Arduino Nicla Vision

Arduino Nicla Vision je ploča za strojni vid dimenzija 22,86 × 22,86 mm izgrađena oko STMicroelectronics STM32H747AII6 — dvojezgrenog SoC-a koji kombinira Cortex‑M7 na 400 MHz s Cortex‑M4 na 200 MHz. OpenMV ugrađeni program (firmware) izvodi se u cijelosti na M7 jezgri. Ploča uparuje MCU s GC2145 2 MP CMOS senzorom u boji, LSM6DSOX 6‑osnim IMU-om, MP34DT06 MEMS mikrofonom, VL53L1CB mjeračem udaljenosti na principu vremena leta (time‑of‑flight), Wi‑Fi + Bluetooth LE 5.1, te punjačem baterije / mjeračem napunjenosti.

Arduino Nicla Vision

Za potpunu tehničku dokumentaciju, fotografije i dimenzije pogledajte stranicu proizvoda Arduino Nicla Vision.

Istaknute značajke

  • STMicroelectronics STM32H747AII6 dvojni Cortex‑M7 (400 MHz) + Cortex‑M4 (200 MHz). OpenMV ugrađeni program (firmware) izvodi se samo na M7 jezgri.

  • 2 MB interne flash memorije plus 16 MB vanjske QSPI flash memorije (koristi se za aplikaciju + ROMFS).

  • 1 MB interne SRAM memorije.

  • Hardverski JPEG koder/dekoder.

  • GC2145 2 MP CMOS senzor u boji.

  • Ugrađeni IMU (LSM6DSOX akcelerometar + žiroskop), MEMS mikrofon (MP34DT06JTR) i VL53L1CB mjerač udaljenosti na principu vremena leta (do ~4 m).

  • Wi‑Fi b/g/n (2,4 GHz) + Bluetooth LE 5.1 putem Murata 1DX (CYW4343W) modula — povezuje se na priloženu antenu preko ugrađenog U.FL konektora.

  • Brzi USB (480 Mb/s) preko Micro USB-a kroz vanjski ULPI PHY (USB3320C).

  • 13 korisničkih I/O pinova na Arduino rubnim priključcima — četiri digitalna LPIO-a (D0–D3), tri 1,8 V analogna ulaza (A0–A2), par SCL/SDA za I²C i četvorka SCLK/CIPO/COPI/CS za SPI.

  • Podrška za bateriju — Li‑Po konektor na poleđini, punjač BQ tipa i MAX17262 mjerač napunjenosti preko interne PMIC sabirnice.

  • 5‑pinski ESLOV konektor na poleđini za I²C proširenje bez lemljenja.

Upozorenje

Korisnički digitalni pinovi su 3,3 V po zadanom, ali su provedeni kroz softverski programabilne pretvarače razine (VDDIO_EXT) koji se mogu rekonfigurirati na 1,8 V. Analogni pinovi (A0–A2) su isključivo 1,8 V — oni zaobilaze pretvarače razine i spajaju se izravno na MCU. Dovođenje 3,3 V na A0–A2 oštetit će SoC.

Raspored pinova

Raspored pinova Arduino Nicla Vision

Referenca pinova

Trinaest korisničkih pinova izloženo je na Arduino rubnim priključcima (J1 i J2). Dodatni signali za otklanjanje pogrešaka, oporavak i PMIC provedeni su na ispitne kontaktne točke na poleđini ploče.

Naziv pina

Referenca

Funkcija

D0

3,3 V

GPIO / LPIO0 (J1‑1)

D1

3,3 V

LPUART1 TX / TIM1 CH2 / LPIO1 (J2‑3)

D2

3,3 V

LPUART1 RX / TIM1 CH3 / LPIO2 (J2‑4)

D3

3,3 V

GPIO / LPIO3 (J2‑5)

A0

1,8 V

ADC1 kanal 4 (J1‑8)

A1

1,8 V

ADC2 kanal 2 (J1‑7)

A2

1,8 V

ADC3 kanal 5 (J1‑2)

SCL

3,3 V

I2C1 SCL / UART4 RX / TIM4 CH3 (J2‑2)

SDA

3,3 V

I2C1 SDA / UART4 TX / TIM4 CH4 (J2‑1)

SCLK

3,3 V

SPI4 SCK / TIM1 CH3N (J1‑6)

