Seeed Studio XIAO / Miniatúrne mikrokontrolérové dosky
Miniatúrne rozmery a široká paleta najmodernejších mikrokontrolérov. Takto by sa dala v skratke charakterizovať produktová rodina vývojových dosiek Seeed Studio XIAO. V ponuke sú dosky s modernými a výkonnými mikrokontrolérmi ESP32C3, RP2040, nRF 52840 či SAMD21. Všetky dosky majú rovnaké rozmery 20 × 17,5 mm, hrúbku 3,5 mm, takže sú vhodné aj pre nositeľné zariadenia a majú rovnaké rozmiestnenie pinov s rozstupom 2,54 mm. Jednoduché začlenenie do väčších obvodových celkov umožňuje jednostranné osadenie dosky a polkruhové pokovované plôšky na okrajoch plošného spoja na ľahké spájkovanie. Niektoré dosky majú tlačidlá, farebné LED, senzory, prípadne ďalšiu hardvérovú výbavu. Dosky sú kompatibilné s rozširujúcou doskou Seeed Studio XIAO Expansion Board. Na vývody môžete takisto priamo prispájkovať vodiče, prípadne konektorové hrebene a zasunúť ich do pätíc či prepojovacieho poľa.
Samozrejme, najjednoduchšie by bolo použiť vo vašej robotickej konštrukcii samotný mikrokontrolér, ale moderné mikrokontroléry majú veľa vývodov a sú určené na plošnú montáž. Tá si vyžaduje špeciálne vybavenie a precíznejšiu prácu, takže takáto technológia nie je nič pre začínajúceho amatéra. Veľkou výhodou vývojových dosiek je, že na nich nie sú len mikrokontroléry, ale aj ďalšie obvody na programovanie mikrokontroléra, napájacie obvody a obvody na komunikáciu USB.
Skvelá vlastnosť dosiek XIAO je, že všetky bez ohľadu na mikrokontrolér sú podporované vývojovým prostredím Arduino IDE, takže nie sú potrebné špecializované vývojové prostredia či softvérové knižnice. Môžete ich programovať aj v Micro Pythone a Circuit Pythone. Dosky môžu byť napájané buď cez konektor USB-C, cez ktorý sa mikrokontrolér na doske programuje, alebo z 5 V vstupu. Keďže všetky dosky majú 5 V napájanie, aj z tohto hľadiska sú vzájomne zameniteľné. Napätie 3,3 V je vytvárané na doske, takže nie je potrebný externý 3,3 V zdroj. Dosky majú 14 pinov, po 7 na každej strane, 11 pinov sa využíva na digitálne alebo analógové vstupy a výstupy. Alternatívne môžu byť na tieto piny namapované signály komunikačných rozhraní I2C, SPI či UART. Na každý zo vstupov možno naprogramovať prerušenie, pričom na jednom vstupe je NMI čiže nemaskovateľné prerušenie.
Porovnanie veľkosti raspberry Pi 5.0, Raspberry Pi Pico a Xiao-RF2040
Seeeduino XIAO SAMD21
Srdcom dosky je výkonný 32-bitový, s Arduinom kompatibilný mikrokontrolér SAMD21G18 s nízkou spotrebou, s architektúrou ARM Cortex M0 a s maximálnou taktovacou frekvenciou 48 MHz. K dispozícii je 32 kB SRAM a 256 kB flash. Doska má 14 pinov, z ktorých 11 sa dá použiť ako analógové alebo digitálne GPIO. Alternatívne môžu byť na nich signály komunikačných rozhraní I2C, SPI alebo UART. Piny GPIO 1 až 10 podporujú výstup signálu PWM a k pinu 0 je pripojený D/A prevodník umožňujúci priamy výstup spojitého analógového signálu. Aj signál PWM možno pomocou vhodných filtrov previesť na spojitý. Na spodnej strane sú napájacie body, ku ktorým môžete pripojiť batériu.
