l mondo dell’IoT (Internet of Things) sta prendendo sempre più piede nel mondo che ci circonda. Rimaniamo sempre più affascinati da questo mondo fatto di sensori e microprocessori che si interfacciano sempre di più nel nostro vivere quotidiano.
Arduino MKR1000 è una scheda basata sull'Atmel ATSAMW25 SoC della serie SmartConnect; dispone di un modulo WiFi WINC1500 e di un chip per la Crypto-Autenticazione; ideale per gestire i progetti IoT.
Il chip ATSAMW25 è composto da un'antenna PCB stream 1x1 e da tre blocchi principali:
- microcontrollore a bassa potenza ARM SAMD21 Cortex-M0+ a 32bit;
- controller di rete a bassa potenza WINC1500 da 2.4GHz, con protocollo WiFi IEEE® 802.11 b/g/n;
- dispositivo di crypto-autenticazione ECC508.
La scheda Arduino MKR1000 WiFi è caratterizzata da dimensioni molto compatte e da caratteristiche che la rendono la scelta preferita per la creazione di progetti IoT alimentati da batteria. Dispone infatti dei seguenti elementi:
- una MCU simile a quello della Arduino Zero;
- la tipica ampia serie di interfacce di I/O delle schede Arduino;
- un modulo WiFi che supporta il protocollo SHA-256, con chip di Crypto-autenticazione per la comunicazione protetta.
Alimentazione Arduino MKR1000 WiFi
La Arduino MKR1000 WiFi integra un circuito di carica per batterie Li-Po che permette alla scheda di essere alimentata sia da una fonte esterna con tensione di alimentazione di 5V tramite porta USB, che da una batteria; il passaggio da un tipo di alimentazione piuttosto che l'altro avviene automaticamente.
Le batterie Li-Po vengono caricate con una tensione fino a 4.2V e con una corrente che normalmente corrisponde alla metà della capacità nominale. La scheda Arduino MKR1000 WiFi dispone di un particolare chip che fornisce una corrente di ricarica preimpostata di 350mAh; ciò significa che la capacità MINIMA della batteria da utilizzare con la MKR1000 WiFi deve essere di 700mAh. Batterie con capacità inferiore potrebbero venire danneggiate e subire surriscaldamenti o esplosioni; al contrario, una batteria con capacità superiore necessita di un tempo di ricarica maggiore, ma non è soggetta ad alcuno dei suddetti rischi. E' pertanto strettamente consigliato l'uso di una batteria Li-Po con ALMENO 700mAh di capacità.
ATTENZIONE
NON COLLEGARE al connettore JST presente sulla scheda alcun dispositivo diverso dal tipo di batteria indicato.
NON alimentare il pin VIN con una tensione maggiore di 5V.
La batteria Li-Po da utilizzare deve disporre di connettore JST PHR2 2-pin femmina. I pin di riferimento sulla Arduino MKR1000 WiFi sono il pin Left (polarità Positiva) e il pin GND (Polarità Negativa). Il circuito di ricarica è impostato per un ciclo di ricarica di circa 4 ore, dopo il quale entra automaticamente in modalità Sleep; questo fa sì che la capacità di ricarica sia al massimo di 1400mAh per ogni ciclo.
N.B.: a differenza della maggior parte delle schede Arduino, la MKR1000 WiFi opera con una tensione di alimentazione pari a 3.3V; se si applicano tensioni maggiori su uno qualsiasi dei pin di I/O, si potrebbe danneggiare la scheda. Mentre è possibile fornire la tensione di 5V ai dispositivi digitali, la comunicazione bidirezionale con dispositivi a 5V necessita di un'appropriata variazione di tensione.