CIPO

3,3 V

SPI4 MISO / TIM1 CH3 (J1‑5)

COPI

3,3 V

SPI4 MOSI / TIM1 CH4 (J1‑4)

CS

3,3 V

SPI4 NSS / TIM1 CH2 (J1‑3)

RESET

3,3 V

spojite na GND (ili pritisnite prekidač na ploči) za resetiranje ploče

LED_RED

3,3 V

crveni kanal RGB LED diode (aktivan u niskom stanju)

LED_GREEN

3,3 V

zeleni kanal RGB LED diode (aktivan u niskom stanju)

LED_BLUE

3,3 V

plavi kanal RGB LED diode (aktivan u niskom stanju)

Napomena

D0–D3 i SCLK/CIPO/COPI/CS smješteni su iza dvosmjernog pretvarača razine TXB0108 — taj dio podržava samo push‑pull GPIO pogon, pa promet na sabirnici s otvorenim odvodom (npr. softverski emulirani 1‑Wire ili I²C na tim pinovima) neće raditi.

SCL/SDA smješteni su iza zasebnog pretvarača NTS0304 koji podržava i push‑pull i open‑drain pogon, zbog čega I²C 1 ondje radi.

Oba pretvarača referencirana su na VDDIO_EXT (po zadanom 3,3 V iz PMIC-a na ploči), a njihova jakost pogona ograničena je u usporedbi s izravnim GPIO-om — projektirani su za signalne, a ne za naponske terete.

Naponski pinovi

Pinovi rubnih priključaka:

  • VIN (J2‑9) — glavna sustavna napajalna linija 3,6 – 5 V. PMIC ovdje uzima svoj ulaz.

  • VDDIO_EXT (J2‑7) — izlaz linije pretvarača razine, 1,8 V ili 3,3 V (po zadanom 3,3 V). Koristite ga za napajanje vanjskih 1,8 V ili 3,3 V periferija spojenih na LPIO/SPI/I²C pinove kako bi govorile istom logičkom razinom kao i priključci.

  • VBAT (J3‑2) — ulaz Li‑Po baterije. PMIC na ploči puni ćeliju iz VIN-a i izvještava o stanju napunjenosti preko mjerača napunjenosti.

  • NTC (J3‑1) — opcionalni ulaz za Li‑Po termistor.

  • GND (J2‑6) — zajednička masa.

  • NC (J2‑8) — nije spojeno.

Ispitne kontaktne točke na poleđini ploče:

  • +3V3 — glavna linija 3,3 V.

  • D_P / D_N — USB par podataka velike brzine (nakon PHY-ja).

USB i ESLOV konektor oba napajaju VIN kroz par LM66100 idealnih dioda (po jedna za svaki izvor), tako da bilo koji izvor može sam napajati ploču, a ta dva nikada ne napajaju jedan drugoga unatrag. Ako VIN pogonite izvana na J2‑9, to ima prednost — diode jednostavno prestaju voditi iz USB-a / ESLOV-a čim vanjska linija poraste više.

Ploča se stoga može napajati kroz bilo koji od ovih putova:

  • Micro USB — 5 V u VIN kroz idealnu diodu na USB strani.

  • ESLOV konektor — do 5 V na VESLOV pinu J5, provedeno u VIN kroz idealnu diodu na ESLOV strani (vidi ESLOV konektor).

  • VIN pin (J2‑9) — dovedite izravno regulirano napajanje 3,6 – 5 V.

  • Li‑Po baterija — spojite na J4 konektor baterije na poleđini ili na VBAT/GND/NTC kontaktne točke na J3 / J2‑6. Ne spajajte dvije baterije istovremeno.

ESLOV konektor

J5 na poleđini ploče je 5‑pinski Molex ESLOV konektor bez lemljenja:

Pin

Naziv

Funkcija

J5‑1

VESLOV

naponski ulaz (≤ 5 V) — sjedinjen s VIN putem LM66100 idealne diode

J5‑2

INT

ulaz za vanjski prekid na PD9

J5‑3

SCL_EXT

dijeljeno s J2 SCL kontaktnom točkom — ista I²C 1 sabirnica kao i korisnički priključak

J5‑4

SDA_EXT

dijeljeno s J2 SDA kontaktnom točkom — ista I²C 1 sabirnica kao i korisnički priključak

J5‑5

GND

zajednička masa

ESLOV-ovi SCL_EXT/SDA_EXT i J2-ovi SCL/SDA su isti pinovi — jedna I²C 1 sabirnica izložena na dva konektora.

