Elektronik SparkFun
Modul Artemis
Panduan Integrasi
Versi: 1p0p3

1. Lebihview

SparkFun Artemis adalah modul BLE berbasis Cortex-M4F menggunakan mikrokontroler Apollo3 dari Ambiq. Artemis mampu menjalankan algoritme pembelajaran mesin dengan konsumsi arus rendah 6 A/MHz pada 3.3V. Artemis memiliki antena 2.4GHz terintegrasi dan menggabungkan semua sirkuit yang diperlukan untuk mengimplementasikan mikrokontroler berkemampuan BLE berdaya rendah.

2. Fitur

Arus pasokan sangat rendah
– 6μA/MHz dijalankan dari flash pada 3.3V
– 1μA mode tidur nyenyak (BLE Off) dengan RTC pada 3.3V
– Volume pasokantage: 1.75V hingga 3.63V dengan regulasi DC/DC onboard

Prosesor ARM Cortex-M4 berkinerja tinggi
– Hingga 48 GPIO
– Frekuensi clock nominal 48 MHz, dengan mode burst 96 MHz
– Unit titik apung
– Unit perlindungan memori
– Pengontrol interupsi bangun dengan 32 interupsi
– Hingga 1 MB memori flash untuk kode/data
– Hingga 384 KB RAM kebocoran rendah untuk kode/data
– Cache Asosiatif/Pemetaan Langsung 16 kB 2 arah

Modul hemat energi Bluetooth 5 terintegrasi
– Sensitivitas RF: -93 dBm (khas)
– TX: 3 mA @ 0 dBm, RX: 3 mA
– Daya keluaran puncak TX: 4.0 dBm (maks)

Ukuran Kecil
– 15.5 x 10.5 mm termasuk antena

Integrasi Mudah
– Bantalan dan jarak SMD yang besar memungkinkan implementasi papan pembawa 2 lapis berbiaya rendah
– Pemrograman melalui bootloader serial pra-konfigurasi atau JTAG

ADC berdaya sangat rendah
– ADC 14 bit hingga 2.67 MS/dtk efektif, multi-slot samptingkat ling
– 15 saluran input yang dapat dipilih
– Jil.tage Pembanding
– Sensor suhu dengan akurasi +/-3ºC

Antarmuka 'Kartu Pintar' ISO7816 Aman

Periferal serial yang fleksibel
– Antarmuka master SPI 1x 2/4/8-bit
– 6x master I2C/SPI untuk komunikasi periferal
– Budak I2C/SPI untuk komunikasi host
– 2x modul UART dengan FIFO Tx dan Rx 32 lokasi
– PDM untuk mikrofon audio mono dan stereo
– 1x I2S slave untuk pass-through audio PDM

Kumpulan sumber jam yang kaya
– Osilator XTAL 32.768 kHz
– Osilator RC frekuensi rendah – 1.024 kHz
– Osilator RC frekuensi tinggi – 48/96 MHz
– RTC berdasarkan keluarga AM08X5/18X5 Ambiq

3. Spesifikasi Mekanis

Dimensi Modul	Ukuran 15.5x10.5x2.3mm
Berat	0.6 gram
Antena	Chip 2.4 – 2.5GHz

Tata Letak PCB yang Direkomendasikan:

57 @ 0.4×0.6
2 @ 0.6×0.6
Semua Dimensi dalam Milimeter

Atas View
Pad Tembaga dan Tempel Dimensi Bukaan

Tata Letak Soldermask yang Direkomendasikan:

