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Arduino Nano RP2040 Connect 评测:内置 Wi-Fi 和 BLE

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    我们的判决

    强大的硬件,体积小巧,功能强大。价格可能会有所延迟,但如果您需要 Wi-Fi 和 RP2040,那么这块板适合您,但需要多长时间?

    为了

    + 小尺寸
    + 大量模拟输入
    + 内置 Wi-Fi 和 BLE
    + 内置麦克风、IMU

    反对

    – 密码隐藏起来
    – 成本高
    – 没有 USB-C
    – 软件有问题

    当您想到 Arduino 时,您脑海中的第一块电路板必须是带有 Atmel 微控制器的经典 Arduino Uno。您不会想到由“Pi Silicon”驱动的 Arduino,但 RP2040 合作伙伴板的最后一波初始浪潮是 Arduino Nano RP2040 Connect,这是我们一直在等待的板。您会看到 Arduino Nano RP2040 Connect 是唯一一款内置 Wi-Fi 和蓝牙的合作伙伴板。Nina W102 uBlox Wi-Fi 模块巧妙地集成到熟悉的 Nano 布局中,提供 2.4 GHz WI-Fi、蓝牙低功耗、能够检测运动和手势的 IMU 以及可用于测量音频电平的麦克风,更重要的是用于机器学习项目。

    直接定价 $25.50

    Arduino Nano RP2040 Connect 是否应该成为您下一个项目的核心?好吧,这取决于您的需求和预算。如果您乐于让 LED 闪烁并让物体移动,那么 4 美元的 Raspberry Pi Pico 更适合您。但是,如果您想构建带有 Web 界面的物联网 (IoT) 设备,那么 Arduino 的最新板可能正是您正在寻找的。但我们并不真正了解电路板是如何工作的,更重要的是,在我们使用它之前,它是如何得到支持的,并且我们将使用它!

    Arduino Nano RP2040 连接硬件规格 

    片上系统
    树莓派设计的RP2040微控制器芯片

    双核 Arm Cortex M0+ 处理器,灵活的时钟频率高达 133 MHz。

    264KB SRAM,4 / 16MB 板载闪存

    通用输入输出接口
    22×多功能3.3V GPIO引脚

    1 个 SPI、1 个 I2C、1 个 UART、8 个 12 位 ADC、20 个可控 PWM 通道

    8 个可编程 I/O (PIO) 状态机,用于自定义外设支持。

    1x 用户 LED (GPIO 13)

    RGB LED,只能通过 Nina W102 模块访问。

    Castellated 模块允许直接焊接到载板上。

    额外功能
    Nina W102 uBlox Wi-Fi 模块

    ST LSM6DSOXTR 6轴IMU

    ST MP34DT06JTR MEMS麦克风

    ATECC608A-MAHDA-T 密码协处理器

    方面
    1.77 x 0.7 英寸(45 x 18 毫米)

    Arduino Nano RP2040 Connect 的设计和使用 

    Arduino Nano RP2040 Connect 的设计非常明显地基于 Arduino 的 Nano 系列板,例如 Nano 33 IoT 和 Nano Every。Nano 系列板共享相同的引脚,使 Arduino Nano RP2040 Connect 成为其他 Nano 板的直接替代品。裸板具有已成为 RP2040 板的标准的齿形边缘,并且板的下侧没有填充,使其能够表面焊接到项目中。在 22 个 GPIO 引脚中,我们有 20 个可用于 PWM 的引脚,其中我们有 8 个模拟输入,任何 RP2040 板中的大多数 Pico 都带有三个,大多数第三方 RP2040 板有四个。如果您正在寻找 I2C 引脚,它们隐藏在引脚 A4 和 A5 上,并且板载 IMU 可通过 I2C 总线访问。 

    你们中的鹰眼会发现一个微型 USB 连接器,这是许多新的 Arduino 板上常见的东西。我们本来希望看到 USB-C 连接器,因为它提供了万无一失的连接,并且机械连接器比微型 USB 更坚固。由于这是最昂贵的 RP2040 板,我们认为 Arduino 可以在不影响总体成本的情况下将其包括在内。

    Arduino Nano RP2040 Connect 的一大特点是 Wi-Fi,而 Nina W102 芯片为我们提供了 802.11 b/g/n 2.4 GHz Wi-Fi 和蓝牙 4.2。天线位于微型 USB 端口的对面。Nina W102 芯片本身就是一个功能强大的微控制器,具有 520KB SRAM 和一个 240MHz 32 位双核 Xtensa LX6 CPU,但在这个板上它被降级为处理通信。 

    由于这是一个 Arduino,我们自然倾向于使用 Arduino IDE,并且最近的更新为 IDE 带来了对 RP2040 的官方支持,我们可以轻松地创建项目。我们使用 Arduino 1.8.15 和 2.0 beta 7 IDE 测试了 Arduino Nano RP2040 Connect,在通过板管理器安装板后,我们能够刷新示例闪烁草图以证明我们具有连接性。要访问 Wi-Fi,我们需要安装 WiFiNINA 库,然后创建一个秘密文件来包含我们的 Wi-Fi 登录详细信息。我们运行了 Simple Web Server WiFi 示例,它没有问题地闪烁,但后来我们了解到,我们需要将示例中使用的默认 GPIO 引脚从 9 更改为“LED_BUILTIN”,以便通过 Web 界面进行控制。 