Savjet

Koristite procjenitelj trajanja baterije za modeliranje koliko će dugo Nicla Vision raditi na bateriji za zadani omjer aktivnog rada i dubokog sna.

Pinovi za oporavak i otklanjanje pogrešaka

  • RESET — istovremeno trenutni prekidač na vrhu ploče i kontaktna točka (J3‑4 / ispitna točka P5) spojena na SoC-ovu NRST liniju. Spojite na GND za resetiranje.

Nicla Vision koristi Arduinov standardni dvostruki dodir reset za ulazak u Arduinov pokretač (bootloader) — brzo dvaput pritisnite reset gumb i ploča se prijavljuje kao DFU uređaj. OpenMV IDE koristi taj način za ponovno upisivanje ugrađenog programa (firmware).

STM32 SWD signali izloženi su na poleđini ploče kroz red ispitnih kontaktnih točaka između dva J2 priključka. Zalemite 2,54 mm (100‑mil) priključak u njih kako biste spojili ST‑LINK ili J‑Link adapter:

  • P1 / P2 — interna PMIC I²C sabirnica na PF0 (SDA) i PF1 (SCL). To je machine.I2C(2) na Nicla Visionu i nosi promet PMIC-a, mjerača napunjenosti i ToF-a.

  • P3 — TMS / SWDIO (PA13)

  • P4 — TCK / SWCLK (PA14)

  • P5 — NRST

  • P6 — TDO / SWO (PB3)

  • P7 — +1V8 linija (SoC-ovo I/O napajanje — također i ispravna referenca za debug adapter).

  • P8 — VOTP_PMIC — samo za tvorničko programiranje. Mora ostati nespojeno.

Svi debug signali su referencirani na 1,8 V — STM32H747-ov I/O prsten na ovoj ploči napaja se iz +1V8 linije. Postavite svoj debug adapter na 1,8 V logiku prije spajanja.

Periferije na ploči

LED diode

Nicla Vision ima jednu korisničku RGB LED diodu, softverski upravljivu putem machine.LED

from machine import LED

LED("LED_RED").on()
LED("LED_GREEN").on()
LED("LED_BLUE").on()

Zasebna DL2 CHARGE LED dioda na boku ploče izravno je ožičena na PMIC-ov CHGB izlaz — svijetli dok se Li‑Po baterija puni iz USB-a / ESLOV-a / VIN-a i nije korisnički upravljiva.

Senzor kamere

GC2145 se pogoni kroz modul csi — senzori kamere

import csi

cam = csi.CSI()
cam.reset()
cam.pixformat(csi.RGB565)
cam.framesize(csi.QVGA)
cam.snapshot(time=2000)       # let auto‑exposure settle

while True:
    img = cam.snapshot()

Kada zatražite malu veličinu sličice, GC2145 upravljački program izrezuje proporcionalno mali prozor očitavanja iz senzora — po zadanom je omjer smanjenja od očitavanja do izlaza ograničen na 3x kako bi se održala brzina sličica. csi.IOCTL_SET_FOV_WIDE podiže to ograničenje na 5x, što znači da upravljački program povlači iz šireg područja senzora pri strujanju malih razlučivosti. Rezultat je primjetno šire vidno polje pri malim veličinama sličice, uz cijenu nešto smanjene propusnosti:

cam.ioctl(csi.IOCTL_SET_FOV_WIDE, True)
cam.ioctl(csi.IOCTL_GET_FOV_WIDE)  # returns the current setting

M4 jezgra

Cortex‑M4 jezgra izložena je kroz openamp za međuprocesorsku komunikaciju. OpenMV ugrađeni program (firmware) izvodi se samo na M7-u; M4 nema vlastiti MicroPython runtime, pa njegova upotreba znači izgradnju zasebne C firmware slike i njezino učitavanje iz datotečnog sustava putem openamp.RemoteProc. Unaprijed izgrađeni primjer firmwarea koji implementira virtualnu UART krajnju točku dostupan je u repozitoriju openamp_vuart — slijedite njegov README za izgradnju vuart.elf

import openamp
import time

def ept_recv_callback(src_addr, data):
    print("Received:", data.decode())

ept = openamp.Endpoint("vuart-channel", callback=ept_recv_callback)

rproc = openamp.RemoteProc("vuart.elf")
rproc.start()

count = 0
while True:
    if ept.is_ready():
        ept.send("Hello World %d!" % count, timeout=1000)
        count += 1
    time.sleep_ms(1000)