| Specifiche tecniche | |
| Microcontrollore: | SAMD21 Cortex-M0+ 32bit low power ARM MCU |
| Tensione di alimentazione: | 5V |
| Alimentazione: | porta USB/pin VIN |
| Batteria supportata: | Li-Po 3.7V, minimo 700mAh |
| Tensione operativa: | 3.3V |
| Pin digitali di I/O: | 8 |
| Pin PWM: | 12 ( 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 {o 18}, A4 {o 19} ) |
| Porta UART: | 1 |
| Porta SPI: | 1 |
| Porta I2C: | 1 |
| Pin analogici di input: | 7 (ADC a 8/10/12bit) |
| Pin analogici di output: | 1 (DAC a 10bit) |
| Corrente DC (per singolo pin di I/O): | 7 mA |
| Memoria flash: | 256KB |
| SRAM: | 32KB |
| EEPROM: | NON presente |
| Velocità di clock: | 32.768 kHz (RTC), 48 Mhz |
| USB: | Full Speed, Host integrato |
| Dimensioni: | 63 x 25 x 7mm |
| Peso | 30g (intera confezione ) |
Specifica dei pin
- VIN (pin di input): tensione di ingresso della scheda Arduino MKR1000 WiFi; la tensione fornita tramite questo pin deve essere di 5V regolata. Se l'alimentazione è fornita tramite questo pin, la porta USB è disconnessa. La tensione di alimentazione fornita alla scheda Arduino MKR1000 WiFi deve essere compresa in un range 5V~6V; l'utilizzo di questo pin è il solo modo di fornire una tensione di 5V, in alternativa all'utilizzo della porta USB.
- 5V (pin di output): tensione di alimentazione utilizzata per il funzionamento del microcontrollore e degli altri componenti della scheda; la tensione disponibile su questo pin NON viene regolata ma proviene direttamente dal pin VIN o dalla porta USB. Quando la scheda è alimentata da una batteria, il pin fornisce circa 3.7V. Questo è un pin di uscita e non deve essere utilizzato come un pin di input.
- VCC: questo pin fornisce una tensione pari a 3.3V generata dal regolatore incorporato sulla scheda a partire da una qualsiasi delle tre fonti di alimentazione utilizzata (porta USB, pin VIN o batteria).
- LED ON: indicatore LED per lo stato di accensione della scheda; il LED è collegato al pin 5V solo se la scheda viene alimentata dalla porta USB o dal pin VIN; ciò significa che il LED indica lo stato di accensione della scheda quando la stessa viene alimentata tramite porta USB o pin VIN, al contrario non si accende se l'alimentazione proviene dalla batteria. Questo permette di massimizzare l'uso della batteria; è pertanto normale che il LED rimanga spento se la scheda viene alimentata tramite batteria.
- CHARGE LED: indicatore LED per lo stato di ricarica; il LED è collegato al circuito di ricarica presente sulla Arduino MKR1000 WiFi e monitorizza l'assorbimento di corrente durante il ciclo di carica. Normalmente il LED si accende quando la scheda riceve la tensione di alimentazione di 5V dal pin VIN o dalla porta USB e il chip inizia a caricare la batteria Li-Po collegata al connettore JST presente sulla scheda. In alcuni casi, il LED inizia al lampeggiare con una frequenza di circa 2Hz e ciò accade se le condizioni elencate di seguito perdurano per un periodo di tempo che va dai 20 ai 70 minuti:
a) il connettore JST non è collegato ad alcuna batteria;
b) la batteria collegata al connettore è in sottoscarica o danneggiata e non è possibile effettuare la ricarica;
c) ad una batteria a piena carica viene applicato un ciclo di ricarica non necessario; questo accade disconnettendo e riconnettendo il pin VIN o la batteria stessa se la scheda è alimentata tramite pin VIN. - Onboard LED: a differenza delle altre schede, sulla Arduino MKR1000 WiFi il LED Onboard è connesso al pin D6 e non al D13; il codice di esempio va pertanto modificato per funzionare correttamente.
Links:
2) Funzioni WiFi e Real Time Clock
4) ARM SAMD21 Cortex-M0+ a 32bit - datasheet
Fonte: