Particle PHOTON

ultimo aggiornamento 25 aprile 2019


 

Indice

Descrizione

La scheda PHOTON illustrata in questa pagina si trova all'interno di kit di sviluppo prodotto dalla Particle, il kit fornisce tutto il necessario per costruire un prodotto IoT.
La scheda di piccole dimensioni 3,6 x 2 cm racchiude la connettività con un chip Broadcom Wi-Fi, un potente processore ARM Cortex a 32 bit, in un piccolo modulo di dimensioni ridotte denominato PØ (P-zero) con abbastanza connettività e periferiche per realizzare progetti più avanzati, con una completa integrazione l'ambiente cloud. Il cloud IDE è basato su Wiring, il che significa che può essere programmato con un codice facile da usare come Arduino, con la potenza e la flessibilità del C ++.
Sulla piccola scheda, la Particle aggiunge alla scheda un alimentatore SMPS a corrente continua di 3,6 V DC, RF e componenti dell'interfaccia utente su un piccolo PCB. Il design è open source, quindi è possibile integrarlo facilmente nel prodotto finale.
Per maggiori informazioni recarsi sul sito del produttore Particle e in particolare alla sezione dedicata alla scheda PHOTON

pcbgogo

homotix

PCBONLINE

Il kit base

Il Photon Kit include una scheda PHOTON con le intestazioni già saldate, una mini-breadboard bianca, un cavo USB-micro, una piccola busta contenenti due resistenze da 220 Ω, un led rosso, una fotoresistenza per iniziare subito a provare alcune funzionalità.
 

Caratteristiche

Microcontroller

Broadcom BCM43362 Wi-Fi chip

 

802.11b/g/n Wi-Fi.

 

STM32F205RGY6 120Mhz ARM Cortex M3.

Memoria

1MB flash, 128KB RAM.

I / O PIN

18 Mixed-signal GPIO.

Tensione di funzionamento

3,3VDC

Tensione di alimentazione

3,6VDC e 5,5VDC.

Dimensioni 

3.6cm x 2cm 

On-board RGB status LED

 

Open source design.

 

Real-time operating system (FreeRTOS)

 

Soft AP setup.

 

FCC, CE, IC certified.

 

Schema elettrico

Nello schema sotto riportato sono visibile i principali componenti che formano la scheda PHOTON che ruotano intorno al Modulo P0, di seguito vediamo in dettaglio che varie parti.

L'alimentazione viene fornita tramite il connettore USB Micro B a bordo o direttamente tramite il pin VIN. Se l'alimentazione viene fornita direttamente con VIN, la tensione deve essere regolata tra 3,6VDC e 5,5VDC.
La regolazione della tensione è realizzata tramite l'integrato RT8008-33GB (Datasheet) che è un Convertitore PWM Step-Down DC/DC ad alta efficienza 1.5MHz, 600mA.
Quando la scheda Photon viene alimentata tramite la porta USB, VIN emette una tensione di circa 4,8 VDC a causa di un diodo schottky per la protezione di polarità inversa posto tra V+ di USB e VIN. Se utilizzato come uscita, il carico massimo su VIN è 1A. Il consumo medio di corrente è di 80mA con 5V @ VIN con Wi-Fi acceso. La corrente quiescenza è tipicamente di 80uA.

Il modulo di controllo posto al centro della scheda è denominato P0, sotto lo schermo sono presenti Il dispositivo Cypress CYW43362 (Datasheet)a chip singolo offre il più alto livello di integrazione per i sistemi mobili e palmari wireless, con IEEE 802.11 ™ integrato e classe di dispositivi portatili IEEE 802.11n. Include un amplificatore di potenza CMOS WLAN (PA) da 2,4 GHz che soddisfa i requisiti di potenza in uscita della maggior parte dei sistemi portatili. Sono inoltre supportati un amplificatore a basso rumore esterno opzionale (LNA) e un PA esterno.
Il tutto è poi gestito da un microcontrollore STM32F205RGY6 (Datasheet), che appartiene alla famiglia STM32F20x e si basa sul core RISC ARM®Cortex®-M3 a 32 bit ad alte prestazioni che opera a una frequenza fino a 120 MHz. La famiglia incorpora memorie embedded ad alta velocità (memoria flash fino a 1 Mbyte, fino a 128 Kbyte di SRAM di sistema), fino a 4 Kbyte di SRAM di backup e una vasta gamma di I / O avanzati e periferiche collegate a due bus APB, tre bus AHB e una matrice bus multi-AHB a 32 bit.

La sezione RF del Photon è una rete di componenti ad impedenza finemente controllata che ottimizza l'efficienza e la sensibilità delle comunicazioni Wi-Fi. Photon supporta la coesistenza con Bluetooth e altre radio esterne attraverso tre pin d'oro sul lato superiore del PCB vicino al pin A3
La loro spaziatura supporta la possibilità di attaccare una piccola intestazione per facilitarne l'interfaccia

Sulla scheda PHOTON sono presenti 12+12 pin che fanno capo alle porte Digitali, analogiche, di alimentazione, ect.. Sono presenti un led RGB permette di mostrare lo stato della scheda, mentre un LED emettente luce blu è già connesso al pin D7. Infine sono presenti due pulsanti uno per il SETUP e uno di RESET.