U praksi ovu podršku najbolje je tretirati kao demonstraciju openamp sučelja, a ne kao funkcionalnu dvojezgrenu platformu — M4 se ne može resetirati neovisno o M7-u, pa zaustavljanje M4-a prisiljava potpuno ponovno pokretanje sustava.

Mikrofon

MP34DT06JTR PDM mikrofon na ploči snima se kroz audio — Audio modul preko STM32-ove DFSDM periferije. Svaki međuspremnik stiže kao 16‑bitni PCM bytearray s predznakom, spreman za predaju u ulab/numpy za DSP — na primjer, jednostavan detektor glasnoće:

import audio
from ulab import numpy as np

def loudness(pcmbuf):
    samples = np.array(np.frombuffer(pcmbuf, dtype=np.int16), dtype=np.float)
    rms = np.sqrt(np.mean(samples ** 2))
    if rms > 10000:
        print("Loud!", int(rms))

audio.init(channels=1, frequency=16000, gain_db=24)
audio.start_streaming(loudness)

while True:
    pass

IMU

LSM6DSOX akcelerometar + žiroskop na ploči izloženi su kroz imu — imu senzor

import imu
import time

while True:
    print(imu.acceleration_mg())   # (x, y, z) in milli‑g
    print(imu.angular_rate_mdps()) # (x, y, z) in milli‑deg/s
    time.sleep_ms(100)

IMU je ožičen na namjensku internu SPI sabirnicu (SPI5) tako da se ne natječe s korisničkim SPI4 izvedenim na priključke.

Mjerač udaljenosti na principu vremena leta

ST VL53L1CB mjerač udaljenosti na principu vremena leta na ploči nalazi se na internoj PMIC I²C sabirnici (I²C 2). Koristite zamrznuti vl53l1x — VL53L1X ToF upravljački program za senzor udaljenosti upravljački program za očitanja udaljenosti do ~4 m:

import time
from machine import I2C
import vl53l1x

bus = I2C(2)               # internal bus (PMIC / fuel gauge / ToF)
tof = vl53l1x.VL53L1X(bus)

while True:
    print("Distance:", tof.read(), "mm")
    time.sleep_ms(100)

Mjerač napunjenosti baterije

Maxim MAX17262 ModelGauge m5 mjerač napunjenosti prati napon, struju, temperaturu i stanje napunjenosti Li‑Po baterije. Nalazi se na I²C 2 na adresi 0x36.

MAX17262 ima interno mjerenje struje, pa registar struje izravno očitava u mikroamperima bez vanjskog Rsense faktora koji bi trebalo primijeniti. Očitavanje mjerača napunjenosti je bezopasno — ne isporučuje se upravljački program, ali se registri dokumentirani u MAX17262 tehničkoj dokumentaciji mogu izravno očitati:

import time
import struct
from machine import I2C

FUEL_GAUGE = 0x36   # MAX17262

def read_reg(bus, addr, reg):
    return struct.unpack("<H", bus.readfrom_mem(addr, reg, 2))[0]

def read_signed(bus, addr, reg):
    v = read_reg(bus, addr, reg)
    return v - 0x10000 if v & 0x8000 else v

bus = I2C(2)

