Espruino Pico: распиновка, схема подключения и программирование

Espruino Pico — миниатюрная платформа для разработки со встроенным интерпретатором JavaScript.

Платформа Pico поставляется в двух вариантах исполнения:

Видеообзор

Подключение и настройка

Шаг 1

Подключите платформу Espruino Pico в USB-порт компьютера. Плата выполнена в виде USB-стика, так что процесс аналогичен подключению обычной флешки.

Шаг 2

Для работы с платой Espruino Pico добавьте и настройте в Google Chrome среду программирования Espruino Web IDE.

Пример работы

В качестве примера прошьём платформу Espruino Pico скриптом, который каждую секунду будет переключать встроенные светодиоды LED1 и LED2.

leds-toogle.js
// переменная состояния светодиода
var state = false;
// каждую секунду переключаем светодиоды
// один включаем, другой выключаем
setInterval(function() {
  state = !state;
  LED1.write(state);
  LED2.write(!state);
}, 1000);

Элементы платы

Микроконтроллер STM32F401CDU6

Сердцем платформы является 32-битный микроконтроллер семейства ARM — STM32F401CDU6 с тактовой частотой до 84 МГц. Контроллер предоставляет 384 КБ Flash-памяти для хранения прошивки и 96 КБ оперативной памяти SRAM для хранения временных данных.

USB-порт

Плата выполнена в виде USB-стика Type-A, что позволяет включать устройство непосредственно в USB-порт компьютера без дополнительных кабелей аналогично обычной флешке.

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
LED1 Пользовательский светодиод красного цвета на B2 пине микроконтроллера. Используйте определение LED1 для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод включается, при низком – выключается.
LED2 Пользовательский светодиод зелёного цвета на B12 пине микроконтроллера. Используйте определение LED2 для работы со светодиодом. При задании значения высокого уровня светодиод включается, при низком – выключается.

Понижающий регулятор 3V3

Линейный понижающий регулятор напряжения MCP1703T-3302E обеспечивает питание микроконтроллера STM32F401CDU6 и другой логики платформы при подключении питания через USB или пин Vin. Диапазон входного напряжения от 3,6 до 16 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 250 мА.

Пользовательская кнопка

Пользовательская кнопка подключённая к C13 цифровому пину микроконтроллера. Для работы в программе используйте определение BTN. Кнопка пригодиться для создания и теста простых программ, без подключения дополнительных тактильных сенсоров.

Кнопка также может переводить плату в DFU-режим, если замкнуть на обратной стороне контактную площадку BOOT0.

Площадки под USB Mini

На обратной стороне платы под маской расположены контактные площадки под пайку для разъёма mini-USB, который позволит подключать платформу с помощью кабеля USB (A — Mini USB).

Площадки под JST-разъём

Контактные колодки под пайку для внешнего разъёма JST-PH-2, через который удобно подключать внешний аккумулятор. Входное напряжение от 3,5 до 16 вольт.

DFU-режим

Если капнуть припоем на контактную площадку, то встроенная кнопка на плате получит возможность включать платформу в DFU-режиме. Это позволит перепрошить или обновить интерпретатор JavaScript в микроконтроллер по USB без дополнительного программатора.

  1. Замкните контактную площадку каплей олова.
  2. При включении платформы по USB удерживайте кнопку.

Перемычка FET

На плате расположен силовой ключ P-Channel FDN358P, который может управлять мощной нагрузкой, например светодиодной лентой или коллекторным мотором без дополнительных драйверов. Диапазон выходного напряжения повторяет напряжение на пине VIN c максимально коммутируемым током нагрузки до 1,5 А.

По умолчанию управляющий контакт транзистора отключён от микроконтроллера, но если замкнуть перемычку FET, затвор ключа соединиться с цифровым пином B0, с помощью которого вы сможете управлять транзистором.

Отрицательный контакт нагрузки подключается к контакту GND, а положительный — VOUT.

