Nanobit with microPython ตอนที่ 1

รู้จักกับ Nanobit ไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิตขนาดเล็กเพื่องานควบคุม

ด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ปัจจุบัน การสร้างไมโครคอนโทรคอนโทรลเลอร์

ที่มีประสิทธิภาพสูงและเขียนโปรแกรมควบคุมได้ง่ายๆ ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้อีกต่อไป

Nanobit ไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาด 32 บิตที่โมดูลสื่อสารบลูทูธแบบ BLE ในตัว

กับซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรมที่หลากหลาย

เป็นใครก็สามารถใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ในงานควบคุมได้ง่ายๆ

ความสามารถทางฮาร์ดแวร์

หน้าตาของบอร์ด Nanobit ทั้งส่วนของบอร์ดหลักและส่วนโปรแกรม

คุณสมบัติของบอร์ดหลัก Nanobit

• ใช้ซีพียูเบอร์ nRF51822 เป็นซีพียูแบบ 32bit สถาปัตยกรรม ARM Cortex M0
• ทำงานที่ความถี่ 16 MHz
• หน่วยความจำโปรแกรมแบบแฟลช 256 KB
• หน่วยความจำ RAM 16 KB
• มีโมดูลสื่อสารไร้สายบลูทูธแบบ BLE : Bluetooth Low energy 2.4GHz
• ติดตั้งเซนเซอร์วัดสนามแม่เหล็ก (เข็มทิศ)
• ติดตั้งเซนเซอร์วัดความเร่ง (ความเอียง)
• มีสวิตช์กดติดปล่อยดับ 2 ตัว
• มี LED สีน้ำเงิน สั่งเปิด/ปิดจากซอฟต์แวร์ (ขา 15)
• มีขั้วต่อ I2C สำหรับเชื่อมต่อจอ OLED ภายนอก
• มีขั้วต่อไฟเลี้ยงจากแบตเตอรี่ 3.7V ภายนอก
• ขนาด: 18.3x75x17 มิลลิเมตร หนัก 6.9 กรัม

คุณสมบัติของส่วนโปรแกรม

• ใช้ซีพียู STM32F103CBT6 ทำหน้าที่ทั้งโปรแกรมและสื่อสารข้อมูลกับ Nanobit
• มีขั้วต่อ microUSB สำหรับโปรแกรม,จ่ายไฟและสื่อสารข้อมูล
• มีสวิตช์รีเซตการทำงานให้กับบอร์ด Nanobit
• มี LED แสดงสถานะไฟเลี้ยงและ LED แสดงสถานะสื่อสารข้อมูล

การจัดขาอินพุตเอาต์พุตสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก

รูปแบบการจ่ายไฟ

1. สามารถจ่ายไฟผ่านขั้ว USB โดยเชื่อมต่อสาย micro:USB เข้ากับคอมพิวเตอร์ Power:Bank หรืออะแดปเตอร์สำหรับชาร์จโทรศัพท์มือถือได้โดยตรง

2. ใช้แบตเตอรี่ลิเที่ยม (Li-ion,Li-po,Pi-Fe) แรงดัน 3.7-4.2V ผ่านคอนเน็กเตอร์ 2 ขา สีขาวบนตัวบอร์ด

3. จ่ายไฟเข้าที่ขา Vin
โดยต้องมีช่วงแรงดันอยู่ระหว่าง 3.3-5V

ไมโครคอนโทรลเลอร์ทำงานที่แรงดัน 3.3V ไฟเลี้ยงที่จ่ายเข้ามาทั้ง 3 รูปแบบจะถูกปรับให้เหลือ 3.3V ด้วยวงจรเรกูเลเตอร์บนตัวบอร์ด

การเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์

บอร์ด Nanobit เมื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์จะมองเป็นแฟลชไดรฟ์ ในชื่อ NanoBit ซึ่งเมื่อเขียนโค้ดเสร็จเรียบร้อย สามารถใช้วิธีการคัดลอกโค้ด (.hex) จากโปรแกรมที่เขียนขึ้นด้วยวิธีการ Copy ไฟล์ได้เช่นเดียวกับการใช้งานแฟลชไดรฟ์ทั่วๆ ไป

1. การต่อสาย microUSB ระหว่าง Nanobit และคอมพิวเตอร์

2.ไดรฟ์ที่ชื่อ NanoBit จะปรากฎขึ้นเมื่อเชื่อมต่อ Nanobit กับคอมพิวเตอร์

วงจรแสดงการทำงานของบอร์ด Nanobit

บอร์ดทดลอง AX-nanobit

    เพื่อให้การนำขาสัญญาณต่่างๆ ของบอร์ด Nanobit ไปใช้งานได้สะดวกมากยิ่งขึ้น ทาง inex ได้ออกแบบบอร์ดเสริมชื่อ AX-nanobit ขึ้นมา โดยมีคุณสมบัติดังนี้

• มีจุดต่อ 30 ขาสำหรับเสียบบอร์ด nano:bit
  
• มีจุดต่อ ไฟเลี้ยง +5V แบบแจ๊กอะแดปเตอร์ พร้อมวงจรควบคุมไฟเลี้ยงคงที่ +3.3V พร้อมป้องกันกลับขั้ว
  
• มีสวิตช์เปิด/ปิด พร้อมไฟแสดงสถานะการทำงาน
  
• มีลำโพงเปียโซสำหรับขับเสียง
  
• มีสวิตช์ RESET การทำงาน
  
• มีจุดต่อพอร์ตที่ใช้คอนเน็กเตอร์ JST 3 ขาสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ อินพุต/เอาต์พุตภายนอก ตามมาตรฐาน inex
  
• มีคอนเน็กเตอร์ IDC ทั้งตัวผู้และตัวเมียสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก
  
• มีจุดเชื่อมต่อสำหรับขับเซอร์โวมอเตอร์ 4 ช่อง
  
• มีตัวต้านทานปรับค่าได้ (ขา P2) สำหรับทดลองอ่านค่าอะนาลอก
  
• มีจุดต่อบัสแบบ I²C แบบ JST 4 ขา
  
• มีจุดสำหรับเชื่อมต่อ LED เมตริก 5×5
  
• มีจุดสำหรับเชื่อมต่อ OLED แบบ I²C บัส
  
• ขนาด: 57×89 มิลลิเมตร
  

วงจรของบอร์ด AX-nanobit

พอจะเห็นภาพคร่าวๆ ของบอร์ด Nanobit กันแล้วนะครับ ซึ่งถ้ามองดูไมโครคอนโทรลเลอร์หลักจะเป็นตัวเดียวกับ micro:bit V1 ทำให้สามารถใช้ซอฟต์แวร์ แบบเดียวกันกับ micro:bit ได้ ไม่ว่าจะเป็นเขียนแบบบล็อกด้วย MakeCode, แบบ Text ด้วย JavaScript ,microPython หรือ Arduino ที่พิเศษกว่าคือมีขาที่ต่อพ่วงใช้งานภายนอกได้อเนกประสงค์กว่า ตอนหน้า จะมาแนะนำเรื่องซอฟต์แวร์กันครับ