Dimensi Topeng Solder

4. Pad Sinyal dan Penugasan

Modul Pad No.	Nama	Fungsi Pin	Keterangan
1	GND	Kekuatan	Tanah
2	GPIO20	SWDCK	JTAG jam kawat tunggal
3	GPIO49	Pemuatan RX0	Pin RX untuk bootloading serial
4	GPIO39
5	GPIO40
6	GPIO9
7	SEPATU BOOT	beban boot	Pegang pin tinggi selama reset untuk memulai bootloader
8	GPIO10
9	GPIO48	Beban Boot TX0	Pin TX untuk bootloading serial
10	GPIO21	SWDIO	JTAG I/O kawat tunggal
11	GPIO8
12	GPIO5
13	GPIO7
14	GPIO35		Semua GPIO memiliki hingga 8 kemungkinan fungsi mulai dari I2C,
15	GPIO4		SPI, PDM, SCC, UART, I2S, dan sumber jam. Silakan
16	GPIO24		lihat lembar data Apollo3 untuk daftar lengkap kemampuan.
17	GPIO22
18	GPIO23
19	GPIO27
20	GPIO14
21	GPIO28
22	GND	Kekuatan
23	GPIO6
24	GPIO32
25	GPIO25
26	GPIO12
27	GPIO26
28	GPIO13
29	GPIO15
30	GPIO33
31	GPIO34
32	GPIO11
33	GPIO29
34	XO	32kHz Xtal	Koneksi untuk kristal RTC 32.768 kHz eksternal
35	XI	32kHz Xtal	Koneksi untuk kristal RTC 32.768 kHz eksternal
36	VDD	Kekuatan
37	VDD	Kekuatan
38	GND	Kekuatan
39	GND	Kekuatan
40	GPIO19
41	GPIO18
42	GPIO16
43	GPIO17
44	GPIO31
45	GPIO41
46	GPIO45
47	GND	Kekuatan
48	GPIO2
49	GPIO1
50	nRESET	Atur Ulang Sistem	Tarik pin rendah untuk mengatur ulang sistem
51	GPIO0
52	GPIO43
53	GPIO42
54	GPIO3
55	GPIO36
56	GPIO38
57	GPIO37
58	GPIO44
59	GND	Kekuatan

Lebihview dari Fungsi Pad
Catatan: Apollo Pad# memetakan ke GPIO# di Artemis

5. Mendesain Artemis Menjadi Aplikasi Akhir

Perutean dan Direkomendasikan Jauhkan

mantanample layout dengan ground pour dan ground vias

Modul Artemis dirancang untuk diimplementasikan ke PCB 2 lapis berbiaya rendah dengan perutean jejak/ruang 8mil yang mudah. Koneksi ground yang baik sangat penting. Perutean di bawah modul diperbolehkan. Jauhkan semua aliran tanah dari area antena. Jika paparan mekanis memungkinkan antena dapat diperpanjang di tepi PCB untuk meningkatkan penerimaan.

6. Pemrograman

Dua mantanample antarmuka pemrograman

Artemis dapat diprogram menggunakan standar JTAG antarmuka atau dengan bootloader serial. Modul Artemis dapat dialihkan ke USB ke sirkuit serial atau standar industri JTAG konektor untuk pemrograman dan debugging yang lebih canggih. Untuk informasi lebih lanjut tentang pemrograman ARM, termasuk JTAG antarmuka, periksa kami Tutorial Pemrograman ARM.

Bootloader SparkFun

Kami telah merancang bootloader baud rate fleksibel yang dijalankan pada setiap power on reset. Apa sebenarnya arti baud rate flexible? Komputer memulai komunikasi pada baud rate tertentu (921600bps untuk example) dan Artemis secara otomatis mendeteksi kecepatan baud dan mentransfer sebagian besar data biner dengan kecepatan yang disepakati. Ini memungkinkan kecepatan unggah hingga 921600bps; secara signifikan mengurangi waktu upload. Tingkat fleksibel memungkinkan sistem komputer yang mungkin memiliki masalah pada tingkat yang lebih tinggi untuk memilih tingkat yang terbaik. Bootloader ini adalah metode pilihan untuk mengunggah sketsa dan kode pengguna yang memerlukan cara cepat dan andal untuk memasukkan kode baru ke Artemis.

Setelah Anda memilih papan target Artemis, opsi menu tambahan akan muncul saat Anda membuka menu Alat lagi. Opsi Baud Rate SVL akan memungkinkan Anda untuk mengubah kecepatan unggah. 921600bps adalah kecepatan yang disarankan karena sangat cepat untuk memperbarui sketsa baru. Namun, ada beberapa platform (jenis Linux) di mana driver USB ke serial CH340 standar tidak beroperasi dengan baik pada kecepatan yang lebih tinggi dari 115200. Jadi, jika Anda mengalami masalah pengunggahan, pertimbangkan untuk mengurangi kecepatan pengunggahan. Untuk informasi selengkapnya tentang masalah pengunggahan Linux, lihat postingan forum ini dan pertimbangkan untuk meningkatkan dengan driver ini.

