WIO TERMINAL (D51R) - Terminal Wio : ATSAMD51 Core avec Realtek RTL8720DN BLE 5.0, Wi-Fi 2.4G/5G et carte de développement

Wio Terminal est un microcontrôleur basé sur ATSAMD51 avec une connectivité sans fil Bluetooth et Wi-Fi alimenté par Realtek RTL8720DN, compatible avec Arduino et MicroPython. Actuellement, la connectivité sans fil n'est prise en charge que par Arduino. Plus qu'un simple module fonctionnel intégré, le Wio Terminal lui-même est intégré à un écran LCD de 2,4", une IMU intégrée (LIS3DHTR), un microphone, un buzzer, un emplacement pour carte microSD, un capteur de lumière, un émetteur infrarouge (IR 940nm). En plus de cela, il dispose également de deux ports Grove multifonctionnels pour l'écosystème Grove et d'un GPIO à 40 broches compatibles Raspberry pi pour plus d'add-ons. Tous ces modules complémentaires pratiques sont soigneusement logés dans un boîtier compact, ce qui en fait un produit efficace et prêt à l'emploi. Équipé d'un GPIO Raspberry Pi 40 broches, il peut être monté sur un Raspberry Pi en tant qu'appareil esclave.

Principales caractéristiques

• Microcontrôleur puissant : Microchip ATSAMD51P19 avec cœur ARM Cortex-M4F fonctionnant à 120 MHz
• Connectivité sans fil fiable : équipé de Realtek RTL8720DN, Wi-Fi bi-bande 2,4 Ghz/5 Ghz.
• Système complet équipé d'un écran + carte de développement + interface d'entrée/sortie + boîtier
• Conception hautement intégrée : écran LCD 2,4 pouces, MCU, IMU, WIFI, BT et d'autres modules complémentaires pratiques logés dans un boîtier compact avec des aimants intégrés et des trous de montage vous permettent de configurer facilement votre projet IoT
• Le GPIO compatible Raspberry Pi 40 broches permet l'installation en tant que périphérique sur le Raspberry Pi
• Ports Grove externes multifonctionnels intégrés : Compatible avec plus de 300 modules Plug&Play Grove à explorer avec l'IoT
• Prise en charge USB OTG : peut agir comme un hôte USB (lit les données ou les signaux d'une souris, d'un clavier, d'un périphérique MIDI, d'une imprimante 3D, etc.) ou d'un client USB (émule une souris, un clavier ou un périphérique MIDI vers un PC hôte).
• Prend en charge Arduino, CircuitPython, Micropython, ArduPy, AT Firmware, Visual Studio Code
• Appareil certifié Azure : détecter et baliser les données du monde réel et visualiser-les via Azure IoT Central

C'est quoi Grove ? Grove est un ensemble d'outils modulés et prêts à l'emploi. Il faut une approche modulaire pour assembler l'électronique. Par rapport à la méthode d'apprentissage traditionnelle et compliquée consistant à utiliser une planche à pain et divers composants électroniques pour assembler un projet, Grove simplifie considérablement le processus d'apprentissage. Le système Grove se compose d'un blindage de base et de divers modules avec des connecteurs standardisés. Le blindage de base permet une connexion facile de n'importe quelle entrée ou sortie de microprocesseur des modules Grove, et chaque module Grove adresse une seule fonction, comme un simple bouton ou un capteur plus complexe. Chacun est accompagné d'une documentation claire et d'un code de démonstration pour vous aider à démarrer rapidement.

Fonctionnement de Grove : Un projet basé sur Grove nécessite quatre éléments pour démarrer : une carte de plate-forme, une carte de dérivation, un module Grove et un câble. Une fois que vous les avez tous sous la main, vous pouvez commencer tout de suite.

