micro:bit控制板規格, micro:bit I/O介面, micro:bit擴充板, micro:bit出廠預裝程式

1. micro:bit導論
Revised on March 6, 2021
 micro:bit控制板規格
 micro:bit I/O介面
 micro:bit擴充板
 micro:bit出廠預裝程式

2.  Micro:bit是⼀款由英國廣播電視公司(BBC)於2015年專為青少年編
程教育設計的微型電腦開發板
 約½名片大小
 25個可程式化LED
 2個可程式化按鈕
 21個I/O接點
 內建亮度和溫度感測器
 內建三軸加速儀和電子羅盤
 支援2.4G 射頻及藍牙傳輸
 Micro USB界面
micro:bit規格 1/3
2

3.  正面
micro:bit規格 2/3
4cm
5cm
3 digital/analog IO rings
(capacitive sensing)
power port ground port
2 programmable buttons
5×5 individually
programmable LEDs
3

4.  背面
micro:bit規格 3/3
16MHz 32-bit ARM Cortex M0 CPU
256KB flash, 16KB Static RAM with Bluetooth Low Energy
Micro-B USB connector
Bluetooth Smart antenna
Battery connector
Compass
(Freescale MAG3110)
Accelerometer
(Freescale MMA8652)
21 pin edge connector
Reset button
USB controller
System LED
4

5.  micro:bit支援三種供電方式
 連接micro-B USB接線供電，KL26介面IC內建5V轉3.3V穩壓器
 JST XH 2針電池連接器，接3V電池
 Banana Plug連接3V電源
micro:bit供電方式
GND 3V
香蕉插頭
鱷魚夾
micro-B USB JST XH 2pin
5

6.  2020年10月micro:bit官方正式發表BBC micro:bit v2
 使用nRF52833晶片(64MHz 32-bit 512KB flash, 128KB SRAM)
 內建喇叭(Speaker)
 內建麥克風(sound sensor)
 內建觸碰感應器(Touch logo)
 ⻑按reset數秒可以令micro:bit關閉
 200mA輸出電流，接駁servo等I/O更穩定
 齒狀pin腳(方便使用鱷魚夾)
micro:bit 2.0控制板
6

7. micro:bit I/O 1/8
7

8.  IO接點類型
 類比輸入 (P0~P4及P10)
 General Purpose Input/Output，GPIO (P0~P16, P19及P20)
 I2C (SCL P19，SDA P20)
 SPI (SCK P13，MISO P14，MOSI P15)
 Universal Asynchronous Receiver & Transmitter，UART
micro:bit I/O 2/8
8

9.  類比訊號(analog signal)
 連續變化的物理訊號，訊號的振幅、頻率或相位可能隨時間變化
 溫度、聲音、亮度、位移、壓力…
 數位訊號(digital signal)
 只有高電位、低電位二種狀態
 TTL電氣訊號為正邏輯
 輸入：0.8V以下為LOW，2.0V以上為HIGH
 輸出：High為2.4V以上，LOW為0.4V以下
 微電腦只能處理數位訊號，類比訊號必須轉換為數位訊號後才能處理
micro:bit I/O 3/8
9

10.  資料傳輸
 並列傳輸與串列傳輸
 同步傳輸與非同步傳輸
micro:bit I/O 4/8
10
並列傳輸(同時傳送多個位元資料)
GND GND
Clock Clock
D0
:
D7
D0
:
D7
8
GND GND
Clock Clock
D0 D0
串列傳輸(一個位元接著一個位元傳送)
GND GND
Clock Clock
Data Data
GND GND
Data Data
同步傳輸 非同步傳輸

11.  資料傳輸模式
 單工(simplex)：資料流只能單向傳送，例如收音機
 半雙工(half-duplex)：不同時間，資料可以做雙向傳輸，但同⼀時間
內只能做單向傳輸。例如無線對講機
 全雙工(full-duplex)：同⼀時間內兩邊可以相互傳遞資料，例如手機
通訊
micro:bit I/O 5/8
Sender Receiver
Sender
Sender
Receiver
Receiver
Sender
Sender
Receiver
Receiver
11

