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潘多拉 IoT Board 硬件概述

本文将详细介绍潘多拉 IoT 开发板的详细硬件资源。

STM32L475VET6​

潘多拉 IoT Board 主控制器 STM32L475VET6,芯片主频为 80MHz。具有 128KB SRAM 、512KB FLASH、9 个 16 位定时器、2 个 32 定时器、2 个 DMA 控制器(共 14 个通道)、3 个 SPI、2 个 SAI、3 个 IIC、5 个串口、一个低功耗串口、一个全速 USB OTG、一个 CAN 接口、3 个 12 位 ADC、2 个 12 位 DAC、一个 RTC(带日历功能)、一个 SDIO 接口、一个 FSMC 接口、一个硬件随机数生成器、以及 82 个通用 IO 口。

这是 ST 公司专为低功耗应用场景打造的芯片,非常适合物联网低功耗场景的应用。

TFTLCD 显示屏​

潘多拉 IoT Board 板载一个 TFT LCD 显示屏(LCD_TFT),它是一个 1.3 寸 240x240 超高分辨率的显示屏,支持 16 位真彩色显示。

注意:LCD 电路默认使用 4 线 SPI(3-SPI:IM0=1,IM1=0;4-SPI:IM0=0,IM1=1)

AP6181 WiFi 模块​

潘多拉 IoT Board 板载的一个 WiFi 模块,它是一款低功耗、高速的 WiFi 模块,支持标准的 SDIO 接口。通过这个板载的 WiFi 模块,可以很轻松的实现开发板的联网功能,非常适合物联网开发学习者的使用。

ES8388 音频解码芯片​

潘多拉 IoT Board 板载的一个低功耗、高性能音频解码芯片。该芯片内部集成了 24 位高性能 DAC 和 ADC,可以播放最高 96K@24bit 的音频信号。我们可以使用这个芯片实现音乐播放、录音和语音识别等功能。

MIC(麦克风)​

潘多拉 IoT Board 板载录音输入口(MIC),这个麦克风直接连接到 ES8388 音频解码芯片的输入上,可以用来实现录音功能。

存储​

SPI 闪存​

潘多拉 IoT Board 板载了一片 SPI Flash 芯片,型号 W25Q128,容量为 128Mbit,即 16M 字节,可用于存储字库和其他用户数据,满足大容量数据存储要求。

TF 卡接口​

潘多拉 IoT Board 板载的一个标准 TF 卡接口(TF_CARD),采用 SPI 方式驱动,有了这个 TF 卡接口,就可以满足大量数据存储的需求。

传感器​

ICM20608 六轴传感器​

潘多拉 IoT Board 板载一个六轴传感器,ICM20608 是 Inven Sense 新推出的一款六轴传感器,内部集成 1 个三轴加速度传感器和 1 个三轴陀螺仪,它具有更低的功耗、更低的噪音和更薄的封装,并且支持 MPL 库,该传感器可用于四轴飞控。所以喜欢玩四轴的朋友,也可通过本开发板进行学习。

AP3216C 光环境传感器​

潘多拉 IoT Board 板载的一个光环境三合一传感器,它可以作为环境光传感器、近距离(接近)传感器和红外传感器。

通过该传感器,开发板可以感知周围环境光线的变化,接近距离等,从而可以实现类似手机的自动背光控制。

AHT10 温湿度传感器​

潘多拉 IoT Board 板载一个温湿度传感器,它集成了温度传感器和湿度传感器的功能,可以用于环境监测等场景,该芯片使用 IIC 通讯。

三色 LED 灯​

潘多拉 IoT Board 板载一个 RGB 三色 LED 灯,通过 R(红)、G(绿)和 B(蓝)三种颜色的组合,可以实现各种不同的颜色。

有源蜂鸣器​

潘多拉 IoT Board 板载蜂鸣器(BEEP),可以实现简单的报警/闹铃,让开发板可以发声。

红外收发器​

潘多拉 IoT Board 板载一个红外发射头(IR1),可以实现红外发射功能,使用这个发射头,我们可以模拟红外遥控器的功能。同时,潘多拉 IoT Board 还提供了一个红外接收头(IR2),可以实现红外接收功能,通过这个接收头,可以接收市面常见的各种遥控器的红外信号。另外,潘多拉开发板还配备了一个小巧的红外遥控器,可以满足绝大多数红外收发实验,甚至可以自己实现万能红外解码。当然,如果应用得当,也可以用来传输数据。