Tableau de bord : Si vous souhaitez connecter Grove à votre plate-forme, vous aurez besoin d'un Breakout Board. Une carte Breakout est une carte d'extension Grove qui achemine toutes les broches de votre microcontrôleur (par exemple Arduino) vers des prises Grove riches pour des connexions instantanées, simples et sans soudure. Il existe déjà de nombreuses cartes Breakout pour différentes plates-formes, notamment Arduino Uno, Raspberry Pi, Beaglebone, etc.

Description

La plateforme Wio (Wireless Input and Output) (Wio Link, Wio Nodes, etc.) a été présentée pour la première fois au monde fin 2015 par Seeed.

Wio Terminal est compatible avec Arduino et Micropython, construit avec un microcontrôleur ATSAMD51 avec une connectivité sans fil prise en charge par Realtek RTL8720DN. Sa vitesse de processeur tourne à 120 MHz (Boost jusqu'à 200 MHz). La puce Realtek RTL8720DN prend en charge à la fois le Bluetooth et le Wi-Fi, fournissant l'épine dorsale des projets IoT. Le terminal Wio est hautement intégré avec un écran LCD de 2,4 pouces, il y a une IMU intégrée (LIS3DHTR), un microphone, un buzzer, un emplacement pour une carte microSD, un capteur de lumière et un émetteur infrarouge (IR 940nm).

Il y a des aimants intégrés et deux trous de montage sur le boîtier bien conçu, vous permettant de configurer votre projet IoT sans tracas.

En plus de cela, il dispose également de deux ports Grove multifonctionnels pour se connecter à plus de 300 modules et d'un GPIO compatible Raspberry Pi 40 broches pour des tonnes de modules complémentaires Pi HAT, ce qui signifie qu'il existe une infinité de possibilités IoT que vous pouvez créer avec ce petit appareil !

Avec Wio Terminal, vous pouvez :

• Détecter et étiqueter les données du monde réel avec plus de 300 bosquets créés par Seeed et visualiser via Azure IoT Central Platform pour créer un projet IoT de bout en bout
• Utiliser du matériel 100 % open-source de manière pythonique
• Construiser votre interpréteur de programme à partir de 90 % avec un écran LCD et un boîtier compact
• Créer une interface graphique intégrée avec des éléments graphiques faciles à utiliser et de superbes outils d'édition visualisés.

Le système complet Wio Terminal est idéal pour la réalisation de projets multimédias, ludiques et connectés nécessitant un affichage graphique.

• Fonctionnalités : Ce module est une solution rapide et pratique pour la réalisation d'une interface graphique connectée en Bluetooth ou en WiFi. Le Wio Terminal intègre un accéléromètre, un capteur de luminosité, 3 boutons configurables, un émetteur IR, un joystick, un micro et un buzzer.
• Connectique : Ce petit afficheur comprend 2 ports compatibles avec le système Grove de Seeedstudio. Ces deux connecteurs permettent l'utilisation de modules ou capteurs compatibles (voir liste de compatibilité). Un connecteur GPIO permet d'enficher ce module sur une carte Raspberry Pi. Ce connecteur permet l'utilisation de l'afficheur, des différents capteurs intégrés et de la connectique Grove sur Raspberry Pi.
• Programmation : Le Wio Terminal est compatible Arduino, MicroPython et ArduPy. Seeedstudio met à disposition un guide d'utilisation en anglais. ArduPy est une combinaison d'Arduino et de MicroPython. Le code MicroPython utilise les API Arduino pour piloter le matériel.
• Exemples d'applications : Terminal Python portable, lecteur portable multimédia, console de jeux rétro, module IoT avec capteurs Grove ou encore module esclave raccordé à une carte Raspberry Pi.

