2. IoT:bit 介紹

2.1. 介紹

Smarthon IoT:bit是一塊專為讓Micro:bit加入物聯網而設計的開發板,有了Iot:bit, Micro:bit除了能夠連接不同的傳感器,亦能透過Wi-Fi連上互聯網,成為物聯網中的一員。

這提供了13個常規GVS插座,能夠讓使用者同時連接多個不同的傳感器以接收及傳送資料。對於一些比較特別的模組,例如超音波距離傳感器,馬達以及OLED顯示屏等,都留有額外的插座供它們使用。另外,不止能夠使用一些簡單的類比或是數位控制的模組,像一些需要使用I2C,SPI等協議的模組亦能夠透過Smarton IoT:Bit供Micro:bit使用。為了方便使用第一代Micro:bit的使用者,IoT:bit也內置了蜂鳴器讓Micro:bit能夠發出聲音。

IoT:bit是供Micro:bit使用Wi-Fi功能的強大擴展板,能夠有效幫助進行STEM項目。IoT:bit使用了最新款的ESP系列模組ESP32,其雙核心效能對比上一代的ESP8266有著明顯的提升,配合上記憶體的增加,能夠提供更加穩定的Wi-Fi功能。
IoT:bit除了支援Thingspeak及IFTTT等常用IoT平台服務,亦提供互聯網遙距控制功能,讓使用者能夠透過智能電話、Amazon 智能喇叭、Google 智能家居等裝置操控Micro:bit。而IoT:bit亦可以與其他IoT:bit進行溝通,經由Wi-Fi接上互聯網後,就能夠長距離地與其他Micro:bit進行資料交換,不像Micro:bit原來的無線電通訊有著短距離的限制。

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2.2. 產品功能

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  • 內置強大的IoT晶片ESP32

  • 可換的無線模組(ESP8266,ES32,BLE)

  • 內建OLED顯示屏及蜂鳴器

  • 擁有共13個支持GPIO的GVS接口,2個支持I2C協議的接口

  • 額外3個舵機接口(從ESP32模組)

  • 多種供電方式(USB / 3.7V鋰電池 / 1.5V AA電池 x4 )

  • 多樣提供方便的接口:鱷魚夾觸點,快速接口,4針接口

2.3. 硬件大小

產品大小: 75mm X 65mm X 20mm
電路板厚度: 1.5mm
開孔大小: 4mm

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2.4. 規格

數值 備註
大小 75mm X 65mm X 20mm 沒有包裝時
電源供應 USB:5V
18650鋰電池 :3.7~4.2V
AA電池*4 :6V
最大電流限制: 1A
操作溫度 0 到 80℃
蜂鳴器 被動式蜂鳴器(音樂)
無線模組 ESP8266
ESP32
藍芽
使用UART協議
OLED顯示屏模組 128*64解析度 OLED
顯示屏 SSD1306
使用I2C協議
Micro:bit引腳 13 I/O 引腳
(13 數位及類比輸出)
(6 類比輸入)
已被保留使用的引腳:
無線模組:P8,P16
4針模組引腳:P12,P13
I2C 引腳 P19,P20 共3個可用的I2C接口,
其中1個專門供OLED顯示屏使用
ESP 引腳 3個舵機控制插座(S1,S2,S3) 由ESP晶片進行控制

2.5. 針腳資訊

針腳圖表:


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接口圖表:


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針腳表

類型 Micro:bit IoT:bit 額外接口
類比 P0 蜂鳴器 快速接口
P1 快速接口
P2 快速接口
P3 LED
P4 LED
P10 LED
數位 P6 LED
P9 LED
P12 4針接口
P13 SPI(SCK) 4針接口
P14 SPI(MISO) 4針接口
P15 SPI(MOSI) 4針接口
序列埠 P8 UART(TX) ESP32(RX)
P16 UART(RX) ESP32(TX)
I2C P19 I2C OLED(SCL)
P20 I2C OLED(SDA)
額外舵機 S1 ESP32(23)
S2 ESP32(22)
S3 ESP32(21)

2.6. 硬件介面

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  1. Micro:bit 邊緣連接器

  2. USB接口

  3. 電源開關

  4. 3.7V 鋰電池接口[XH2.54]

