Citation :
Le nanoordinateur est décrit comme faisant la moitié de la taille d'une carte de crédit, soit 43 × 52 mm, et pesant 8 g. Le libellé des principaux composants est inscrit sur le circuit imprimé afin de pouvoir facilement les identifier. La facture finale comprend:
Au verso;
- Microcontrôleur Nordic Semiconductor nRF51822, 16 MHz, 32 bits, à processeur ARM Cortex-M0, 256 ko de mémoire de stockage flash (ou mémoire morte, EEPROM ou ROM), 16 ko de mémoire vive (SRAM ou RAM) statique. Le noyau ARM peut passer de 16 à 32,768 kHz. Le composant est libellé PROCESSOR;
- Microcontrôleur NXP/Freescale KL26Z, 48 MHz doté d'un noyau ARM Cortex-M0+ incluant un contrôleur USB 2.0 On-The-Go comme interface de communication entre le port micro-USB et le microcontrôleur. Ce composant régule aussi la tension provenant du connecteur USB (oscillant entre 4.5 et 5.25V) et le maintient à 3.3V, soit la tension d'usage sur le circuit imprimé. Sur piles (3V), le régulateur est inutile;
- Le premier microcontrôleur est embarqué sur le second microcontrôleur;
- Au sens large: « Un microcontrôleur est un circuit intégré rassemblant un microprocesseur et d'autres composants tels que de la mémoire et des périphériques. Il permet de réaliser des montages sans nécessiter l'ajout de composants annexes». À noter qu'il se branche également sur des composants externes. Comme le micro:bit est composé d'un processeur (unité centrale de traitement), de mémoires et de ports entrées-sortie, le nanoordinateur peut aussi être qualifié de microcontrôleur selon le schéma de la page 27313. « Ce sont de véritables microordinateurs intégrés sur une puce de silicium qui comportent une unité centrale de traitement, de la mémoire ou une interface à de la mémoire externe, des ports d’entrée-sortie, une interface pour lignes série [...] ainsi qu’une unité de gestion de temps et d’évènements. » « Les éléments qui composent un microcontrôleur sont comparables aux périphériques d'un ordinateur. La différence réside dans le fait que les trois parties citées précédemment sont intégrées au microcontrôleur. Elles se trouvent toutes dans le même boitier [ou sur la même carte des circuits imprimés], ce qui est plus simple et plus compact »;
- Connectique 2,4 GHz Bluetooth 4.0 LE (Low Energy pour faible consommation), libellée BLE ANTENNA;
- La connexion Bluetooth permet de charger des programmes par liaison sans fil OTA (Over The Air);
- Dans les langages de programmation objet, les objets reliés à la connexion Bluetooth sont catégorisés « radio » ou « signal radio »;
- Magnétomètre 3D (ou boussole numérique) NPX/Freescale MAG3110 via le bus I2C, libellé COMPASS;
Le magnétomètre peut aussi détecter la présence de certains métaux et d'aimants et retourner une lecture en microTesla (μT);
- Capteur de mouvements 3D (ou accéléromètre, capteur gyroscopique, capteur d'accélération linéaire) NXP/Freescale MMA8652 via le bus I2C, libellé ACCELEROMETER;
- Le capteur mesure les trois axes – X, Y, Z – en milliGs et peut générer des données de mouvement6 (la notation de l'accélération normale de la pesanteur terrestre varie de g, gn, g0, G ou Gs; consulter les articles sur l'accélération et la pesanteur);
Le capteur détecte des seuils d'accélération (plus de 3g, plus de 6g ou plus de 9g);
L'accéléromètre détecte aussi des actions de base telles que secouer, incliner ou tomber;
- Si le micro:bit est posé à plat sur une table, le bouton A à gauche et le B à droit, la table représente le plan de base. Ce plan est traversé par un axe transversal de gauche à droite, traversant les boutons, et un axe longitudinal, passant au milieu des boutons, suivant la colonne centrale de la matrice de DEL;
X est le tangage; le degré de balancement entre l'avant et l'arrière autour de l’axe transversal;