Caractéristiques techniques :

• Alimentation : 5 Vcc via le port USB Type-C

• Microcontrôleur: ARM Cortex-M4 à 120 MHz (ATSAMD51P19)

• Mémoire FLASH: 4 MB

• Mémoire RAM: 192 KB

• Contrôleur Realtek RTL8720DN -- WiFi: 2,4 et 5 GHz - 802.11 a/b/g/n -- Bluetooth: BLE 5.0

• Afficheur: 2,4" - 320 x 240 pixels

• Accéléromètre LIS3DHTR: ±2 g, ±4 g, ±8 g et ±16 g

• Connecteur GPIO 40 broches compatible Raspberry Pi

• Compatible USB OTG : hôte et client USB

• Interfaces Grove : digitale, analogique, I2C et PWM

• Buzzer (niveau sonore: ≥78 dB)

• Micro intégré (sensibilité: -42 dB)

• Capteur de lumière : 400-1050 nm

• Emetteur IR: 940 nm

• Connecteur FPC 20 broches

• Support pour carte micro-SD: 16 Go maxi

• Température de service: -40 à 85 °C

• Dimensions: 72 x 57 x 12 mm

• Matériaux: ABS et polycarbonate

• Livré avec cordon USB Type-C (environ 20 cm)

  

Schéma du brochage

Installation et Utilisation

Matériel

• Matériaux nécessaires

• Borne Wio

• Ordinateur

• Câble USB Type-C

  

Connecter le terminal Wio à votre ordinateur via un câble USB. La LED bleue à l'arrière doit s'allumer. Un nouveau port devrait apparaître avec la commande :

root@port-lipn12:~# ls -l /dev/tty*
crw--w---- 1 root tty 4, 8 déc. 29 09:09 /dev/tty8
crw--w---- 1 root tty 4, 9 déc. 29 09:09 /dev/tty9
crw-rw---- 1 root dialout 166, 0 déc. 29 09:09 /dev/ttyACM0
crw------- 1 root root 5, 3 déc. 29 09:09 /dev/ttyprintk
crw-rw---- 1 root dialout 4, 64 déc. 29 09:09 /dev/ttyS0
crw-rw---- 1 root dialout 4, 65 déc. 29 09:09 /dev/ttyS1

En général, il s’agit du port /dev/ttyACM0. Avant de téléverser un programme dans la carte, il vous faudra probablement modifier les droits d’accès au port USB (message Error opening serial port...). La raison est que le propriétaire du fichier /dev/ttyACM0 fait partie du groupe dialout :

crw-rw---- 1 root dialout 166,0 déc. 29 09:09 /dev/ttyACM0

Il faut donc ajouter l’utilisateur à ce groupe :

root@port-lipn12:~# usermod -a -G dialout mamadou

Logiciel

• 1. Installer un logiciel Arduino

Double-cliquez sur l'application Arduino IDE que vous avez précédemment téléchargée et procéder à l’installation de l’application.

• 2. Ouvrir l'exemple Blink Ouvrez l'exemple d'esquisse de clignotement de LED : Fichier > Exemples > 01.Basics > Blink.
• 3. Ajouter le fichier de carte requis pour le terminal Wio ou Ajouter la bibliothèque Wio Terminal Board Dans le menu supérieur Arduino, allez dans Fichier -> Préférences et copiez/collez https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json dans la zone URL supplémentaires du gestionnaire de cartes :
  
• 4. Cliquer sur Outils -> Tableau -> Gestionnaire de Carte et recherchez Wio Terminal
  
• 5. Sélectionner votre carte et votre port Vous devrez sélectionner l'entrée dans le menu Outils > Carte qui correspond à votre Arduino Sélection du Seeeduino Wio Terminal. Vous devrez ensuite sélectionner l'entrée dans le menu Outils > Port, le port /dev/ttyACM0 pour la carte Seeeduino Wio Terminal
  
• 6. Téléverser le programme Blink L'exemple d'esquisse de clignotement de LED : Fichier > Exemples > 01.Basics > Blink. Maintenant, cliquez simplement sur le bouton Téléverser dans l'environnement. Attendez quelques secondes et si le téléversement est réussi, le message « téléversement terminé ». apparaîtra dans la barre d'état. Télécharger le code Quelques secondes après la fin du téléchargement, vous devriez voir le voyant au bas du terminal Wio commencer à clignoter. Si c'est le cas, félicitations ! Votre Wio Terminal est opérationnel.
  

