Micro:bit 硬件架构介绍

发布于 2020-11-4 18:21
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Micro:bit做为当红的少儿编程工具,这两年在编程教育领域越来越火。今天就从硬件架构开始,分享Micro:bit的相关主题。

 

Micro:bit 硬件架构介绍-开源基础软件社区

Microbit 硬件设计是根据ARM mbed技术所开发的应用IC及相干周边功能所设计出来的!另外有一颗接口IC 用来处理USB 接口及拖拉式核心软件更新法.这接口IC 并未用来链接任何周边.

两部分关键信息可以一窥Microbit 的内部设计:

 •   线路图(schematics,http://tech.microbit.org/hardware/schematic/ ), 可以看到主要零件的链接方式及设计.

 •  参考设计及相关模块数据(referencedesign,

http://tech.microbit.org/hardware/reference-design/ ), 这部分的数据可以帮助进一步了解Microbit 的设计及变动性

 

硬件相关说明

 

nRF51 应用处理器IC

nRF51 应用处理器IC是让使用者作主要程控的处理器,完整的程序包含了用户客制及中介层(runtime) 及蓝芽协议层(Stack),(译者注:浏览器编译环境会在用户程序写完同时,将这三部分整合完成) 一旦用户将完整程序(HEX 文件)放在USB 闪存根目录上,处理器便会直接执行程序代码。使用者也可对连接在这处理器上的GPIO去做控制. 也可透过2.4GHz 无线去做相关周边的控制.

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蓝牙通讯

 

板子上2.4G无线相关设计提供了对手机平板的蓝牙通讯功能

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无线通信

 

板子上2.4G无线相关设计提供另外的无线通信协议(Nordic Gazell),这通讯协议已经在不同的程序语言环境可以直接使用,并且可以在多个microbit 装置中互相传递并且群组化(group code ).

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按键

 

Microbit 正面有两个按钮,背面有一个。背面的按键连接至KL26 接口IC及 nRF51 处理器做系统重制用(reset)

正面的按键A 、 B 是可以由使用者去做程控包括了短压、长压或是A、B同时按,按键A、B 均连接至金手指(edge connector)上的GPIO ,加上电路设计可以做logic 0 或 1值的操作.

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显示

 

在板子上有5x5 数组LEDs.做为显示屏,microbit  是以3x9 数组电路去控制它.并用很高的速度去刷新它。

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重力传感器(加速度传感器)

 

重力传感器是经由I2C 跟处理器连结,并提供了三轴的感应数据并包含了手势感测的算法 (like : fall detection, logo-up, logo-down, shake)

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磁力传感器

 

磁力传感器也是透过I2C 跟处理器连结,提供了磁力感测数值,并提供指南针功能,(The compass must be calibrated before use, and the calibrationprocess is automatically initiated by the runtime software –译者对这段有些疑虑,暂不翻译)

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温度感测

 

nRF51 处理器提供了板子上的实时温度感测(Runtime ambient temperature sensing ).

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数字输入输出(GPIO)

 

金手指 (edge connector) 上有许多 GPIO 。处理器上有许多的多任务讯号针脚(pin define),有些已经设定成GPIO 功能连接至金手指,如何进一步使用这些针脚请参阅 (nRF51 data sheet)

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电力供应

 

给microbit的电力,主要是由接口IC透过USB 提供,亦可由电池盒连接器提供,在金手指上亦有电力供应的功能,需要熟悉电路设计的人操作.

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界面

 

这接口IC提供USB链接功能、拖拉式程序刷新(drag and drop flash program)及跟主计算机做序列通讯(serialcommunication) .

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USB通Micro:bit 硬件架构介绍-开源基础软件社区

机构

 

我们有提供2D 跟3D CAD 图文件,这些资料可以用来提供3D printing 的生产制造的图文件数据.

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原文作者:易心Microbit编程

已于2020-11-4 18:21:59修改
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