Giới thiệu

Mạch VBLUno51 (VNG Bluetooth Low Energy UNO nRF51822) được tạo ra với mục tiêu giúp nhà phát triển dễ dàng tiếp cận công nghệ Bluetooth Low Energy (BLE) và nguồn tài nguyên vô tận của Arduino, mbed-OS và các framework khác để phát triển ứng dụng cho Internet of Things (IoT).

VBLUno51 tương thích hoàn toàn với Nordic Software Development Kit (SDK) và nhiều hệ điều hành nhúng phù hợp cho các ứng dụng IoT như mbed-OS, Apache Mynewt-OS, RIOT-OS, Zephyr, …

Điểm nổi bật của mạch VBLUno51 là mô-đun BLE được thiết kế bởi các kỹ sư của VNGIoTLab. Mô-đun này đã được sử dụng trong nhiều sản phẩm thương mại của VNG như CSM Router, IoT Gateway, … Mô-đun BLE sử dụng chip nRF51822 của Nordic Semiconductor, với lõi ARM Cortex-M0 32-bit hỗ trợ giao diện Bluetooth Smart (BLE). Ngoài 6LoWPAN, Zigbee, BLE được coi là một giao tiếp rất phù hợp cho IoT, với ứng dụng giao tiếp gần và đặc biệt là tiêu thụ năng lượng rất thấp, thân thiện với môi trường. Ví dụ như hệ thống tòa nhà thông minh, khu vườn thông minh, cửa hàng thông minh, quản lý trẻ em, …

Với tinh thần chia sẻ và mong muốn cộng đồng IoT tiếp cận công nghệ BLE dễ dàng hơn, VBLUno51 được công bố dưới dạng mã nguồn mở, từ sơ đồ phần cứng, ví dụ mã nguồn chương trình, bootloader mã nguồn, công cụ tải lên mã nguồn, tài liệu … Bạn có thể tham khảo và tùy chỉnh dễ dàng.

Thông qua việc sử dụng các mạch VBLUno51 kết hợp với Arduino IDE hoặc mbed-OS, bạn có thể dễ dàng tiếp cận xây dựng các ứng dụng IoT với công nghệ BLE, trở thành chủ sở hữu của thiết bị cuối trong hệ thống IoT.

Hình ảnh thực tế của mạch VBLUno51

Đặc điểm

• CPU:

  • Nordic nRF51822: ARM Cortex-M0 32-bit.
  • Giao diện Bluetooth Low Energy.
  • 256KB Flash, 32KB RAM.
  • UART(1), I2C(2), SPI(1), PWM(3), SWD, Timer 16-bit(3).
  • 21 kênh số, 6 kênh ADC 10-bit.
  • 1 đèn LED và 1 nút nhấn trên bo mạch.
  • Điện áp GPIO: 0 – 3.3V.

• Giao diện DAPLink (CMSIS-DAP) cho chương trình và gỡ lỗi:

  • USB MSD: Lập trình bộ nhớ flash bằng cách kéo và thả.
  • USB HID (DAP): Kênh gỡ lỗi tương thích CMSIS-DAP.
  • USB CDC: Cổng COM ảo cho log, theo dõi và mô phỏng terminal. Hỗ trợ các tính năng điều khiển dòng phần cứng (RTS/CTS).

• Giám sát năng lượng cho mô-đun BLE thông qua đo dòng (Chỉ áp dụng cho VBLUno51_EM).

• FOTA (Firmware over the air): Cập nhật firmware qua giao diện BLE.

• Xây dựng ứng dụng tốt với:

  • Trình biên dịch và IDE: GCC, Keil MDK, IAR, Eclipse, Qt Creator.
  • Frameworks: Arduino, ARM mbed-OS, Nordic SDK, RIOT-OS, Apache MyNewt-OS,…
  • Rất nhiều hướng dẫn cho Arduino, mbed-OS và nhiều hơn nữa.

• Pinout: Tương thích với Arduino Uno Rev3.

• Nguồn điện:

  • Cổng USB.
  • Bộ chuyển đổi nguồn: +9 -> +12V.
  • Pin 3V: Giá đỡ CR20xx.
  • Bộ nhảy pin sạc: +3.7 -> +12V.

• Mã nguồn mở: Thiết kế phần cứng, firmware, gói phần mềm, hướng dẫn và mã ví dụ.

Chi tiết

1. CPU:

   • Nordic nRF51822, lõi ARM Cortex-M0 32-bit.

2. Giao tiếp không dây 2.4GHz:

   • Hỗ trợ giao diện Bluetooth Low Energy (Bluetooth Smart).
   • Công suất phát từ +4dBm đến -20dBm, cấp công suất 4dBm.
   • Công suất phát whisper mode -30dBm.
   • Độ nhạy nhận RX -96dBm ở tốc độ 250kbs.
   • Độ nhạy nhận RX -90dBm ở tốc độ 1Mbps.
   • Độ nhạy nhận RX -85dBm ở tốc độ 2Mbps.
   • Hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu 2 Mbps, 1 Mbps và 250kbs.
   • Hiệu suất đồng tồn đáng kể.

3. Đồng hồ hệ thống: 16MHz.

4. Tiêu thụ năng lượng cực thấp:

   • TX ở -4dBm: 6.3mA (3V sử dụng DC-DC tích hợp trên chip).
   • TX ở 0dBm: 8.0mA (3V sử dụng DC-DC tích hợp trên chip).
   • TX ở +4dBm: 11.8mA (3V sử dụng DC-DC tích hợp trên chip).
   • RX: 9.7mA (3V sử dụng DC-DC tích hợp trên chip).
   • RX ở 1Mbps: 13mA (Không sử dụng DC-DC).
   • TX ở 0dBm: 10.5mA (Không sử dụng DC-DC).
   • SYSTEM-OFF, không giữ lại RAM: 0.6µA.
   • SYSTEM-OFF, giữ lại RAM 8KB: 1.2µA.
   • SYSTEM-ON, tất cả các bộ phận hoạt động ở chế độ chờ: 2.6µA.

5. I/O số: 21 kênh, điện áp GPIO: +3.6V.

6. ADC: 6 kênh, độ phân giải: 10-bit, khoảng điện áp: 0 ÷ +3.3V.

7. Bộ đếm thời gian: 3 bộ 16-bit với chế độ đếm.

8. UART: 1.

9. SPI: 1.

10. I2C: 2.

11. PWM: Mỗi kênh GPIO (tối đa 3 kênh cùng một thời điểm).

12. Ngắt ngoại vi: Trên mỗi kênh GPIO.

13. Chương trình Flash Drag and Drop: Lập trình bộ nhớ flash bằng cách kéo và thả (Hỗ trợ tự động lập trình khi sử dụng chức năng Upload trên Arduino IDE).

14. Gỡ lỗi qua kênh CMSIS-DAP: Hoạt động tốt trên Keil uVision, pyOCD, OpenOCD,…

15. Cổng COM ảo (Virtual COM port) USB to UART: Hoạt động tốt ở tốc độ từ 2400 đến 115200 và cao hơn. Hỗ trợ điều khiển dòng phần cứng (RTS/CTS). Hỗ trợ lệnh Break.

16. Nguồn điện:

    • +3.7V -> +12V (Cổng USB, Bộ chuyển đổi nguồn, Pin CR20xx, pin sạc).

17. Pinout tương thích với Arduino Uno Rev3.

FO4VN ─ Đội hình Chiến thuật FO4 ─ Tra cứu cầu thủ FO4