Для примера подключим к платформе Espruino Pico батарейный отсек: плюсовой контакт к пину VIN, минусовой — к земле. Батарейный отсек состоит из 6 батареек AAA c выходным напряжением в сумме 9 вольт. В качестве нагрузки подключим коллекторный мотор напрямую к плате Espruino Pico через встроенный ключ: плюсовой контакт к пину VOUT, минусовой — к земле. В итоге путём управления пином BO вы сможете включать/выключать и регулировать скорость мотора.

SWD-разъём

Колодки SWD предназначены для подключения программатора и отладчика ST-Link.

Распиновка

На плате Espruino Pico с двух сторон выведено по 9 контактов, со стандартным шагом 2,54 мм. Если вам мало пинов и хотите получить доступ к дополнительным ножкам микроконтроллера, воспользуйтесь отдельным разъёмом на 8 пинов с шагом 1,27 мм.

Пины питания

  • VIN Входной пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 3,5 до 16 вольт.
  • VOUT Выходной пин со встроенного силового ключа на плате для подключения плюсового контакта управляемой нагрузки. Диапазон выходного напряжения повторяет напряжение на пине VIN. По умолчанию транзистор отключён от цепи управления.
  • 3V3 Выходной пин от стабилизатора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 250 мА. Регулятор обеспечивает питание микроконтроллера STM32F401CDU6 и другой вспомогательной логики платы.
  • GND Выводы земли.

Порты ввода/вывода

  • Цифровые входы/выходы 22 пина: A0A8, A10, B1, B3B10 и B13B15
    Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 25 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
  • ШИМ 21 пинов: A0A3, A5A8, A10, B1, B3B10 и B13B15
    Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрядность ШИМ не меняется и установлена в 16 бит.
  • АЦП 9 пинов: A0A7 и A10
    Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. Разрядность АЦП не меняется и установлена в 12 бит.
  • TWI/I²C Для общения Espruino Pico c платами расширения и сенсорами по интерфейсу I²C.
    • I²C1: пины SDA1/B8/B9 и SCL1/B6/B9
    • I²C2: пины SDA2/B3 и SCL2/B10
    • I²C3: пины SDA3/B4 и SCL3/A8
  • SPI Для общения Espruino Pico c платами расширения и сенсорами по интерфейсу SPI.
    • SPI1: пины MOSI1/A7/B5, MISO1/A6/B4 и SCK1/A5/B3
    • SPI2: пины MOSI2/B15, MISO2/B14 и SCK2/B10/B13
    • SPI3: пины MOSI3/B5, MISO3/B4 и SCK3/B3
  • Serial/UART Для общения Espruino Pico c платами расширения и сенсорами по интерфейсу Serial/UART.
    • Serial1: пины TX1/B6, RX1/A10/B7 и CK1/A8
    • Serial2: пины TX2/A2, RX2/A3 и CK2/A4

Принципиальная и монтажная схемы

Габаритный чертёж

Характеристики

  • Микроконтроллер: STM32F401CDU6
  • Ядро: 32-битный ARM Cortex M4
  • Тактовая частота: 84 МГц
  • Flash-память: 384 КБ
  • SRAM-память: 96 КБ
  • Пинов ввода-вывода всего: 22
  • Напряжение логических уровней: 3,3 В
  • Пины с толлератностью к 5 В: 22
  • Пины с АЦП: 9
  • Разрядность АЦП: 12 бит
  • Пины с ШИМ: 21
  • Разрядность ШИМ: 16 бит
  • Аппаратных интерфейсов SPI: 3
  • Аппаратных интерфейсов I²C / TWI: 3
  • Аппаратных интерфейсов UART / Serial: 2
  • Максимальный ток с пина или на пин: 25 мА
  • Максимальный выходной ток пина 3V3: 250 мA
  • Входное напряжение через пин Vin: 3,5–16 В
  • Габариты платы: 33×15 мм

Ресурсы