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Arduino MKR Vidor 4000

Descrição da placa:

O Arduino MKR Vidor 4000 une a facilidade de uso do Arduino para o trabalho com os mais poderosos chips reprogramáveis, conhecidos como FPGAs. Com o Vidor você pode:

  • Criar uma placa onde todos os pinos são sinais PWM controlando a velocidade dos motores;
  • Capturar o som em tempo real e fazer um pedal de efeito sonoro para sua guitarra;
  • Criar um computador em tempo real lendo as informações do sensor e enviando para um monitor de última geração;
  • Capturar um vídeo e sobrepor as informações do sensor na imagem que posteriormente serão enviadas para uma tela;
  • Se conectar ao Arduino IoT Cloud e controlar uma máquina de laboratório complexa executando uma grande quantidade de motores;
  • E até mesmo pode prototipar seus próprios processadores dentro do FPGA e fazê-lo funcionar em paralelo com o outro microcontrolador na placa.

O Vidor é um dispositivo que convida à experimentação, precisão e computação de alta velocidade.

Figura 1: Placa Arduino MKR Vidor 4000

 

O chip principal da placa é o Intel® Cyclone® 10CL016 que contém 16K de elementos lógicos, 504 KB de RAM embarcada e 56 multiplicadores HW de 18×18 bits para operações DSP de alta velocidade. Cada pino pode alternar em mais de 150 MHz e pode ser configurado para funções como UARTs, (Q)SPI, PWM de alta resolução/alta frequência, codificador de quadratura, I2C, I2S, Sigma Delta DAC, etc.

A placa vem com 8 MB de SRAM para suportar as operações do FPGA em vídeo e áudio. O código do FPGA é armazenado em um chip QSPI Flash de 2 MB, dos quais 1 MB é alocado para aplicativos do usuário. É possível realizar operações DSP de alta velocidade para processamento de áudio e vídeo. Portanto, o Vidor inclui um conector Micro HDMI para saída de áudio e vídeo e um conector de câmera MIPI para entrada de vídeo. Todos os pinos da placa são acionados por SAMD21 e FPGA, respeitando o formato da família MKR. Finalmente, há um conector Mini PCI Express com até 25 pinos programáveis pelo usuário, que pode ser usado para conectar seu FPGA como um periférico a um computador ou para criar suas próprias interfaces PCI.

O microcontrolador da placa é um Arm® Cortex®-M0 de 32 bits SAMD21 de baixa potência, como nas outras placas da família Arduino MKR. A conectividade WiFi e Bluetooth® é realizada com um módulo da u-blox, o NINA-W10, um chipset de baixa potência operando na faixa de 2,4 GHz. Além disso, a comunicação segura é garantida por meio do chip de criptografia Microchip® ECC508. Além disso, você pode encontrar um carregador de bateria e um LED RGB direcionável integrado.

Veja todos os conectores da placa na imagem abaixo:

Figura 2: Arduino MKR Vidor 4000 detalhada

O poder do FPGA

Se você não está familiarizado com o termo, um FPGA é um Field Programmable Gate Array, um chip onde a lógica que comanda suas operações não é escrita no momento da fabricação. É possível escrever sua própria CPU, uma série de saídas PWM de alta frequência dedicadas, um mixer de som digital, máquina de sobreposição de vídeo ou qualquer coisa que você possa imaginar. A principal limitação é a quantidade de portas lógicas necessárias para projetar qualquer um desses aplicativos.

O Arduino possui um grupo de repositórios no Github contendo todo o código Vidor de código aberto que eles criaram. Contando com muitas das funcionalidades básicas necessárias para os mais diversos projetos.

Wi-Fi e Arduino IoT Cloud

Você pode conectar sua placa a qualquer tipo de rede WiFi existente ou usá-la para criar seu próprio ponto de acesso Arduino. O conjunto específico de exemplos que o Arduino fornece para o MKR Vidor 4000 pode ser consultado na página de referência da biblioteca WiFiNINA.

Bluetooth® e Bluetooth® Low Energy

O chipset de comunicação no MKR Vidor 4000 pode ser um cliente Bluetooth® Low Energy e Bluetooth® e um dispositivo host. Algo bastante único no mundo das plataformas de microcontroladores. Se você quiser ver como é fácil criar uma central Bluetooth® ou um dispositivo periférico, explore os exemplos em nossa biblioteca ArduinoBLE.

Energia da bateria

Sua porta USB pode ser usada para fornecer energia (5V) para a placa. Ela possui um circuito de carregamento Li-Po que permite que o Arduino MKR Vidor 4000 funcione com bateria ou uma fonte externa de 5 volts, carregando a bateria Li-Po enquanto funciona com energia externa. A mudança de uma fonte para outra é feita automaticamente.

Porta I2C Adicional

O MKR Vidor 4000 possui um conector adicional destinado a ser uma extensão do barramento I2C. É um conector de 5 pinos de fator de forma pequeno com passo de 1,0 mm. Os detalhes mecânicos do conector podem ser encontrados no datasheet do conector.

A porta I2C, também chamada de porta de auto identificação Eslov no Arduino, vem com: SDA, SCL, GND, +5V e um pino digital extra destinado a enviar um alarme para os dispositivos I2C simples conectados a ela. A pinagem é mostrada na imagem abaixo:

Figura 3: Porta adicional

Especificações

Tipo
Fabricante
Preço
Dimensões
Software
Clock
Microcontrolador
Memória RAM
Memória Flash
GPIOs
Periféricos
Conector de Expansão
Extensão do barramento I2C
Wireless
Vídeo
Ethernet
USB
Tensão de alimentação
Carregador de bateria
Tensão de operação
Miscelâneas

Pinos:

Figura 4: Pinout
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