while True:
    # 0x05 RepCap — remaining capacity, raw × 0.5 mAh
    rep_cap   = read_reg(bus, FUEL_GAUGE, 0x05) * 0.5
    # 0x06 RepSOC — state of charge, raw / 256 %
    soc       = read_reg(bus, FUEL_GAUGE, 0x06) / 256
    # 0x08 Temp — die temperature, signed, raw / 256 °C
    temp      = read_signed(bus, FUEL_GAUGE, 0x08) / 256
    # 0x09 VCell — battery voltage, raw × 78.125 µV
    vcell     = read_reg(bus, FUEL_GAUGE, 0x09) * 78.125 / 1_000_000
    # 0x0A Current — signed, raw × 156.25 µA
    current   = read_signed(bus, FUEL_GAUGE, 0x0A) * 156.25 / 1000
    # 0x0B AvgCurrent — averaged current
    avg_curr  = read_signed(bus, FUEL_GAUGE, 0x0B) * 156.25 / 1000
    # 0x10 FullCapRep — learned full capacity, raw × 0.5 mAh
    full_cap  = read_reg(bus, FUEL_GAUGE, 0x10) * 0.5
    # 0x11 TTE — time-to-empty (valid while discharging), raw × 5.625 s
    tte_s     = read_reg(bus, FUEL_GAUGE, 0x11) * 5.625
    # 0x20 TTF — time-to-full   (valid while charging),  raw × 5.625 s
    ttf_s     = read_reg(bus, FUEL_GAUGE, 0x20) * 5.625
    # 0x17 Cycles — charge-cycle counter, 1% per LSB
    cycles    = read_reg(bus, FUEL_GAUGE, 0x17) / 100

    print("V:        %.3f V" % vcell)
    print("Capacity: %.1f / %.1f mAh (%.1f %%)" % (rep_cap, full_cap, soc))
    print("Temp:     %.1f C" % temp)
    print("Current:  %.1f mA  (avg %.1f mA)" % (current, avg_curr))
    print("TTE:      %.0f s   TTF: %.0f s" % (tte_s, ttf_s))
    print("Cycles:   %.2f" % cycles)
    print()
    time.sleep_ms(1000)

Current je dvostruki komplement s predznakom: pozitivan tijekom punjenja, negativan tijekom pražnjenja. TTE je smislen samo kada je struja negativna; TTF samo kada je struja pozitivna.

Integrirani sklop za upravljanje napajanjem

NXP MC34PF1550A0EP PMIC upravlja svakim regulatorom na Nicla Visionu — glavnom +3V3 linijom, +1V8 linijom za SoC jezgru / I/O, VDDIO_EXT prema pretvaračima razine i Li‑Po punjačem. Nalazi se na I²C 2 na adresi 0x08.

Upozorenje

Očitavanje PMIC registara je u redu; pisanje u njih je opasno. Pogrešna konfiguracija buck regulatora ili postavke punjača može trajno oštetiti ploču, bateriju ili oboje. Tretirajte PMIC kao samo za čitanje osim ako točno znate što radite.

Najkorisnija stvar koju vam PMIC govori, a mjerač napunjenosti ne može, jest stroj stanja punjača — radi li ploča trenutno na USB-u / ESLOV-u / VIN-u, u kojem je stadiju ciklusa punjenja Li‑Po, i je li punjač u toplinskoj ili watchdog grešci. Registri punjača nalaze se na pomaku od 0x80 u glavnom I²C adresnom prostoru PF1550 (vidi §22.2 PF1550 tehničke dokumentacije), pa se primjerice CHG_INT_OK na adresi punjača 0x04 čita iz PMIC registra 0x84

import time
from machine import I2C

PMIC = 0x08

# Charger state machine (low nibble of CHG_SNS, register 0x87)
CHG_STATES = {
    0x0: "precharge",
    0x1: "fast charge (constant current)",
    0x2: "fast charge (constant voltage)",
    0x3: "end of charge",
    0x4: "done",
    0x6: "timer fault",
    0x7: "thermistor suspend",
    0x8: "off — input invalid or charger disabled",
    0x9: "battery overvoltage",
    0xA: "thermal shutdown",
    0xC: "linear mode (not charging)",
}

bus = I2C(2)

while True:
    # 0x84 CHG_INT_OK — single-bit indicators
    ok = bus.readfrom_mem(PMIC, 0x84, 1)[0]
    vbus_ok = bool(ok & (1 << 5))   # bit 5 — VBUS valid (USB/ESLOV/VIN)
    bat_ok  = bool(ok & (1 << 2))   # bit 2 — battery OK
    chg_ok  = bool(ok & (1 << 3))   # bit 3 — charger actively charging
    thm_ok  = bool(ok & (1 << 7))   # bit 7 — thermistor in normal range

