[Kiến thức] Bo mạch TEENSY 3.2 là gì? hướng dẫn sử dụng chi tiết

09/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

[Kiến thức] Bo mạch TEENSY 3.2 là gì? hướng dẫn sử dụng chi tiết

Bo mạch TEENSY khá nổi tiếng với các dự án nhỏ, cho một người có đam mê hoặc thiết kế các robot nhỏ hay các ứng dụng giải trí, một trong số đó là bo mạch TEENSY 3.2 do PJRC giới thiệu.

Đây là bo mạch phát triển tương thích tín hiệu USB và là một họ phụ K20 của vi điều khiển ARM Cortex-M4 32-bit dùng để thực hiện các mạch mẫu và thiết kế mạch.

Nó có tốc độ xử lý vượt trội 72 MHz và giao thức I2S phục vụ cho ứng dụng âm thanh chất lượng tốt và cho phép giao tiếp cảm biến vân tay.

Bài viết giới thiệu bo mạch TEENSY 3.2. Tất cả các tính năng, thông số kỹ thuật, cấu hình chân, chân GPIO, thiết bị ngoại vi và các ứng dụng sẽ được đề cập ở đây.

Giới thiệu TEENSY 3.2

TEENSY 3.2 là phiên bản nâng cấp của TEENSY 3.1 với bộ nhớ Flash 2X. Tuy nhỏ nhưng nổi bật, TEENSY 3.2 có bộ vi điều khiển MK20DX256VLH7.

Nó có 34 chân GPIO và các cổng giao tiếp để truyền dữ liệu nối tiếp. Nhưng ở đây chúng ta chỉ sử dụng 24 chân GPIO chưa được hàn (có thể thấy ở mặt trên bo mạch).

Các chân còn lại có thể sử dụng bằng cách hàn với các mối nối mối hàn (có thể thấy ở mặt sau của bo mạch TEENSY 3.2).

Bo mạch tiết kiệm năng lượng và có nguồn điện đầu vào đa dạng. Bo mạch TEENSY 3.2 rất đơn giản và dễ sử dụng.

Sơ đồ chân TEENSY 3.2

Sơ đồ chân của mặt trước bo mạch TEENSY 3.2:

Sơ đồ chân TEENSY 3.2

Hình sau là sơ đồ chân mặt sau của bo mạch TEENSY 3.2:

"Hình

Cấu hình chân

Hãy thảo luạn về sơ đồ chân của bo mạch TEENSY 3.2. Chi tiết cấu hình chân trong bảng được đề cập dưới đây:

Chân	Số chân	Đặc điểm
Power	1. VIN 2. 3.3V (250 mA) 3. GND Analog 4. GND	1. Nguồn cấp từ USB hoặc từ các chân nguồn bên ngoài. 2. Chân điện áp đầu ra hoạt động 3. Chân nối đất cho chân ADC / DAC 4. Chân nối đất
Chân tín hiệu analog (ADC)	A0-A20	21 kênh analog với độ phân giải lên đến 16-bit. Nhưng độ phân giải mặc định là 10-bit. Nhưng do nhiễu, nên độ phân giải chỉ còn tối đa 13-bit.
Chân I / O	D0-D33	Các chân I / O của Teensy 3.2 chịu được điện áp 5V và có dải điện áp trong khoảng 0-5V. Tất cả các chân GPIO đều có điện trở PULL-UP và PULL-DOWN bên trong.
Ngắt ngoài	D0-D33	Tất cả 34 chân GPIO có thể phát hiện các thay đổi trạng thái logic bên ngoài. Do đó, đều có thể được sử dụng làm chân ngắt
PWM	D3-D6, D9-D10, D20-D23, D25, D32	12 chân điều chế độ rộng xung
UART - Giao tiếp nối tiếp	TX1 - D1, RX1 - D0, TX2 - D10, RX2 -D9, TX3 -D8, RX3 - D7	3 cổng giao tiếp nối tiếp UART
SPI	DIN, DOUT, SCK, CS	Chân giao tiếp ngoại vi nối tiếp (D7 -D12)
CAN	TX - D3, RX - D4	Chân Bus mạng CAN
I2C	SCL0 - D19, SDA0 -D18 SCL1 - D29, SDA1 - D30	Giao thức truyền dữ liệu nối tiếp I2C và chân xung nhịp
Đèn LED	D13	Đèn báo
TSI	D0-D1, D15-D19, D22-D23	Chân giao tiếp cảm biến vân tay

Chân nguồn: Bo mạch có ba chân khác nhau để cấp nguồn tùy sự lựa chọn của chúng ta,

Một là thông qua nguồn điện bên ngoài với dải điện áp được đề cập trong bảng trên.
Thứ hai là thông qua đầu nối USB, thường cung cấp điện áp 5 V
Thứ ba là thông qua chân nguồn 3,3 V, cách này thường không nên làm vì có hại cho MCU.

