面向物联网/可穿戴应用——新唐NuMaker TRIO开发板评测

众所周知,物联网、可穿戴设备应用是目前智能硬件中两个炙手可热的领域,其发展离不开传感器以及无线通信这两项技术,如果简单的归类,WiFi+传感器是作为目前物联网应用的主要方案,而低功耗蓝牙+传感器则是可穿戴设备应用的理想方案。目前市面上也推出了不少面向物联网或是可穿戴设备应用的开发板,如机智云的GoKit、庆科的MiCOKit、Firefly团队的FireBLE等,各有各的优点,有的偏向于物联网,有的偏向于可穿戴设备。而今天爱板网要给大家推荐一款集两家之长,即可面向物联网开发,又能应对可穿戴设备应用的功能更强的开发板——新唐NuMaker TRIO。

NuMaker TRIO

NuMaker TRIO采用了简单的纸盒包装,不过打开盒子却还有想不到的惊喜,除了板卡以及一根miniUSB线,居然附带了一块OLED屏幕,确实不错。

面向物联网/可穿戴应用——新唐NuMaker TRIO开发板评测

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咋眼一看,NuMaker TRIO的造型算是比较奇怪的,像俄罗斯方块游戏中的T方块,板卡分为4个小板,分属不同的功能,包括主控板、传感器板、无线模块板以及调试器板,每个小板都可以掰下使用,非常的灵活。

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我们分别来看下每个小板上的资源:

  • NANO102主控板

主控板包含了Nuvoton NANO102微控制器,32.768kHz的RTC晶振、MPU6050 三轴加速计/三轴陀螺仪、复位按键、OLED屏幕的接口以及LED等资源。其中主控为新唐基于ARM Cortex-M0处理器构建的MCU ,最大主频为32MHz,采用了小尺寸的QFN33封装。相比LQFN封装,这种小尺寸的QFN封装更加适合有空间限制的可穿戴设备等应用。

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从新唐的NANO系列产品线来看,板载的这颗微控制器属于Nano100系列中的入门级的超低功耗MCU,具体型号为NANO102ZC2AN,如下图所示。

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NANO102ZC2AN支持低电压工作,范围为1.8V至3.6V,工作温度:-40℃至85℃,内建12MHz高精度晶振(1%准确度),硬件系统框图如下所示。

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  • 基于32位ARM Cortex-M0处理器
  • 最高运行速度 32MHz、内建32KB 闪存、8K 内存
  • 硬件实时时钟
  • 待机电流 <1uA
  • 支持 SPI / I2C / UART / ADC / PWM / GPIO 接口

从产品应用的角度上来看,低功耗的NANO100非常适合可穿戴设备、可携式医疗测量装置、手机金融刷卡器、智能体感摇控器、智能卡读卡器、无线智能抄表等应用。

传感器开发板推荐:

  • Freedom 传感器开发平台  一款面向3轴磁力计、加速传感器、等传感器扩展板同时提供了传感功能、无线蓝牙功能并且兼容Android应用的开发平台。
  • ADXL346Z-S评估套件   一款小而薄的超低功耗3轴加速度计,它非常适合移动设备应用并且低功耗模式支持基于运动的智能电源管理。
  • ADXL001-500评估板  一款具有第五代iMEMs工艺非常适合需要宽带宽、小尺寸、低功耗以及可靠性的机械、医疗与军工应用。
  • 无线通信板

无线通信板上包含了两种无线传输模块;Wi-Fi模块以及双模蓝牙模块。两个模块都内含Nuvoton Cortex-M0 NANO100单芯片控制器,主要用于处理无线传输部分的协议栈。

WiFi模块的具体型号为RAK415,大小为28.75mm×23.14mm,支持802.11 b/g/n标准,如下图所示。

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RAK415 – 802.11b/g/n无线模块特性:

  • 工作电压:3.3V (3.14~3.46)
  • 无线网络类型:STA /AP模式
  • 安全机制:WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK/WAPI
  • 加密类型:WEP64/WEP128/TKIP/AES
  • 网络协议:TCP/UDP/ARP/ICMP/DHCP/DNS/HTTP

发射功率:

  • 802.11b: +17 dBm (Max.)
  • 802.11g: +17 dBm (Max.)
  • 802.11n: +17 dBm (Max.)