    # 0x87 CHG_SNS — charger state + thermal regulation flag
    chg_sns = bus.readfrom_mem(PMIC, 0x87, 1)[0]
    state   = CHG_STATES.get(chg_sns & 0x0F, "reserved")
    treg    = bool(chg_sns & (1 << 7))   # thermal regulation active

    print("VBUS valid:         ", vbus_ok)
    print("battery OK:         ", bat_ok)
    print("charger active:     ", chg_ok)
    print("thermistor normal:  ", thm_ok)
    print("thermal reg active: ", treg)
    print("state:              ", state)
    print()
    time.sleep_ms(1000)

Drugi registri samo za čitanje koje vrijedi pogledati u tehničkoj dokumentaciji (svi na pomaku punjača 0x80): 0x80 CHG_INT (zaglavljeni prekidi punjača — zastavice grešaka), 0x86 VBUS_SNS (višebitno stanje VBUS-a uključujući OVLO / UVLO / DPM) i 0x88 BATT_SNS (prisutnost baterije i stanje prekomjerne struje).

Wi‑Fi

Murata 1DX (CYW4343W) na ploči izložen je putem network — konfiguracija mreže kao stanično sučelje. Spojite priloženu antenu na U.FL konektor na ploči prije nego pokrenete radio:

import network, time

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
wlan.connect("ssid", "password")
while not wlan.isconnected():
    time.sleep(1)
print("Wi‑Fi IP:", wlan.ipconfig("addr4")[0])

Bluetooth

Isti Murata 1DX također izlaže Bluetooth LE 5.1. Koristite aioble — Asinkroni BLE za BLE prilagođen asynciju — na primjer, oglašavajte se kao periferija i čekajte da se centralna jedinica spoji:

import asyncio
import aioble

async def run():
    while True:
        conn = await aioble.advertise(250_000, name="Nicla-Vision")
        print("Connected:", conn.device)
        await conn.disconnected()

asyncio.run(run())

Referenca sabirnica

GPIO

Koristite machine.Pin za čitanje ili pogon bilo kojeg od pinova označenih sitotiskom. Izlazi su 3,3 V CMOS (po zadanom VDDIO_EXT), a pretvarači razine ograničavaju jakost pogona po pinu na nekoliko miliampera — projektirani su za signalne, a ne za naponske terete.

from machine import Pin

out = Pin("D0", Pin.OUT)
out.on()
out.off()
out.value(1)

inp = Pin("D1", Pin.IN, Pin.PULL_UP)
print(inp.value())

Svaki ulazni pin također može pokrenuti prekid pri prijelazu ruba:

def handler(pin):
    print("triggered:", pin)

Pin("D1", Pin.IN, Pin.PULL_UP).irq(
    handler, Pin.IRQ_FALLING | Pin.IRQ_RISING,
)

UART

Sabirnica

TX

RX

UART4

SDA

SCL

 
from machine import UART

uart = UART(4, baudrate=115200)
uart.write("hello")
uart.read(5)

Napomena

UART4 dijeli svoje pinove s I²C 1 — iste SDA/SCL kontaktne točke nose obje sabirnice. Na tim pinovima odaberite UART ili I²C, ne oboje.

Sitotisak D1/D2 također glasi UART_TX/UART_RX, ali u ovom firmwareu ti su pinovi provedeni na LPUART1, a ne na machine.UART. Sam machine.UART(1) rezerviran je za Bluetooth kontroler na čipu i nije dostupan na priključcima.

I²C

Sabirnica

SCL

SDA

I2C1

SCL

SDA

 
from machine import I2C

i2c = I2C(1, freq=400_000)
i2c.scan()
i2c.writeto(0x76, b"hi")

SCL/SDA kontaktne točke na J2 i ESLOV konektorovi SCL_EXT/SDA_EXT pinovi smještaju se na istu I²C 1 sabirnicu — vidi ESLOV konektor iznad za ESLOV raspored pinova.