Y est le roulis; le mouvement d'oscillation gauche-droite autour de l'axe longitudinal;
Z est la déviation; le décalage vers le haut ou vers le bas (à travers la table)
Consulter les articles sur le sujet: Aircraft principal axes et Ship motions;
- La rotation, autour d'un axe vertical passant à travers la DEL centrale de la matrice, est plutôt captée par la boussole;
- L'accéléromètre peut servir comme unité de contrôle, manette de jeu ou détecteur de mouvement;
- Capteur de température embarqué;
- Le capteur retourne une estimation de la température en centigrades sur la carte
- Cette lecture est utile pour estimer la dissipation thermique par conduction du circuit imprimé: si le circuit est actif, la température monte;
- Port micro-USB, pour l'alimentation électrique et la connexion à un ordinateur par exemple, libellé USB
Connectée à un ordinateur, la carte est traitée comme une clé USB. De l'ordinateur, on peut téléverser un programme dans la mémoire du microcontrôleur comme on glisse-dépose un fichier sur une clé USB;
- Connecteur pour piles, libellé BATTERY;
- Un bouton de réinitialisation, libellé RESET;
- Une DEL jaune du système;
Par exemple, elle clignote lors du téléversement d'un programme dans la mémoire;
Au recto;
- Deux boutons programmables, libellés A et B;
- Une matrice 5 x 5 de 25 DEL rouges programmables individuellement servant d'affichage, notamment, de motifs statiques ou animés et de texte alphanumérique déroulant;
Caractéristique notable: on peut non seulement programmer le micro:bit pour l'allumage de la matrice en dirigeant un courant électrique dans chaque DEL, mais on peut aussi programmer la matrice à convertir la lumière ambiante en intensité ou courant électrique. Dans ce cas, on exploite une propriété des DEL éteintes : la sensibilité à la lumière ambiante. Éteinte, la matrice devient un capteur. On peut ainsi quantifier l'intensité lumineuse ambiante. Dans l'obscurité, la matrice capte peu de lumière et retourne un faible courant électrique. En plein lumière, la matrice enregistre une augmentation du courant électrique. Cette expérience se répète sur des DEL en périphérique branchées au micro:bit.
- Cinq anneaux d'entrée-sortie et 20 broches de connexion6 (ports GPIO), libellés PINS au verso;
- Chacun des 5 anneaux est programmable, pour être traitée soit en analogique, soit en numérique;
- Les anneaux sont compatibles avec des prises crocodile ou des fiches bananes de 4 mm;
- 1 anneau courant, référencé 3v3 et libellés 3V sur la carte;
- 1 anneau terre (mise à la terre ou prise de terre), référencé GND et libellé GND sur la carte. Ensemble, les anneaux 3V et GND fournissent 3V et peuvent alimenter un appareil externe6;
- 3 anneaux entrées-sorties, référencés ANALOG IN P0, ANALOG IN P1 et ANALOG IN P2 (P pour Pins), libellés 0, 1, 2 sur la carte;
- Les anneaux peuvent se connecter sur des capteurs de température, d'humidité ou d'autres appareils. Le processeur peut lire les valeurs envoyées par les capteurs, interpréter les lectures pour déclencher des commandes programmées ou faire suivre les lectures vers un appareil externe. Les anneaux peuvent aussi piloter un moteur ou un robot;
- Connecteur latéral de 20 broches de 1,27 × 7,6 mm, à connexion standard, référencés P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P10, p12, P13, P14, P15, P16, +3v3, +3v3, P19, P20, GND et GND;
Chacune des broches contrôle soit une DEL soit un bouton soit un autre élément. Ce connecteur permet de brancher à un appareil, comme un Arduino, Galileo, Kano et Raspberry Pi;
- En plus de connexions GPIO, certaines broches du connecteur latéral sont conçues pour d'autres protocoles: UART, I2C et SPI;
- Le logo et une sorte de chevelure sérigraphiée, les deux en couleur.
|