12.  UART
通用異步收發器(Universal Asynchronous Receiver &
Transmitter)
 RS-232 (限1對1)，全雙工異步傳輸，速度20kbps，距離15m
 無特定接腳
micro:bit I/O 6/8
12
UART Tx
UART Rx
GND
MCU1
UART Tx
UART Rx
GND
MCU2

13.  I2C
積體電路匯流排(Inter-Integrated Circuit)
 資料線 (SDA (P20), Serial Data Line)
 時脈線 (SCL (P19), Serial Clock Line)
 I2C可以連接128個節點(其中有16個位址保留)，同步半雙工傳輸，速
度可以到1Mbps，傳輸距離0.5m
micro:bit I/O 7/8
13

14.  SPI
序列週邊介面(Serial Peripheral Interface)
 時脈線 SCLK (P13)
 資料輸出線 MOSI (P15)
 資料輸入線 MISO (P14)
 同步全雙工，傳輸速度25Mbps，傳輸距離0.1m (SD記憶卡就是這個
介面)
micro:bit I/O 8/8
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15.  供電電源：+4.5-12V
 蜂鳴器接腳：P0
 旋鈕接腳：P10
 輕觸按鍵：P0-P1-P2
 馬達輸出
雙路1.5A（P13-P14-P15-P16）
 GVS類比輸出
P0-P1-P2-P3-P4-P10
 GVS數位輸出
P5-P6-P7-P8-P9-P11-P12-P19-P20（中間V供電為3.3V）
Breakout Board 1/2
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16.  外部電源端子（防反接）
 電源開關
 電源指示燈、電量指示燈
 Micro充電口、18650鋰電池座
 4路直流電機/2路28BYJ步進電機
 8路IO(對應P0-P2、P8、P12-P15）
 無源蜂鳴器
 8路舵機3PIN接口
 I2C接口(可拓展I2C模塊)
 4路全彩RGB
Breakout Board 2/2
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17.  micro:bit開發板使用micro B接頭
連接micro:bit 1/2
micro B
type A
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18.  micro:bit連接電腦後，Windows系統會⾃動建立⼀個代號為
MICROBIT的磁碟機
連接micro:bit 2/2
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19.  檢視DETAILS.TXT，Interface Version即是目前韌體版本
# DAPLink Firmware - see https://mbed.com/daplink
Unique ID: 9900000041404e45004290160000000f0000000097969901
HIC ID: 97969901
Auto Reset: 1
Automation allowed: 0
Daplink Mode: Interface
Interface Version: 0241
Git SHA: fa4132987102c51c110751d8bdb8a74aeb7b071b
Local Mods: 1
USB Interfaces: MSD, CDC, HID
Interface CRC: 0xe369fb16
 如果開發工具(如Python Editor for micro:bit)連接micro:bit
時出現'no compatible devices found'訊息，就需更新
micro:bit開發板韌體
更新micro:bit韌體 1/3
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20.  下載micro:bit韌體
https://microbit.org/guide/firmware/
 先壓著Reset按鈕，再接上micro-B USB接線，會出現⼀個代號為
MAINTENANCE的磁碟機
更新micro:bit韌體 2/3
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21.  將micro:bit韌體檔案複製到MAINTENANCE磁碟機，黃色系統LED會
開始閃爍，等待LED恒亮即完成更新
 完成更新後，micro：bit會⾃動重置，在電腦重新出現代號為
MICROBIT的磁碟機
更新micro:bit韌體 3/3
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22.  micro:bit出廠預裝程式
https://support.microbit.org/support/solutions/articles/19000021613-
reset-the-micro-bit-to-factory-defaults
1. LED閃爍
2. 滾動顯示HELLO字串
3. 指示玩家按A鍵
4. 指示玩家按B鍵
5. 滾動顯示SHAKE!字串，搖晃控制板把所有的LED燈都搖亮
6. 滾動顯示CHASE THE DOT字串，傾斜移動常亮的光點去吃掉閃爍的光點
7. 滾動顯示GREAT! NOW GET CODING!字串
8. 各種圖案不斷的變換出現
 同時按下A+B兩鍵，是個類似貪吃蛇的小遊戲
出廠預裝程式
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