Isti se hardver također može koristiti u target (slave) načinu kroz machine.I2CTarget za izlaganje memorijskog područja drugom I²C kontroleru:

from machine import I2CTarget

buf = bytearray(32)
target = I2CTarget(1, addr=0x42, mem=buf)

SPI

Sabirnica

MOSI

MISO

SCK

CS

SPI4

COPI

CIPO

SCLK

CS

 
from machine import SPI
from machine import Pin

spi = SPI(4, baudrate=10_000_000)
cs = Pin("CS", Pin.OUT, value=1)   # CS is not driven by the SPI peripheral

cs.value(0)
spi.write(b"hello")
cs.value(1)

ADC

Nicla Vision izlaže tri 12‑bitna ADC kanala na A0, A1 i A2. Sva tri su referencirana na 1,8 V — read_u16 vraća 0–65535 u rasponu 0–1,8 V na pinu:

from machine import ADC
import time

adc = ADC("A0")
while True:
    voltage = adc.read_u16() * 1.8 / 65535
    print(voltage)
    time.sleep_ms(100)

Upozorenje

ADC ulazi Nicla Visiona referencirani su na 1,8 V (i nemaju pretvarač razine ispred SoC-a). Dovođenje signala od 3,3 V zasitit će pretvarač i može oštetiti pin — više napone podijelite vanjski.

PWM

Pin

Mjerač vremena / kanal

D1

TIM1 CH2

D2

TIM1 CH3

SCL

TIM4 CH3, TIM16 CH1

SDA

TIM4 CH4, TIM17 CH1

SCLK

TIM1 CH3N

CIPO

TIM1 CH3

COPI

TIM1 CH4

CS

TIM1 CH2

Pogonite bilo koji od njih putem machine.PWM

from machine import Pin, PWM

pwm = PWM(Pin("D1"), freq=1_000, duty_u16=32768)

Napomena

Nekoliko pinova dijeli TIM1 kanale:

  • TIM1 CH2 je na D1 i CS.

  • TIM1 CH3 je na D2 i CIPO; SCLK izlazi invertirani komplement (TIM1 CH3N) istog kanala.

  • TIM1 CH4 je samo na COPI.

Odaberite jednog potrošača po kanalu mjerača vremena. SPI četvorka pinova (SCLK/CIPO/COPI/CS) također se ne može PWM-pogoniti dok ih machine.SPI(4) koristi.

Softverski emulirane sabirnice

machine.SoftI2C i machine.SoftSPI rade na bilo kojem GPIO-u ako vam treba dodatna sabirnica.

Toplinski senzor (izvan ploče)

Firmware uključuje fir — upravljački program termalnog senzora (fir == daleko infracrveno) upravljački program za vanjski ožičene toplinske snimače:

  • MLX90621 — 16 × 4 IR polje

  • MLX90640 — 32 × 24 IR polje

  • MLX90641 — 16 × 12 IR polje

  • AMG8833 — 8 × 8 IR polje

Ožičite modul na I²C sabirnicu ploče i čitajte sličice s fir.init() + fir.snapshot()

import time
import image
import fir

fir.init()                          # auto‑detects the sensor
clock = time.clock()

while True:
    clock.tick()
    try:
        img = fir.snapshot(x_scale=5, y_scale=5,
                           color_palette=image.PALETTE_IRONBOW,
                           hint=image.BICUBIC,
                           copy_to_fb=True)
    except OSError:
        continue
    print(clock.fps())

fir upravljački program razgovara sa senzorom samo preko I²C 1 — ožičite modul na sitotiskom označene SCL / SDA kontaktne točke.

Vremensko usklađivanje

time

Modul time pokriva blokirajuća kašnjenja, monotone otkucaje i mjerenje proteklog vremena:

import time

time.sleep(1)              # seconds
time.sleep_ms(500)
time.sleep_us(10)

start = time.ticks_ms()
# ...do work...
elapsed = time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start)

Virtualni mjerači vremena

machine.Timer raspoređuje periodične ili jednokratne povratne pozive bez trošenja hardverskog mjesta mjerača vremena. Proslijedite -1 kao id za korištenje virtualnog (softverskog) mjerača vremena:

from machine import Timer

one_shot = Timer(-1)
one_shot.init(period=5_000, mode=Timer.ONE_SHOT,
              callback=lambda t: print("once"))

periodic = Timer(-1)
periodic.init(period=2_000, mode=Timer.PERIODIC,
              callback=lambda t: print("tick"))

Vrijednosti perioda su u milisekundama. Pozovite deinit() za zaustavljanje i otpuštanje mjesta.