Sama seperti Arduino Uno klasik, Arduino Mega, dll, bootloader diaktifkan dengan mengatur ulang papan. Kapasitor 0.1uF tunggal antara DTR dan reset adalah semua yang diperlukan untuk menyebabkan Artemis mereset dan masuk ke mode bootload. Jika tidak ada firmware baru yang terdeteksi dalam waktu singkat (50 md), kode pengguna dijalankan.

Jika Anda menyukai diskusi teknik kelistrikan tentang hal-hal seperti bootloader, Anda dapat membaca lebih lanjut tentang bootloader Artemis Di Sini.

Bootloader Pabrik

Selain bootloader SparkFun Artemis, kami memprogram setiap Artemis dengan Ambiq factory Secure Bootloader (SBL). Bootloader ini paling baik digunakan untuk pembaruan tingkat rendah pada perangkat yang perlu memiliki sumber yang aman. Bootloader diaktifkan saat reset jika pin 47 tinggi dan berkomunikasi pada 115200. Bootloader kemudian akan menunggu data biner baru tanpa batas waktu. SparkFun menyediakan alat python serta dapat dieksekusi untuk berkomunikasi dengan bootloader ini.

Sirkuit Reset Bootloader

   

 

Gaya bootloading ini sedikit berbeda dari bootloader yang mungkin biasa Anda gunakan. Bootloader STK500 yang berjalan pada sebagian besar Arduino berbasis ATmega328 dijalankan secara otomatis saat reset, kemudian waktu habis dan kode pengguna dijalankan. Bootloader Artemis serupa tetapi membutuhkan pin tambahan (pin Bootload) agar tetap tinggi. Untuk menggunakan Artemis semurah dan semudah mungkin, kami telah merancang sirkuit RC sederhana yang dapat diimplementasikan pada desain Anda menggunakan IC USB-to-serial dengan pin kontrol minimal (CH340E hanya memiliki RTS) dan masih memungkinkan untuk pabrik aktivasi bootloader. Jika Anda merasa perlu memodifikasi SparkFun Artemis Bootloader (dijelaskan di atas) atau jika Anda perlu menggunakan rantai alat bootload aman, sirkuit di atas dapat digunakan untuk bootload menggunakan pin tunggal (DTR atau RTS didukung). Solusi reset dan bootload pin tunggal ini ideal untuk implementasi USB ke serial apa pun yang pin kontrolnya terbuka (CH340, CP210x, FT232, dll).

Perhatian! Anda tidak akan pernah merusak atau mem-brick Artemis tetapi menggunakan alat Ambiq Secure Bootloader akan menimpa bootloader SparkFun sehingga menghapus kemampuan pengunggahan yang lebih cepat. Kami tidak menyarankan penggunaan Ambiq Secure Bootloader untuk pemrograman Arduino umum.

Jangan pilih Ambiq Secure Bootloader kecuali Anda tahu apa yang Anda lakukan

Untuk memuat kode baru ke modul Artemis Anda menggunakan toolchain bootloader Ambiq pilih opsi Ambiq Secure Bootloader di menu Arduino Tools->Bootloader. Alat-alat ini akan memodifikasi biner Anda dan mengemasnya dengan berbagai header keamanan. Kode akan dimuat pada 115200bps dan mungkin gagal. Tekan unggah lagi jika proses gagal.

Cara Kerja Rangkaian RC Pin Tunggal

Dengan menarik DTR (atau RTS) rendah, modul disetel ulang. Setelah 10ms, DTR didorong tinggi dalam perangkat lunak. Hal ini menyebabkan pin bootload menjadi tinggi selama 100 md sehingga memungkinkan bootloader berjalan. Pembukaan port serial menyebabkan DTR menjadi rendah menyebabkan modul diatur ulang, tetapi karena DTR tetap rendah selama operasi serial normal, modul tidak masuk ke SBL dan malah melanjutkan untuk menjalankan SparkFun Artemis Bootloader.