    连接详细信息应该出现在串行监视器中,但无论我们做什么,我们都无法连接到串行监视器,我们看到的只是一个错误,通知我们端口忙。这不是 Arduino Nano RP2040 Connect 独有的;我们已经在其他 RP2040 板和 Arduino IDE 中看到了这种行为。我们唯一的解决方案是关闭 Arduino IDE 并使用另一个应用程序打开串行终端。同样的问题影响了我们对 IMU 的测试,所以我们打开串行终端,重置电路板并看到原始加速度计数据在屏幕上滚动。后来我们发现问题出在我们的操作系统 Ubuntu 18.04 上,我们必须卸载 modemmanager 才能看到端口上的串行数据。此问题并未影响我们的任何其他官方和克隆板。 

    我们还测试了板载麦克风,与 Nano 33 IoT 中使用的型号相同。我们按照官方文档将测试草图刷到 Arduino Nano RP2040 Connect,然后打开串行绘图仪希望看到声音的可视化。唉,我们看到的只是一个恒定的平线值 -128。我们无法找到有关如何解决此问题的任何指导。

    我们在使用 Arduino 的物联网云时遇到了其他问题,这是我们之前在 MKR WIFI 1010 和 Nano 33 物联网板上使用过的服务。检测到我们的 Arduino Nano RP2040 Connect,但无法配置。我们遵循了官方文档,在撰写本文时它看起来不完整,仍然是空白。这是一个真正的耻辱,因为物联网云是 Arduino 的新服务,可以通过 Web 界面创建和监控物联网“事物”(项目)。现在最有可能出现问题,并且将来会解决。目前,智能制造商将坚持使用桌面 IDE。  

    您可能认为这是一个 RP2040,所以我可以运行其他编程语言?正确的!我们可以将 CircuitPython 和 MicroPython 与 Arduino Nano RP2040 一起使用,但需要注意的是,您需要为板载麦克风、IMU 和 WiFi 获取自己的库。管脚编号和实际 GPIO 编号之间存在一个怪癖。Arduino IDE 中用于引脚的 Arduino 引脚号是 D2,但 RP2040 引脚是 GPIO25。另一个例子是内置 LED 是 D13,但在我们的 MicroPython 测试中它是 GPIO 6。

    我们使用 CircuitPython 测试了 Arduino Nano RP2040 Connect,这是一次更加愉快的体验,并且由于有大量的库,尤其是 ESP32SPI 库,我们很快就可以在线使用 Arduino Nano RP2040 Connect 并从远程 API 接收数据。我们还使用 MicroPython 进行了测试,它的行为方式与 Raspberry Pi Pico 非常相似,但我们没有驱动程序来使用板载 Wi-Fi。 

    这就是我们注意到一个怪癖,它阻止我们将开发板设置为准备好接受新固件。通常我们会重置电路板并按 BOOTSEL。对于 Arduino Nano RP2040 Connect,我们会双击重置按钮,但这不起作用。在 Twitter 上寻求帮助后,我们被告知可以将 REC 和 GND 引脚连接在一起以强制电路板进入模式。

    Arduino Nano RP2040 Connect 用例 

    最明显的用例是物联网设备,这通过 Arduino IoT Cloud 变得非常简单。借助物联网云,我们可以快速创建 GUI 应用程序以从远程设备读取数据。例如,我们可以使用 Arduino Nano RP2040 Connect 创建一个气象站,并将实时数据流式传输到可以从任何网络连接设备访问的云。

    相同的 Arduino IoT Cloud 用户界面可用于远程控制 Arduino Nano RP2040 Connect,例如网络控制的机器人不会比不支持网络的机器人更难构建。

    如果您不是 Arduino IoT Cloud 用户,您仍然可以使用传统 IDE 充分利用该板。有一些可用于 HTTP、MQTT 和蓝牙的库已经存在了一段时间,可以移植到 RP2040 上运行。使用这些库,我们可以构建网络控制机器人、无线气象站等。

    底线 

    它归结为价格。如果您需要 Wi-Fi 和 RP2040,那么 Arduino Nano RP2040 Connect 是一款坚固的硬件,但它比我们测试过的任何其他 RP2040 解决方案都贵,包括购买 Raspberry Pi Pico 和 Pimoroni Pico Wireless。额外的成本使我们能够访问 GPIO 引脚,遗憾的是 Pico Wireless 阻止了这些引脚。如果您需要嵌入式物联网项目的最小封装,那么这可能是电路板,但目前文档不符合 Arduino 的通常标准,尽管这是第一波 RP2040 供电设备中的最后一个电路板。

    额外的模拟输入意味着 Arduino Nano RP2040 Connect 是所有 RP2040 设备中最多的,可用于连接许多不同的组件。对于那些想要将他们的 RP2040 项目连接到世界的人来说,聪明的钱是用这个电路板,但能持续多久?Seeed 自己的 RP2040 板带有 Wi-Fi,预计零售价仅为 Arduino 的一半。

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