接收灵敏度:

  • 802.11b: -97dBm
  • 802.11g: -91dBm
  • 802.11n: -89dBm

在不同的工作模式下,RAK415的功耗表现也不尽相同,如全速工作模式,功耗平均值约80mA,而在自动节省功耗模式下,平均功耗约为10mA, 当然,在保持联网情况下,最低功耗只有3mA左右。

再来看无线通信板上的另一个蓝牙模块,具体型号为BB2710-29,大小为25mm*13mm,是一个双模式的蓝牙模块(支持V2.1+EDR,BT3.0,BT4.0),支持SPP,GATT协议,并且支持UART AT命令,工程师可以通过UART接口建立MCU与手机端的蓝牙双向数据传输通道。

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BB2710-29 – 双模蓝牙模块:

  • 支持宽电压供电1.75~3.6V
  • 接收灵敏度-88dBm
  • 主要接口为UART,另外还支持SPI,I2C,I2S接口

在典型的3.3V电压供电下,蓝牙模块处于连接状态时,每20ms发送10个数据的功耗为9.36mA(低功耗模式),而相同条件下,在Class SPP模式时的功耗为14.74mA。

  • 传感器板

传感器板包含了火焰红外线探测器、光线亮度传感器、温湿度传感器DHT11、一氧化碳传感器MQ-7以及一个蜂鸣器。其中光敏电阻与红外探测器是复用信号,通过板载的跳帽来实现传感器功能的选择。

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  • NuLink调试器板

Nu-Link调试器支持基于SWD信号接口进行ICP(In-Circuit Programming)工程,用户可使用Nuvoton NuMicro ICP Programming Tool软件进行芯片固件更新,也适用于芯片固件量产。

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Nu-Link调试器还支持第三方开发工具,如Keil、IAR等,相信不少工程师都使用过,这里就不再一一介绍了。

传感器开发板推荐:

  • Freedom 传感器开发平台  一款面向3轴磁力计、加速传感器、等传感器扩展板同时提供了传感功能、无线蓝牙功能并且兼容Android应用的开发平台。
  • ADXL346Z-S评估套件   一款小而薄的超低功耗3轴加速度计,它非常适合移动设备应用并且低功耗模式支持基于运动的智能电源管理。
  • ADXL001-500评估板  一款具有第五代iMEMs工艺非常适合需要宽带宽、小尺寸、低功耗以及可靠性的机械、医疗与军工应用。

上电启动

NuMaker TRIO开发板内置了出厂默认的测试程序,上电时蜂鸣器会鸣叫提示,而作为一款面向物联网以及可穿戴设备应用的开发板,官方也提供了相应的通过蓝牙或者WiFi接收传感器数据的固件和APP软件,我们实际来看下。

固件是现成的固件,新唐官网论坛提供了编译OK的bin文件,我们可以通过Nuvoton NuMicro ICP Programming Tool进行ICP编程,如下图所示。

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将bin文件下载入微控制器的APROM,复位开发板,在手机上安装TRIO APP,通过APP操作连接开发板(APP与开发板的连接可以通过WiFi或者蓝牙,下面以蓝牙连接方式为例)。

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连接成功后我们能在APP界面看到开发板上传感器传输过来的数据,如三轴加速度计、温度、亮度等,我们也可以通过APP来操作开发板上的LED点亮熄灭,总的来说,都是一些最常用的功能,也是构建物联网或者可穿戴设备的基础。

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另外,新唐的资料也提供了NuMaker TRIO开发板众多功能的例程源码,如各种传感器的检测、OLED屏幕显示、蜂鸣器、RTC等,如下图所示。

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既然开发板配备了OLED屏幕,那就别白白浪费了,我们就以OLED屏幕的例程来演示。官方提供的例程是基于KEIL工具,我们载入OLED卡通图样的例程。

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编译、设置相应的下载工具Nu-Link。

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下载完成后我们可以看到OLED屏幕不断切换卡通图像,非常有意思的例程。

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从NuMaker TRIO开发板众多的功能以及配备的一些Demo程序,无论是学习还是开发都非常有意思,更多的例程本文就不再一一演示了,有兴趣的朋友可以去新唐官网购买。