Kami telah memodifikasi alat bootload Ambiq python sehingga DTR dan RTS digerakkan pada saat yang sama, dan dengan cara yang sama, sehingga Anda dapat menggunakan RTS atau DTR untuk mem-boot Artemis. Kita Alat Ambiq SBL kemudian dorong DTR/RTS tinggi untuk masuk ke bootloader pabrik.

Jika Anda mau, pin bootload dapat dipecah menjadi sebuah tombol. Saat pengguna menahan tombol dan mengatur ulang papan, Artemis akan memasuki mode bootload dan tetap di sana sampai siklus bootload selesai atau reset terjadi. Metode ini berfungsi dengan baik tetapi membutuhkan interaksi pengguna setiap kali kode baru perlu dimuat.

7. Aliran Ulang Profile dan Pembersihan

Pembersihan

Penggunaan pasta “No Clean” direkomendasikan karena tidak memerlukan fase pencucian setelah reflow. Mencuci rakitan akhir yang menggunakan Artemis tidak disarankan karena air dapat tertahan di bawah modul dan/atau pelindung RF yang menyebabkan degradasi komponen.

Reflow Pro yang Direkomendasikanfile

Modul Artemis mengikuti penanganan dan pemrosesan reflow standar. Silakan lihat pro reflow Jedec J-STD-020-D.1file. Beberapa eksposur reflow tidak disarankan.

8. Kemasan Tape dan Reel

Artemis datang pada gulungan 24mm dari 500pcs dengan jarak saku 16mm seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

UKURAN KANTONG
Ao –	11.00mm [433”]
Boh –	16.50mm [650”]
Ko –	2.90mm [114”]

PERSETUJUAN PELANGGAN UNTUK MEMBUAT CETAKAN
X TANGGAL

BAGIAN SESUAI DENGAN STANDAR E1A-481-C

GAMBAR INI BERISI INFORMASI DESAIN KEPEMILIKAN DAN TETAP BERSAMA PRODUK ATAU PRODUK YANG DICANTUMKAN DI SINI DALAM MILIK TEK PAK, INC.
DOKUMEN INI DAN INFORMASI YANG DIMUATNYA TIDAK DAPAT DISALIN, DIKIRIM KEPADA, ATAU DIGUNAKAN OLEH PIHAK KETIGA MANAPUN TANPA PERSETUJUAN TERTULIS DARI TEK PAK, INC.

CATATAN:

1. SEMUA DIMENSI DALAM MILIMETER [INCI]
2. 10 TOLERANSI KUMULATIF LUBANG SPROCKET ± 0.2mm

KECUALI DICATAT LAIN SEMUA TOLERANSI ADALAH SEBAGAI BERIKUT:
SUDUT: ± 1°
DIM: XX ± 10 mm

BAGIAN NO: 100010490
	TANGGAL
DIGAMBAR OLEH: GLP	Telepon: 3-31-08	SKALA: 2.500
DIREVISI OLEH:		GAMBAR NOMOR. 015050-00
DISETUJUI OLEH:		NO REVISI. 0

9. Pengujian dan Konfigurasi Regulator

Jika perlu, modul Artemis dapat dikonfigurasi untuk evaluasi produk host untuk kondisi operasional yang berbeda. Dengan kata lain, jika Artemis diimplementasikan ke dalam sistem host yang memerlukan sertifikasi sekunder, Artemis dapat dimuat dengan firmware uji untuk memasukkan radio ke status transmisi atau penerimaan konstan yang berbeda untuk memverifikasi bahwa perangkat akhir tidak memancarkan emisi palsu yang disebabkan oleh Artemis. Firmware pengujian dan dokumentasi untuk implementasi terletak di Ambiq SDK di bawah 'uart_ble_bridge'.

10. Pernyataan Peraturan

Pernyataan FCC

Pernyataan FCC
Perangkat ini mematuhi bagian 15 dari Peraturan FCC. Pengoperasiannya tunduk pada dua kondisi berikut:
1) Perangkat ini mungkin tidak menimbulkan gangguan yang berbahaya, dan
2) Perangkat ini harus menerima segala gangguan yang diterima, termasuk gangguan yang dapat menyebabkan pengoperasian yang tidak diinginkan.