Periferiche e GPIO

La scheda PHOTON possiede grandi capacità in un piccolo ingombro, con interfacce analogiche, digitali e di comunicazione.

Tipo periferica Quantità Input (I) / Output (O) FT [1] / 3V3 [2]
Digitale 18 I / O FT / 3V3
Analogico (ADC) 8  I / O 3V3
Analogico (DAC) 2 O 3V3
SPI  2 I / O 3V3
I2S 1 I / O 3V3
I2C 1 I / O FT
CAN 1 I / O 3V3 [4]
USB 1 I / O 3V3
PWM 9 [3] O 3V3

NOTE:

[1] FT = 5,0 V pin tolleranti. Tutti i pin eccetto A3 e DAC sono tolleranti 5 V (quando non sono in modalità analogica). Se utilizzato come ingresso 5 V, il resistore pull-up / pull-down deve essere disabilitato.
[2] 3V3 = 3,3 V pin massimi.
[3] PWM è disponibile su D0, D1, D2, D3, A4, A5, WKP, RX, TX con avvertenza: la periferica timer PWM è duplicata su due pin (A5 / D2) e (A4 / D3) per 7 totali uscite PWM indipendenti. Ad esempio: PWM può essere usato su A5 mentre D2 è usato come GPIO, o D2 come PWM mentre A5 è usato come ingresso analogico. Tuttavia, A5 e D2 non possono essere utilizzati come uscite PWM controllate in modo indipendente allo stesso tempo.
[4] Tecnicamente questi pin sono tolleranti di 5,0 V, ma dal momento che non li utilizzeresti con un ricetrasmettitore da 5.0 V è opportuno classificarli come 3.3V.

VIN: Questo è il pin dell'alimentatore con un intervallo di tensione compreso tra 3,6 e 5,5 V CC (regolato internamente fino a 3,3 V CC). Quando la scheda viene alimentato tramite la sua porta USB, su questo pin si ritroveranno circa 4,7 V CC.
GND: pin di massa
TX: utilizzato principalmente come UART TX, ma può anche essere utilizzato come GPIO digitale, ingresso ADC o PWM.
RX: utilizzato principalmente come UART RX, ma può anche essere utilizzato come GPIO digitale, ingresso ADC o PWM.
WKP: si tratta di un input high-active che consente di riattivare il modulo dalle modalità sleep / deep sleep. Quando non viene utilizzato come WAKEUP, questo pin può essere utilizzato anche come GPIO digitale, ingresso ADC o PWM.
DAC: questo pin può essere utilizzato come GPIO digitale, ingresso ADC o come uscita DAC.
A0 - A5: possono essere utilizzati come GPIO digitali o come canali di input ADC.

3V3:
questo pin è l'uscita del regolatore di bordo ed è collegato internamente al VDD del modulo Wi-Fi. Quando si alimenta il Photon tramite VIN o la porta USB, questo pin emetterà una tensione di 3,3 V CC. Questo pin può essere utilizzato anche per alimentare direttamente la scheda (ingresso massimo 3,3 V CC). NOTA: quando si accende la scheda tramite questo pin, non connettere l'alimentazione al pin VIN.
RST: Questo è un pin di reset attivo basso per il Photon.
VBAT: pin per l'alimentazione per l'RTC interno, registri di backup e SRAM (da 1,8 a 3,3 V CC).
GND: pin di massa
D0 - D7: questi sono solo pin GPIO digitali.

PWM: dispone di 9 pin o canali integrati (ad esempio D0, D1, D2, D3, A4, A5, WKP, RX e TX) per la generazione PWM. I pin PWM sono mostrati nell'immagine sopra indicata come TIMx_CHx cioè TIM3_CH1, TIM3_CH2, ecc.
I2C: la porta I2C fa capo ai pin SDA e SCL che sono disponibili sui pin D0 e D1, rispettivamente.

SPI: la scheda dispone di due SPI hardware di bordo, ovvero SPI e SPI1.

SPI 1 2
SS A2 (default) D5 (default)
SCK A3 D4
MISO A4 D3
MOSI A5 D2

Primo test con Particle Photon

Componenti necessari

Per la realizzazione del primo esperimento occorre la scheda PHOTON e il con cavo USB, per la prova faremo lampeggiare il led già montato sulla scheda e collegato al pin D7

Collegamento e configurazione

Per connettere scheda PHOTON al Web, è necessario alimentarlo tramite cavo USB.

Connessione via cavo USB della scheda Photon

Nota: se nonostante la pressione del pulsante non ha avuto effetto per cui il led non sta lampeggiando affatto, o se il LED è di un colore arancione opaco, potrebbe non ricevere abbastanza energia. Prova a cambiare la fonte di alimentazione o il cavo USB.

Dopo aver aperto il file

Nota: se non si sono digitate correttamente le credenziali, il Photon lampeggerà in blu scuro o verde. È necessario ripetere la procedura (aggiornando la pagina o facendo clic sulla parte del processo riprova)

Facciamo lampeggiare un LED

Elenco revisioni

25/04/2019

Emissione preliminare