小结

介绍了新唐推出的一款面向物联网/可穿戴设备应用的NuMaker TRIO开发板,板卡基于Nuvoton超低功耗的Cortex-M0 NANO102微控制器,搭载丰富的传感器功能和无线通信模组(WiFi/BT),板载Nu-Link调试器,配合官方提供的众多中文资料、软件代码,非常适合初学者或对物联网/可穿戴设备应用感兴趣的工程师。

新唐开发板推荐

  • 功能相当齐全——新唐NuEdu-SDK-M451学习开发套件评测

传感器开发板推荐:

  • Freedom 传感器开发平台  一款面向3轴磁力计、加速传感器、等传感器扩展板同时提供了传感功能、无线蓝牙功能并且兼容Android应用的开发平台。
  • ADXL346Z-S评估套件   一款小而薄的超低功耗3轴加速度计,它非常适合移动设备应用并且低功耗模式支持基于运动的智能电源管理。
  • ADXL001-500评估板  一款具有第五代iMEMs工艺非常适合需要宽带宽、小尺寸、低功耗以及可靠性的机械、医疗与军工应用。

原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!

众所周知,物联网、可穿戴设备应用是目前智能硬件中两个炙手可热的领域,其发展离不开传感器以及无线通信这两项技术,如果简单的归类,WiFi+传感器是作为目前物联网应用的主要方案,而低功耗蓝牙+传感器则是可穿戴设备应用的理想方案。目前市面上也推出了不少面向物联网或是可穿戴设备应用的开发板,如机智云的GoKit、庆科的MiCOKit、Firefly团队的FireBLE等,各有各的优点,有的偏向于物联网,有的偏向于可穿戴设备。而今天爱板网要给大家推荐一款集两家之长,即可面向物联网开发,又能应对可穿戴设备应用的功能更强的开发板——新唐NuMaker TRIO。

NuMaker TRIO

NuMaker TRIO采用了简单的纸盒包装,不过打开盒子却还有想不到的惊喜,除了板卡以及一根miniUSB线,居然附带了一块OLED屏幕,确实不错。

面向物联网/可穿戴应用——新唐NuMaker TRIO开发板评测

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咋眼一看,NuMaker TRIO的造型算是比较奇怪的,像俄罗斯方块游戏中的T方块,板卡分为4个小板,分属不同的功能,包括主控板、传感器板、无线模块板以及调试器板,每个小板都可以掰下使用,非常的灵活。

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我们分别来看下每个小板上的资源:

  • NANO102主控板

主控板包含了Nuvoton NANO102微控制器,32.768kHz的RTC晶振、MPU6050 三轴加速计/三轴陀螺仪、复位按键、OLED屏幕的接口以及LED等资源。其中主控为新唐基于ARM Cortex-M0处理器构建的MCU ,最大主频为32MHz,采用了小尺寸的QFN33封装。相比LQFN封装,这种小尺寸的QFN封装更加适合有空间限制的可穿戴设备等应用。

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从新唐的NANO系列产品线来看,板载的这颗微控制器属于Nano100系列中的入门级的超低功耗MCU,具体型号为NANO102ZC2AN,如下图所示。

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NANO102ZC2AN支持低电压工作,范围为1.8V至3.6V,工作温度:-40℃至85℃,内建12MHz高精度晶振(1%准确度),硬件系统框图如下所示。

面向物联网/可穿戴应用——新唐NuMaker TRIO开发板评测

  • 基于32位ARM Cortex-M0处理器
  • 最高运行速度 32MHz、内建32KB 闪存、8K 内存
  • 硬件实时时钟
  • 待机电流 <1uA
  • 支持 SPI / I2C / UART / ADC / PWM / GPIO 接口

从产品应用的角度上来看,低功耗的NANO100非常适合可穿戴设备、可携式医疗测量装置、手机金融刷卡器、智能体感摇控器、智能卡读卡器、无线智能抄表等应用。

传感器开发板推荐:

  • Freedom 传感器开发平台  一款面向3轴磁力计、加速传感器、等传感器扩展板同时提供了传感功能、无线蓝牙功能并且兼容Android应用的开发平台。
  • ADXL346Z-S评估套件   一款小而薄的超低功耗3轴加速度计,它非常适合移动设备应用并且低功耗模式支持基于运动的智能电源管理。
  • ADXL001-500评估板  一款具有第五代iMEMs工艺非常适合需要宽带宽、小尺寸、低功耗以及可靠性的机械、医疗与军工应用。

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发布日期:2019年07月03日  所属分类:参考设计