본 절은 [Nano 33 BLE Sense] 아두이노 를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. 아두이노 의 특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. 아두이노와 를 연결하고, 간단한 코딩으로 를 쉽게 실습할 수 있다.
목차
Arduino NANO 33 BLE Sense 사용 하기
Nano 33 BLE Sense 란?
Nano 33 BLE Sense(헤더 없음)는 사용 가능한 가장 작은 폼 팩터인 45x18mm의 Arduino의 3.3V AI 지원 기판이다.
Arduino Nano 33 BLE Sense는 잘 알려진 폼 팩터의 완전히 새로운 보드이다. 일련의 내장형 센서와 함께 제공된다.
- 9축 관성 센서: 이 보드를 웨어러블 장치에 사용할 수 있다.
- 습도 및 온도 센서: 환경 조건을 매우 정확하게 측정할 수 있다.
- 기압 센서: 간단한 기상 관측소를 만들 수 있다.
- 마이크: 실시간으로 소리를 캡처하고 분석할 수 있다.
- 제스처, 근접, 조명 색상 및 광도 센서: 방의 밝기를 추정하고 누군가가 보드 가까이에서 움직이는지 여부도 추정할 수 있다.
Arduino Nano 33 BLE Sense는 기존 Arduino Nano의 진화 버전이지만 훨씬 더 강력한 프로세서인 Nordic Semiconductors의 nRF52840, 64MHz에서 실행되는 32비트 ARM® Cortex™-M4 CPU를 갖추고 있다.
이렇게 하면 Arduino Uno(1MB의 프로그램 메모리, 32배 더 큼) 및 훨씬 더 많은 변수(RAM이 128배 더 큼)보다 더 큰 프로그램을 만들 수 있다.
메인 프로세서에는 NFC를 통한 Bluetooth® 페어링 및 초저전력 소비 모드와 같은 놀라운 기능이 포함되어 있다.
https://store-usa.arduino.cc/products/arduino-nano-33-ble-sense
Arduino Nano 33 BLE Sense
The Nano 33 BLE Sense (without headers) is Arduino’s 3.3V AI enabled board in the smallest available form factor: 45x18mm! The Arduino Nano 33 BLE Sense is a completely new board on a well-known form factor. It comes with a series of embedded sensors: 9
store-usa.arduino.cc
Nano 33 BLE Sense 아두이노 특징
임베디드 인공 지능
보드에 포함된 센서 외에도 이 보드의 주요 기능은 TinyML을 사용하여 에지 컴퓨팅 애플리케이션(AI)을 실행할 수 있다는 것이다. TensorFlow™ Lite를 사용하여 기계 학습 모델을 만들고 Arduino IDE를 사용하여 보드에 업로드할 수 있다.
https://www.tensorflow.org/lite/microcontrollers
TensorFlow Lite for Microcontrollers
도움말 Kaggle에 TensorFlow과 그레이트 배리어 리프 (Great Barrier Reef)를 보호하기 도전에 참여 TensorFlow Lite for Microcontrollers TensorFlow Lite for Microcontrollers는 메모리가 몇 KB만 있는 마이크로 컨트롤러 및
www.tensorflow.org
Nano 33 BLE Sense 의 특징은 다음과 같다.
Arduino Nano를 사용한 경우 Nano 33 BLE Sense는 핀에 해당하는 대체품이다. 보드는 3.3V에서 작동한다는 점을 기억해야 한다. 즉, 3.3V와 호환되지 않는 경우 원래 디자인을 수정해야 한다. 그 외에도 클래식 Nano의 주요 차이점은 더 나은 프로세서, 마이크로 USB 커넥터 및 위에서 언급한 모든 센서다.
헤더가 있거나 없는 보드를 얻을 수 있으며 웨어러블을 포함한 모든 종류의 발명품 내부에 나노를 내장할 수 있다. 보드는 테셀레이션된 커넥터와 함께 제공되며 B면에는 구성 요소가 없습니다. 이러한 기능을 사용하면 보드를 자체 설계에 직접 납땜할 수 있어 전체 프로토타입의 높이를 최소할 수 있다.
블루투스® 및 BLE
Nano 33 BLE Sense의 통신 칩셋은 BLE 및 Bluetooth® 클라이언트 및 호스트 장치가 될 수 있다. 마이크로컨트롤러 플랫폼의 세계에서 매우 독특한 것이다. Bluetooth® 중앙 또는 주변 장치를 만드는 것이 얼마나 쉬운지 확인하려면 ArduinoBLE 라이브러리 에서 예제를 살펴 보면 된다.