Catatan: Produk ini telah diuji dan terbukti memenuhi batasan untuk perangkat digital Kelas B, sesuai dengan bagian 15 Peraturan FCC. Batasan ini dirancang untuk memberikan perlindungan yang wajar terhadap interferensi berbahaya dalam instalasi perumahan. Produk ini menghasilkan, menggunakan, dan dapat memancarkan energi frekuensi radio dan, jika tidak dipasang dan digunakan sesuai dengan petunjuk, dapat menyebabkan interferensi berbahaya pada komunikasi radio. Namun, tidak ada jaminan bahwa gangguan tidak akan terjadi pada instalasi tertentu. Jika produk ini menyebabkan interferensi berbahaya pada penerimaan radio atau televisi, yang dapat ditentukan dengan mematikan dan menghidupkan peralatan, pengguna dianjurkan untuk mencoba memperbaiki interferensi dengan satu atau beberapa tindakan berikut:
– Ubah arah atau pindahkan antena penerima.
– Tingkatkan pemisahan antara peralatan dan penerima.
– Hubungkan peralatan ke stopkontak di sirkuit yang berbeda dari yang terhubung ke penerima.
– Hubungi dealer atau teknisi radio/TV yang berpengalaman untuk mendapatkan bantuan.

Peringatan: Perubahan atau modifikasi pada unit ini yang tidak secara tegas disetujui oleh pihak yang bertanggung jawab atas kepatuhan dapat membatalkan kewenangan pengguna untuk mengoperasikan peralatan tersebut.

Pernyataan Paparan Radiasi FCC
Peralatan ini mematuhi batas paparan radiasi FCC yang ditetapkan untuk lingkungan yang tidak terkontrol. Pengguna akhir harus mengikuti petunjuk pengoperasian khusus untuk memenuhi kepatuhan paparan RF.

Pernyataan Penggunaan Modular FCC
Catatan 1: Modul ini bersertifikat sesuai dengan persyaratan paparan RF dalam kondisi bergerak atau tetap; modul ini harus dipasang hanya di aplikasi seluler atau tetap.

Perangkat bergerak didefinisikan sebagai perangkat transmisi yang dirancang untuk digunakan selain lokasi tetap dan umumnya digunakan sedemikian rupa sehingga jarak pemisahan minimal 20 sentimeter biasanya dipertahankan antara struktur pemancar (s) dan tubuh pemancar. pengguna atau orang terdekat. Perangkat transmisi yang dirancang untuk digunakan oleh konsumen atau pekerja yang dapat dengan mudah ditempatkan kembali, seperti perangkat nirkabel yang terkait dengan komputer pribadi, dianggap sebagai perangkat seluler jika memenuhi persyaratan pemisahan 20 sentimeter.

Perangkat tetap didefinisikan sebagai perangkat yang diamankan secara fisik di satu lokasi dan tidak dapat dengan mudah dipindahkan ke lokasi lain.

Catatan 2: Produsen produk host harus memberikan dalam panduan pengguna mereka informasi paparan RF yang diperlukan untuk penggunaan seluler & tetap dari modul ini. Produsen produk host harus menggunakan pernyataan paparan RF berikut dalam panduan pengguna mereka “Peralatan ini mematuhi batas paparan radiasi FCC yang ditetapkan untuk lingkungan yang tidak terkendali. Peralatan ini harus dipasang dan dioperasikan dengan jarak minimal 20 cm antara radiator dan semua orang. Pemancar ini tidak boleh berada di lokasi yang sama atau beroperasi bersama dengan antena atau pemancar lainnya.”

Catatan 3: Setiap modifikasi yang dilakukan pada modul akan membatalkan Pemberian Sertifikasi, modul ini terbatas pada instalasi OEM saja dan tidak boleh dijual kepada pengguna akhir, pengguna akhir tidak boleh memiliki instruksi manual untuk melepas atau menginstal perangkat, hanya perangkat lunak atau pengoperasian prosedur harus ditempatkan dalam manual operasi pengguna akhir dari produk akhir.

Catatan 4: Pengujian dan sertifikasi tambahan mungkin diperlukan ketika beberapa modul digunakan.