电机​

潘多拉 IoT Board 板载一个贴片电机(MOTOR),我们可以用过 TC214B 驱动芯片来控制电机的转速和方向。TC214B 电机驱动芯片支持 1.2A 的持续电流输出,峰值电流高达 2.0A,可以通过两路 PWM 来同时控制电机的速度与方向。

按键​

用户按键​

潘多拉 IoT Board 板载 4 个轻触按键(KEY0、KEY1、KEY2 和 WK_UP),其中 WK_UP 具有唤醒功能,该按键连接到 STM32 的 WKUP2(PC13)引脚,可用于待机模式下的唤醒,在不使用唤醒功能的时候,也可以做为普通按键输入使用。

其他 3 个是普通按键,可以用于人机交互的输入,这 3 个按键是直接连接在 STM32 的 IO 口上的。值得注意的是,WK_UP 是高电平有效,而 KEY0、KEY1 和 KEY2 是低电平有效。

复位按钮​

潘多拉 IoT Board 板载的复位按键(RESET),用于复位开发板上的主芯片 STM32L475VET6。

接口​

启动模式配置接口​

潘多拉 IoT Board 板载的启动模式选择端口(BOOT),STM32 有 BOOT0(B0)(BOOT1 通过软件配置)选择引脚,用于选择复位后 STM32 的启动模式,作为开发板,这两个是必须的。在开发板上,可以通过跳线帽选择 STM32 的启动模式。

潘多拉 IoT Board 板载的 ST LINK V2.1 的 Micro USB 接口,用来连接电脑 USB 口,当然通过这个接口也可以给开发板供电。使用 Micro USB 线将这个接口与电脑 USB 连接后,电脑可以识别到 ST LINK 和一个 COM 口。注意:这里需要提前安装 ST LINK 和 STM32 USB 虚拟串口驱动。

STM32F103C8T6 芯片实现 ST LINK V2.1 功能,可以实现程序下载、软件仿真和串口通讯功能,用户仅需要 使用一根 Micro USB 线就可以使用这些功能。

USB 串口/串口 1​

ST LINK V2.1 的串口同 STM32 的串口 1 进行连接的接口(USART1),标号 RXD 和 TXD 是 ST LINK 转串口的 2 个数据口(对 ST LINK 来说),而 PA9(TXD) 和 PA10(RXD) 则是 STM32 的串口 1 的两个数据口(复用功能下)。他们通过跳线帽对接,就可以和连接在一起了,从而实现 STM32 的串口通信。

有了板载的 ST LINK V2.1 功能,我们就能省去 USB 转 TTL 的工具,只需要一根 Micro USB 线就可以实现串口输出功能。

USB OTG 接口​

潘多拉 IoT Board 板载一个 Micro USB 座(USB_OTG),这个接口是直接与 STM32L475VET6 的 USB OTG 引脚连接的。我们可以用过这个接口来实现 STM32L4 的从机和主机功能。如果要使用 USB 主机供能需要另外准备 USB OTG 转接线。

WIRELESS 模块接口​

潘多拉 IoT Board 左上角的 WIRELESS 模块接口可以插入 NRF24L01 模块或 WiFi 模块等无线模块,从而实现更灵活的无线通信功能。

扩展 I/O​

潘多拉 IoT Board 右上角有两排 IO 引出端口(J3),总共引出 18 个 IO 口和一组 3.3V 电源输出口,供大家外接使用。

耳机接口​

潘多拉 IoT Board 板载的音频输出接口(PHONE),该接口可以插 3.5mm 的耳机,当 ES8388 放音乐的时候,就可以通过在该接口插入耳机欣赏音乐。

电源​

电源开关​

潘多拉 IoT Board 板载电源开关(K1)。该开关用于控制整个开发板的供电,如果切断,则整个开发板都将断电,电源指示灯(PWR)会随着此开关的状态而亮灭。

电源指示灯​

潘多拉 IoT Board 板载的一颗蓝色的 LED 灯(PWR),用于指示电源状态。在电源开启的时候(通过板上的电源开关控制),该灯会亮,否则不亮。通过这个 LED,可以判断开发板的上电情况。

3.3V 电源输入/输出​

潘多拉 IoT Board 板载的一组 3.3V 电源输入输出排针(2x3)(VOUT2),用于给外部提供 3.3V 的电源,也可以用于从外部接 3.3V 的电源给板子供电(最大电流不能超过 500mA)。

5V 电源输入/输出​

潘多拉 IoT Board 板载的一组 5V 电源输入输出排针(2x3)(VOUT1),该排针用于给外部提供 5V 的电源,也可以用于从外部接 5V 的电源给板子供电。