Exemple de code

Cet exemple initialise l'écran LCD TFT sur le terminal Wio et remplit l'écran de couleur rouge sketch_lcd-red.ino

#include"TFT_eSPI.h"
TFT_eSPI tft;
void setup() {
          tft.begin();
          tft.setRotation(3);
          tft.fillScreen(TFT_RED); // fills entire the screen with colour red
          // tft.fillScreen(TFT_GREEN); // fills entire the screen with colour GREEN
}
void loop() {
}

#include"TFT_eSPI.h"
TFT_eSPI tft;
void setup() {
         tft.begin();
         tft.setRotation(3);
         //tft.fillScreen(TFT_RED); // fills entire the screen with colour red
         tft.fillScreen(TFT_GREEN); // fills entire the screen with colour GREEN
}
void loop() {
}

Vous pouvez rencontrer un problème d’affichage à l’écran lié à un conflit entre les librairies LCD, en effet les librairies LCD sont incluses dans la bibliothèque de la borne Wio. Dans ce cas la résolution est simple il faut supprimer les répertoires de ses libraires de votre répertoire de travail.

mamadou@port-lipn12:~/Arduino/libraries$ rm -rdf TFT*

Fonctions graphiques de base

Ce référentiel décrit certaines des fonctions graphiques de base de la bibliothèque LCD TFT sur Wio Terminal. Vous pouvez utiliser ces fonctions pour créer vos propres fonctions de dessin !

#include"TFT_eSPI.h"
TFT_eSPI tft;
void setup() {
            tft.begin();
            tft.setRotation(3);
            tft.fillScreen(TFT_RED); // fills entire the screen with colour red
            tft.drawPixel(4,7,TFT_BLACK); //drawing a black pixel at (4,7)
            tft.drawFastHLine(0,120,320,TFT_BLACK); //A black horizontal line starting
            from (0, 120)
            tft.drawFastVLine(160,0,240,TFT_BLACK); // A black vertical line starting
            from (160, 0)
            tft.drawRect(110,70,100,100,TFT_BLACK); //A 100x100 black rectangle
            starting from (110, 70)
            tft.drawCircle(160,120,50,TFT_BLACK); //A black circle origin at (160, 120)
            tft.drawEllipse(160,120,50,100,TFT_BLACK);//A black ellipse origin at (160,
            120) with horizontal radius of 50, and vertical radius of 100
            tft.drawTriangle(160,70,60,170,260,170,TFT_BLACK); //A triangle with points
            at (160, 70), (60, 170) and (260, 170)
            tft.drawRoundRect(110,70,100,100,10,TFT_BLACK);
}
void loop() {
}

Dessiner des caractères et des chaînes de texte

Pour dessiner un seul caractère et chaînes sur l'écran LCD :

#include"TFT_eSPI.h"
TFT_eSPI tft;
void setup() {
          tft.begin();
          tft.setRotation(3);
          tft.fillScreen(TFT_RED); //Red background
          tft.drawChar(140,120,'A',TFT_BLACK, TFT_RED,2); //Draw a black character A
          from (140,120)
          tft.drawChar(155,120,'B',TFT_BLACK, TFT_RED,2); //Draw a black character B
          from (155,120)
          tft.drawChar(170,120,'C',TFT_BLACK, TFT_RED,2); //Draw a black character C
          from (170,120)
          tft.setTextColor(TFT_BLACK); //sets the text colour to black
          tft.setTextSize(2); //sets the size of text
          tft.drawString("Hello world!", 0, 0); //prints strings from (0, 0)
          tft.setTextSize(4);
          tft.drawString("Hello world!", 0, 20);
}
void loop() {
}