Cena: 5,89 EUR
Seeed XIAO RP2040
Doska využíva mikrokontrolér Raspberry RP2040, taktovaný na maximálnej frekvencii 133 MHz, s dvoma jadrami ARM Cortex M0+, 1 MB flash a 256 kB RAM. Na doske sú ďalšie 2 MB flash pamäte. Doska má 11 digitálnych pinov s podporou PWM (impulzová šírková modulácia), 4 analógové piny a rozhrania I2C, SPI a UART. Osadené sú tlačidlá BOOT a RESET, dve stavové LED a dve používateľské LED, z toho jedna RGB, využiteľné napríklad na ladenie softvéru. Kód sa dá písať v Arduino IDE, Micro Pythone aj Circuit Pythone.
Cena: 6,67 EUR
Seeed Studio XIAO ESP32C3
Vývojová doska s integrovanou komunikáciou Wi-Fi a bluetooth 5 využíva 32-bitový mikrokontrolér ESP32C3 s architektúrou RISC-V z populárnej série ESP32, čo je zárukou silnej komunitnej podpory a množstva projektov vytvorených pre tento čip. Maximálna taktovacia frekvencia procesora je 160 MHz. Na čipe sú 4 MB pamäte flash a 400 kB SRAM. Doska takisto obsahuje podporu nabíjania akumulátora. V režime hlbokého spánku možno znížiť spotrebu mikrokontroléra až na 44 µA. Wi-Fi adaptér môže fungovať v režime station, softvérového prístupového bodu (AP) alebo v oboch režimoch. Rozhranie bluetooth 5 zvláda komunikáciu dvoch zariadení, prípadne aj viacerých prostredníctvom štandardu Bluetooth Mesh. V balení je aj anténa. Doska obsahuje 11 pinov GPIO, z ktorých 4 môžu byť analógové s A/D prevodníkom, ako aj podporu signálov komunikačných rozhraní UART, I2C a SPI.
Cena: 5,73 EUR
Seeed XIAO nRF52840 Sense
Mikrokontrolér Nordic Semiconductors nRF52840 s jadrom ARM Cortex M4 na 64 MHz a matematickým koprocesorom má 1 MB pamäte flash, 256 kB RAM a 2 MB externú QSPI flash na doske. Mikrokontrolér podporuje Wi-Fi, NFC, bluetooth LE a doska je vybavená integrovanou anténou, takže sa výborne hodí pre IoT. Vo verzii Sense má 6-osový IMU (Inertial Measurement Unit) kombinujúci funkciu akcelerometra a gyroskopu napríklad na rozpoznávanie gest. V základnej verzii má doska integrovaný mikrofón s prevodom na moduláciu PDM, takže je výborná na projekty využívajúce strojové učenie. V režime spánku má spotrebu len 5 µA a na doske je obvod BQ25101 na riadenie nabíjania akumulátorových článkov. Doska má 11 pinov GPIO s podporou PWM, z toho šesť s A/D prevodníkom na vstup analógového signálu. Doska podporuje rozhrania UART, I2C a SPI. Má resetovacie tlačidlo, nabíjaciu a používateľskú trojfarebnú LED.
Cena: 17,20 EUR
Rozloženie pinov
Resumé
Hlavnou výhodou vývojových dosiek Seeed Studio XIAO sú malé rozmery a výkonné moderné mikrokontroléry s bohatými komunikačnými možnosťami, takže dosky môžete použiť do rôznych miniatúrnych konštrukcií. Prednosťou sú aj výhodné ceny. Miniatúrne rozmery a v prípade nastavenia nízkej taktovacej frekvencie či vhodného režimu spánku aj nízka spotreba predurčujú tieto dosky pre nositeľné zariadenia, miniatúrne elektronické a robotické konštrukcie. Komunikačné možnosti umožňujú konštruovať zariadenia na diaľkové ovládanie, napríklad drony, modely áut alebo lietadiel. Aj v tomto prípade platí „niečo za niečo“. Dosky XIAO majú obmedzený počet pinov, ale 11 GPIO pre väčšinu aplikačných scenárov stačí.
Zobrazit Galériu