  5. AA電池盒(1.5V AA電池x4)接口[DC 5.5mm]

  6. 快速GVS接口

  7. 鱷魚夾觸點

  8. I2C接口

  9. 4針接口

  10. ESP32舵機接口

  11. 蜂鳴器開關

  12. 4mm開孔位

  13. OLED顯示屏(128x64像素)

  14. ESP32無線Wi-Fi模組

  15. 蜂鳴器

  16. 通用GVS接口

2.7. 詳細硬件介紹

Micro:bit 邊緣連接器


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提供插座讓Micro:bit安裝到這擴展板上。需根據右方的圖案指示的方向安裝Micro:bit,方向不能夠反轉。

電源接口(USB, 鋰電池, DC接口)及電源開關


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IoT:bit能採用三種不同的供電方式。使用者可以任意選擇[USB, 鋰電池, AA電]其中一種來對IoT:bit及Micro:bit供電。

無線Wi-Fi模組


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無線模組是整塊擴展板中的核心部份。這能夠安裝不同的無線模組,例如ESP32、 ESP8266、藍牙等等,讓使用者依照不同情況使用合適的模組,以配合不同的項目。

OLED顯示屏

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IoT:bit 擴展板已預留空間安裝SSD1306 0.96吋 OLED顯示屏。通過該位置的I2C接口,使用者能夠輕易控制並在顯示屏上輸出各種資料。

ESP舵機接口


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當使用ESP32無線模組時,可以提供額外3個舵機控制接口。適用於180度及360度的SG90/SG90S舵機。

蜂鳴器及開關


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IoT:bit 內建了一個被動式蜂鳴器,能夠讓Micro:bit透過這蜂鳴器發出音樂。蜂鳴器線路連接Micro:bit的P0引腳,為了不干擾其他傳感器使用P0接口,提供了一個開關用以切換連接狀態。

Micro:bit GPIO接口


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IoT:bit從Micro:bit中引出了一共13個I/O引腳,提供了良好的擴展性,讓使用者能同時使用大量的傳感器及驅動器。每一個引腳都提供了獨立GVS插座,方便進行連接。

4針接口


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因有些模組運行時需要同時使用兩個I/O針腳,IoT:bit上保留有兩個接口供4針模組使用,例如超音波距離傳感器。故此,有4個I/O針腳是連接到這4針接口的,分別是P12、P13、P14、P15。

I2C接口


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Micro:bit能夠支援I2C通訊協議,因此IoT:bit上提供了共3個I2C接口(其中1個用於連接OLED顯示屏),方便同時連接不同的傳感器。

快速接口


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部分傳感器提供GVS快速插口,能夠免除連接線直接插入IoT:bit的快速接口,除了更加方便外,亦能簡化組裝後的複雜度。

鱷魚夾觸點


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對於需要使用鱷魚夾進行簡單項目連接的使用者,IoT:bit提供了5個接口,分別為3V、接地、P0、P1及P2。

2.8. 軟件支援

MakeCode編程器

MakeCode編程器是由BBC Micro:bit官方所推出的多平台編程工具,能夠在多個不同平台例如網頁瀏覽器、電話、平板電腦等使用。其充滿色彩及簡單易用的積木程式設計,能夠讓熟悉Scratch等初學者更快上手,即使是從未接觸編程的初學者,亦能輕鬆地用這學習及進行編程課程。
除了直觀的積木設計外,亦提供傳統編程所使用的文字模式,能夠使用Javascript或Typescript等程式語言。
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Python編程器

Python是其中一種最受歡迎的程式語言,無論在學習或是商業應用,都能夠廣泛地發現它的存在。Micro:bit 提供了一個Python編程器,令使用者可以把python程式透過Micro:bit執行。只需要利用USB連接線把Micro:bit連接上電腦,就可以輕鬆把程式上傳到Micro:bit上。
Python editor auto_fit

2.9. 快速入門

1.把已經上載好程式的Micro:bit插入在連接器上

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連接電源及開啟

方法一:

利用USB連接線接上電源後打開電源開關

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方法二:

把4粒AA電池(1.5V)放進電池盒後,把電池盒插頭插入DC接口,然後打開電源開關

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方法三:

把18650鋰電池放進電池盒後,把電池盒插頭插入XH2.54鋰電池接口,然後打開電源開關

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*本套裝內不包含18650電池及18650電池盒

2.10. 完整操作

  1. Micro:bit 單獨連接到電腦,下載程式 (不要安裝在IoT:bit上)

  2. 下載完成後,拔除USB線

  3. 安裝Micro:bit到IoT:bit上

  4. IoT:bit接上電源線後,打開開關