Cổng kết nối nối tiếp: Bo mạch có đủ các cổng truyền dữ liệu nối tiếp tiên tiến (USART, I2C, CAN, SPI) cho giao tiếp nối tiếp hai chiều, đồng bộ, thao tác với các bit dữ liệu nối tiếp giữa chip và thiết bị ngoại vi.

TSI: Giao tiếp cảm ứng vân tay là giao tiếp giữa người-máy, bằng cách phát hiện cảm ứng điện dung ở đầu vào.

Các tính năng và thông số kỹ thuật

Tính năng và thiết bị ngoại vi	Khả dụng
MCU	MK20DX256VLH7
Số bộ so sánh tín hiệu tương tự analog	3
SRAM	64 KiloBytes
Debug đường truyền nối tiếp	Không
Bộ nhớ flash	256 KiloBytes
Tốc độ CPU	72 MHz
Đầu nối USB	Micro
ADC	2
Điện áp đầu vào được đề xuất	3,6-6,0 Volts
EEPROM	2 KiloByte
Module USB	có
I2C	1
SPI	1
Nhiệt độ hoạt động	-40 0 C - 105 0 C
Số bộ timer	8
Điện áp hoạt động	1,71V - 3,6V
Module USART	3
Bộ tạo dao động bên trong	3-32 MHz
Giao diện gỡ lỗi JTAG	1
Dòng điện sink/source	10 mA

Tốc độ CPU: 72 MHz
Bộ nhớ flash: 256 Kilobyte
EEPROM: 2 Kilobyte
StaticRAM: 64 KiloBytes
Chân PWM: 12 chân
Chân analog: 21 chân
Chân digital: 34 chân

Thông số kỹ thuật ngoại vi TEENSY 3.2

Một số thuộc tính bổ sung được trình bày dưới đây:

Được cung cấp bộ DAC 12 bit để tạo ra các mức điện áp chính xác
16 bộ điều khiển truy cập bộ nhớ trực tiếp để truy cập ngay lập tức cho 64 nguồn yêu cầu
Kiểm tra dự phòng theo chu kỳ để giám sát phát hiện lỗi nhanh chóng
Bộ dao động 32 kHz cho xung nhịp thời gian thực
Nó có 8 bộ timer khác nhau để cung cấp các độ trễ khác nhau
Giao thức I2S (Inter-IC-Sound) được tích hợp để kết nối các thiết bị âm thanh với MCU và truyền dữ liệu đã qua bộ điều chế xung.
Nó có bộ watchdog và giao thức JTAG (Joint Test Action Group)
Chức năng cảm ứng vân tay cho phép giao tiếp giữa người-máy để cung cấp khả năng kiểm tra và xác thực.
Mỗi chip vi điều khiển đơn có một số nhận dạng riêng biệt cho các mục đích bảo mật

Cách lập trình bo mạch TEENSY 3.2

Bo mạch TEENSY có thể được lập trình thông qua

Visual Micro
Phần mềm Arduino với Teensyduino
PlatformIO
Dòng lệnh với Makefile

Bo mạch TEENSY tương thích với hầu hết các thư viện Arduino. Arduino đã giới thiệu một thư viện cho TEENSY gọi là Teensyduino. Xem hướng dẫn này để biết lập trình trên Arduino IDE

Bắt đầu với Arduino IDE

Nếu bạn biết lập trình Arduino , bạn có thể dễ dàng sử dụng bo mạch phát triển này. Vì tất cả các thư viện của Arduino IDE đều tương thích với bo mạch Teensy 3.2. Chúng ta chỉ cần cài đặt thư viện của TEENSY 2.3 trên Arduino IDE.

Thêm thư viện Teensyduino vào Arduino IDE

Để lập trình bo mạch TEENSY 3.2 trên Ardino IDE, trước tiên hãy tải link phần mềm ở dưới:

Thư viện có trên các hệ điều hành Linux, Windows và MAC OS. Tải Teensyduino theo hệ điều hành tương ứng của bạn và cài đặt. Khi cài đặt Teensyduino, nó sẽ thêm tất cả các tệp cần thiết để lập trình bo mạch Teensy trên Arduino IDE.

Khi thư viện được cài đặt thành công, bạn sẽ thấy màn hình như bên dưới. Bấm vào nút “Done”.

[caption id="attachment_6583" align="alignnone" width="510"] Thêm thư viện Teensyduino vào Arduino IDE[/caption]

Mở Arduino IDE và chọn Teensy trong menu Tool> Board.

Bây giờ hãy mở code ví dụ lập trình đèn LED nhấp nháy. Để tải code chương trình TEENSY'S MCU, chọn tên board: TEENSY 3.2 từ thanh công cụ "tools" và cổng port để tải xuống vi điều khiển.

Dù ít hay nhiều, tất cả các chương trình được tạo đều tương thích với thư viện TEENSY. Nhưng để thấy được sự tương thích một cách trực quan, hãy tải Blink Sketch và quan sát đèn LED ở chân D13 của bo mạch.