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麻雀雖小，五臟俱全——Arduino/Genuino 101全網(wǎng)首發(fā)深度評測

Intel Curie BLE 六軸加速度陀螺儀 arduino opensource

2016-02-29
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作者：林老囧
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
今天，給大家?guī)鞩ntel和Arduino聯(lián)手推出的開發(fā)平臺Genuino 101。可能有些細(xì)心的讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)，怎么不跟以往一樣以Arduino Nano/Mega/Uno命名呢?其實(shí)不需奇怪，在美國就是命名為Arduino 101,而美國以外地區(qū)，統(tǒng)一稱為Genuino 101。

四.硬件和電路介紹

圖12

1. DC電源接口

2. MASTER復(fù)位鍵

3. USB接口

4. RESET復(fù)位鍵

5. I2C接口

6. 有14個(gè)數(shù)字I/O口，其中4組可用作PWM輸出

7. 帶有SPI接口的ICSP座子

8. 板載的PCB藍(lán)牙天線

9. 6組AD口

10. 5V/3.3V/GND電源接口

11. 5V轉(zhuǎn)3.3V LDO

12. 雙向電壓轉(zhuǎn)換芯片LSF0108

13. Intel curie模塊

14. Winbond的SPI Flash,型號為W25Q16DVSSIG，容量為16Mbit

在Arduino官網(wǎng)Genuino 101主頁上(https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoard101),可以下載到<<Ardunio101-REV4Schematic.pdf>>文檔，我們可以從中了解到Genuino 101整體的框架圖和原理圖。

下圖為開發(fā)板的框架圖，我們可以了解到Genuino 101以Intel Curie為核心，電源的輸入分為兩部分，用戶可以選擇使用USB電源，也可以選擇5V DC電源作為輸入。下圖綠色的模塊是SPI Flash模塊，有16Mbit可供用戶使用。而三個(gè)棕色寫有“LEVEL SHIFTER”的模塊是雙向電壓轉(zhuǎn)換芯片，Intel Curie經(jīng)過它們后，才與pin腳相連接。

圖14 框架圖.jpg

圖13 框架圖

SPI Flash模塊是Winbond的W25Q16DVSSIG，容量為16Mbit，用戶可通過SPI接口來進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入。

圖14 SPI Flash

Genuino 101開發(fā)板上，可以看到三個(gè)TI公司的雙向電壓轉(zhuǎn)換芯片LSF0108，它們可以使Intel Curie模塊與不兼容的I/O口之間進(jìn)行正常通信。

圖15 雙向電壓轉(zhuǎn)換芯片電路

在Genuino 101的開發(fā)板左下角，可以看到藍(lán)牙LOGO,旁邊是通過PCB走線設(shè)計(jì)而成的藍(lán)牙的天線。在原理圖上，可以看到預(yù)留出了可外接的天線接口，但實(shí)際在開發(fā)板上并沒有接上。

圖16 藍(lán)牙天線

五.軟件安裝

與以往一樣，我們可以在官網(wǎng)(https://www.arduino.cc/en/Main/Software)下載免費(fèi)的開源軟件Arduino Software(IDE)來進(jìn)行軟件開發(fā)，Arduino Software(IDE)同時(shí)支持Windows、Mac OS X、Linux，用戶可以根據(jù)自己開發(fā)平臺自行選擇下載。

圖17 IDE下載頁

筆者直接下載Windows的解壓版，解壓完成后打開就可以開始Arduino程序的編寫。

圖18 IDE開發(fā)界面

在進(jìn)行Genduino 101的開發(fā)，需要先在開發(fā)板管理器安裝Arduino 101 Boards,否則在菜單-工具-開發(fā)板里找不到Arduino 101，這里需要進(jìn)行安裝，操作如下：

圖19開發(fā)板管理

圖20 下載安裝

六.示例試跑

裝好IDE后，便可以進(jìn)行程序開發(fā)了。為了幫助創(chuàng)客們更快捷、方便的開發(fā)Genuino 101，Intel官方提供了Intel Curie的開發(fā)庫。我們可以在IDE中選擇項(xiàng)目-加載庫-管理庫來下載安裝。

對于玩過平衡車、四軸飛行器的的創(chuàng)客們，我想大家肯定非常熟悉Madgwick濾波算法庫。這個(gè)庫可以通過加速度計(jì)和陀螺儀取得的原始數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換為四元數(shù)，再轉(zhuǎn)換為可以供我們使用的歐拉角。

圖21 Madgwick濾波算法庫

這四個(gè)庫是Intel為Intel Curie開發(fā)的，可用于開發(fā)低功耗藍(lán)牙、加速度計(jì)和陀螺儀傳感器、軟件串口和RTC。

圖22 Intel curie官方庫

安裝好兩個(gè)庫后，我們便可以通過示例來學(xué)習(xí)和使用這些庫的用法。不難看出，這些示例都是為了幫助開發(fā)者們使用Intel Curie來開發(fā)可穿戴設(shè)備，分別有低功耗藍(lán)牙的使用、計(jì)步功能、串口通信和實(shí)時(shí)時(shí)鐘。有了這些強(qiáng)力工具，即使是初學(xué)者，也能很快上手。