Sat stvarnog vremena

machine.RTC čuva stvarno vrijeme kroz resetiranja:

from machine import RTC

rtc = RTC()
rtc.datetime((2026, 4, 30, 4, 12, 0, 0, 0))   # Y, M, D, weekday, h, m, s, subsec
print(rtc.datetime())

Watchdog

machine.WDT resetira ploču ako se aplikacija zaglavi. Jednom pokrenut, ne može se zaustaviti ni rekonfigurirati — povremeno ga hranite unutar svoje glavne petlje:

from machine import WDT

wdt = WDT(timeout=5_000)   # 5 second window
while True:
    # ...do work...
    wdt.feed()

Informacije o pokretanju i izvođenju

Ažuriranje ugrađenog programa (DFU)

Nicla Vision koristi Arduinov standardni dvostruki dodir reset za ulazak u Arduinov pokretač (bootloader). Brzo dvaput pritisnite reset gumb — ploča se ponovno prijavljuje preko USB-a kao DFU uređaj i OpenMV IDE može upisati novu firmware sliku.

Skripta koja se izvodi može na zahtjev ponovno ući u pokretač (bootloader) pozivom machine.bootloader()

import machine

machine.bootloader()

Datotečni sustav i redoslijed pokretanja

Firmware Nicla Visiona pri pokretanju montira do dva datotečna sustava:

  • Interna flash memorija — uvijek montirana na /flash. Po zadanom sadrži main.py i README.txt; stvorena pri prvom pokretanju.

  • ROMFS — datotečni sustav samo za čitanje, mapiran u memoriju, na /rom, montiran automatski od strane MicroPythona pri pokretanju.

Nakon montiranja, radni direktorij postavlja se na /flash. Interpreter zatim izvodi skripte iz tog direktorija:

  • boot.py se izvodi pri svakom mekom resetu (hladno pokretanje, Ctrl‑D iz REPL-a, ili kad god se skripta koja se izvodi vrati).

  • main.py se izvodi samo pri hladnom pokretanju, neposredno nakon boot.py. Naknadni meki reseti ponovno izvode boot.py ali odmah prelaze na REPL — za ponovno izvođenje main.py morate u potpunosti resetirati ploču.

Zadani main.py isporučen na svježe upisanoj ploči samo treperi plavim kanalom korisničke RGB LED diode kao otkucaj srca (dva kratka impulsa, kratak razmak), tako da možete prepoznati da se firmware uredno pokrenuo bez ikakvog spojenog domaćina.

sys.path je proširen tako da uključuje oba datotečna sustava i njihove lib/ poddirektorije, pa uvozivi moduli mogu boraviti u /flash/lib ili /rom/lib.

Kada je spojen preko USB-a, /flash se također prijavljuje kao USB pogon za masovnu pohranu na domaćinu, omogućujući vam izravno uređivanje boot.py, main.py i bilo kojih drugih datoteka. Izbacite pogon prije resetiranja kamere kako bi domaćin ispraznio svoje keširane zapise.

Napomena

Budući da OS tretira pogon kao pasivni blok-uređaj, datoteke stvorene ili izmijenjene kodom koji se izvodi na kameri neće se pojaviti dok domaćin ponovno ne montira pogon. Ako i OS i kamera istovremeno pišu na isti datotečni sustav, OS će pobijediti i prepisati izmjene koje je napravila kamera. Koristite SD karticu za sve podatke koje skripta zapisuje natrag, te ponovno montirajte prije čitanja tih datoteka s domaćina.

Napomena

Crveni kanal korisničke RGB LED diode može nakratko zasvijetliti dok domaćin čita s USB pogona za masovnu pohranu ili piše na njega — ovo je indikator aktivnosti vođen firmwareom, a ne kvar.

Veličine pohrane

Nicla Vision isporučuje se s:

  • /flash — 11 MB FAT datotečni sustav, čitanje/pisanje.

  • /rom — 4 MB ROMFS samo za čitanje, mapiran u memoriju, koristi se za isporuku skripti i ML modela kojima koristi pristup putem mmap bez kopiranja.

Indikator teškog kvara (hard fault)

Ako korisnička RGB LED dioda brzo prolazi kroz sve boje — dovoljno brzo da obično izgleda kao treperava bijela LED dioda umjesto zasebnih nijansi — firmware je naišao na nepopravljiv teški kvar (hard fault). Ponovno upišite firmware za oporavak; ako ponovno upisivanje ne pomogne, ploča može biti fizički oštećena.

Softverske biblioteke

Pogledajte indeks biblioteke za potpun popis modula — uključujući one koji su jedinstveni za Nicla Vision build.