Catatan 5: Modul dapat dioperasikan hanya dengan antena chip integral yang diizinkan.

Catatan 6: Untuk memastikan kepatuhan dengan semua fungsi non-pemancar, pabrikan host bertanggung jawab untuk memastikan kepatuhan dengan modul yang terpasang dan beroperasi penuh. untuk mantanample, jika host sebelumnya diberi wewenang sebagai radiator yang tidak disengaja berdasarkan prosedur Pernyataan Kesesuaian Pemasok tanpa modul bersertifikat pemancar dan modul ditambahkan, produsen host bertanggung jawab untuk memastikan bahwa setelah modul dipasang dan dioperasikan, host terus mematuhi persyaratan radiator bagian 15B yang tidak disengaja. Karena ini mungkin bergantung pada rincian bagaimana modul terintegrasi dengan host, pabrikan harus memberikan panduan kepada pabrikan host untuk memenuhi persyaratan bagian 15B.

Catatan 7: Label ID FCC pada sistem final harus diberi label dengan "Berisi ID FCC: 2ASW8- ART3MIS" atau "Berisi modul pemancar ID FCC: 2ASW8- ART3MIS".

Catatan 8: Aturan FCC untuk modul ini adalah CFR 47 Part 15 Subpart C.

Catatan 9: Pemancar modular ini hanya diotorisasi oleh FCC untuk bagian aturan tertentu yang tercantum dalam hibahnya. Pabrikan produk host bertanggung jawab terhadap peraturan FCC lainnya yang berlaku untuk host yang tidak dicakup oleh hibah sertifikasi pemancar modular. Produk host akhir akan memerlukan kepatuhan Bagian 15 Subbagian B saat pemancar modular dipasang.

Pernyataan ISED
Perangkat ini mematuhi standar RSS bebas lisensi Innovation, Science and Economic Development Canada. Operasi tunduk pada dua kondisi berikut:
1) perangkat ini tidak boleh menyebabkan interferensi, dan
2) perangkat ini harus menerima interferensi apapun, termasuk interferensi yang dapat menyebabkan pengoperasian perangkat yang tidak diinginkan.

Berdasarkan peraturan Inovasi, Sains, dan Pembangunan Ekonomi Kanada, pemancar radio ini hanya boleh beroperasi menggunakan antena integral yang telah disetujui.

Pernyataan Paparan RF ISED
Peralatan ini mematuhi batas paparan radiasi ISED yang ditetapkan untuk lingkungan yang tidak terkendali. Peralatan ini harus dipasang dan dioperasikan dengan jarak minimal 20cm antara radiator & tubuh Anda. Pemancar ini tidak boleh ditempatkan atau dioperasikan bersama dengan antena atau pemancar lainnya.

Pernyataan Penggunaan Modular ISED
CATATAN 1: Jika nomor sertifikasi ISED tidak terlihat saat modul dipasang di dalam perangkat lain, maka bagian luar perangkat tempat modul dipasang juga harus menampilkan label yang mengacu pada modul yang disertakan. Label eksterior ini dapat menggunakan tulisan “Berisi IC modul pemancar: 25186-ART3MIS” atau “Berisi IC: 25186-ART3MIS”.

11. Riwayat Revisi

Revisi	Tanggal	Keterangan
1p0p0	Juni-2-2019	Rilis Awal
1p0p1	Juli-23-2019	Tambahkan Pernyataan Peraturan Tambahkan Pemrograman Pindahkan tata letak yang disarankan ke bagian baru
1p0p2	Agustus-9-2019	Perbarui informasi regulator. Tambahkan bagian pengujian regulasi. Tambahkan informasi alur ulang. Tambahkan diagram pita dan gulungan.
1p0p3	Agustus-12-2019	Informasi regulator yang diperbarui.

---

SparkFun Electronics Inc – Panduan Integrasi Artemis – 1p0p3

Dokumen / Sumber Daya

sparkfun ELECTRONICS WRL-15376 Modul Artemis [Bahasa Indonesia:] Panduan Pengguna WRL-15376, Modul Artemis, Modul Artemis WRL-15376, Modul

Referensi

• Panduan Pengguna