Arduino - ArduinoBLE
This library supports all the Arduino boards that have the hardware enabled for BLE and Bluetooth 4.0 and above; these include Nano 33 BLE, Arduino NANO 33 IoT, Uno WiFi Rev 2, MKR WiFi 1010. To use this library#include A quick introduction to BLE Bluetoot
www.arduino.cc
배터리, 핀 및 보드 LED
- 배터리: Nano 33 BLE Sense에는 배터리 커넥터나 충전기가 없다. 보드의 전압 제한을 준수하는 한 원하는 외부 배터리를 연결할 수 있다.
- Vin: 이 핀은 DC 전압 소스로 보드에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있다. 이 핀을 통해 전원이 공급되면 USB 전원이 차단된다. 이 핀은 INPUT입니다. 보드의 적절한 기능을 보장하기 위해 전압 제한을 준수 해야 한다.
- 5V: 이 핀은 USB 커넥터 또는 보드의 VIN 핀에서 전원이 공급될 때 보드에서 5V를 출력한다. 참고: 작동하려면 보드 뒷면의 VBUS 점퍼를 단락시켜야 한다.
- 3.3V: 이 핀은 온보드 전압 조정기를 통해 3.3V를 출력한다. 참고: 초저전력 기능을 사용하려면 보드 뒷면의 3V3 점퍼를 자르고 3V3에서 외부 배터리를 사용해야 한다.
- LED ON: 이 LED는 USB 또는 VIN의 5V 입력에 연결된다.
- I2C 핀: 다른 Arduino Nano 보드와 달리 핀 A4 및 A5에는 내부 풀업이 있으며 기본적으로 I2C 버스로 사용되므로 아날로그 입력으로 사용하지 않는 것이 좋다.
- NFC: NFC를 통해 보드의 Bluetooth® 페어링을 활성화하기 위해 핀 D7과 D8 사이에 외부 NFC 안테나를 부착할 가능성이 있다.
- HTS221 습도 및 온도 센서: 자체 발열로 인해 보드가 USB로 전원이 공급될 때 HTS221은 신뢰할 수 없게 되며 외부 온도에 따라 변하는 각 판독값에 오프셋을 표시한다. 신뢰할 수 있는 측정을 위해 보드는 3v3 핀에 의해 전원이 공급되어야 한다. 이는 하단의 +3V3 솔더 점퍼를 절단하고 VIN 핀을 통해 보드에 전원을 공급하여 수행할 수 있다.
Nano 33 BLE Sense 구입하기
[Nano 33 BLE Sense ]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 를 구입할 수 있다
Nano 33 BLE Sense 하드웨어 구성
다음과 같이 Nano 33 BLE Sense 구성은 다음과 같다.
Nano 33 BLE Sense 보드 매니저
nano 33 센서는 추가로 보드 매니저에서 Arduino SAMD Boards (32-bits ARM Cortex-M0+ 를 설치해야 한다.
Arduino SA 팝업이 나타나면 설치한다.
https://www.arduino.cc/en/Guide/NANO33BLESense
Getting started with the Arduino Nano 33 BLE Sense
Open-source electronic prototyping platform enabling users to create interactive electronic objects.
www.arduino.cc
Nano 33 BLE Sense 소프트웨어 코딩
하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 아두이노 소스코드를 코딩할 수 있다.
코드는 다음과 같다.
void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
}
------------------------------------------------------
개발환경 : WINDOWS 10
아두이노 IDE : 1.8.13
------------------------------------------------------
01 연결
- 아두이노와 PC 연결
- 아두이노 IDE 실행
- 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 UNO 확인
- 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일
02 컴파일 확인
스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.
03 아두이노 업로드
컴파일이 이상없이 완료되면 스케치>업로드(CTRL+U) 를 선택해서 컴파일 파일을 업로드 한다.
04 동작 확인
다음과 같이 동작을 확인할 수 있다.
마무리
아두이노와 Nano 33 BLE Sense 를 연결하고, 간단한 코딩으로 를 쉽게 실습할 수 있다.
모두의 아두이노 환경 책
[모두의 아두이노 환경 ] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 인터파크도서, 영풍문고, 반디앤루니스 , 도서11번가 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 , DHT22 온습도 , MH-Z19B 이산화탄소 , ZE08-CH2O 포름알데히드 , CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) , MQ-131 오존(O3) , MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 , MICS-6814 암모니아 , DGS-SO2 아황산가스(SO2) , BME280 기압 , GUVA-S12SD 자외선(UV) , MD0550 기류 , QS-FS01 풍속 (Wind speed) 를 사용한다.
모두의 아두이노 환경
아두이노와 로 내 건강을 지킬 수 있다!다양한 환경 를 실생활 프로젝트에 응용해보자!시중에 판매되고 있는 간이측정기도 로 값을 측정합니다. 똑같은 를 아두이노에 연결하
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