麻雀虽小，五脏俱全——Arduino/Genuino 101全网首发深度评测

 一.开篇介绍

在去年的CES展会上，Intel推出了Intel Curie,刚看到“Curie”这单词，脑子里马上思索是什么意思，但一想到在2014年的IDF峰会上，Intel发布的Intel Edison后,马上联想到原来这是“居里夫人”的意思，看来Intel开始用上科学家的名字来命名，让我们来猜猜，下一款产品的名字会是“爱因斯坦”，还是“图灵”呢?真是有意思的命名方式。

今天，给大家带来Intel和Arduino联手推出的开发平台Genuino 101。可能有些细心的读者会发现，怎么不跟以往一样以Arduino Nano/Mega/Uno命名呢?其实不需奇怪，在美国就是命名为Arduino 101,而美国以外地区，统一称为Genuino 101。

二.Genuino 101 开箱

包装Genuino 101的是个长方形小盒子，外形只比公交卡稍大一点，不难想象，盒子内的Genuino 101会更加迷你。盒子上印着今天的主角——Genuino 101，从图片上可以看到Intel标志，Genuino 101搭载的主控制器是Intel Curie。

图1

打开包装，防静电袋子包裹着Genuino 101。与很多电器产品一样，厂商在出厂前都会贴上黄色的防静电标签，警示用户使用时Genuino 101需防止，以免手上的静电对开发板造成损害。

图2

拆开袋子，终于露出了Genuino 101卢山真面目，第一眼的印象便是熟悉的“Ardunio味道”，板面的设计仍然是传统的Arduino风格，但与以往不同，这次多了Intel的Logo。包装内还附有一小本橙色的使用规范。

图3

三.Genuino 101介绍

Genuino 101是一块可以让创客们进行快速DIY的开发板，保持了与Ardunio UNO相同的外观，但是性能上却更加强悍，它将高性能与低功耗相结合，价格却更加实惠。 Genuino 101加入了板载的低功耗蓝牙和六轴加速度计与陀螺仪传感器，能够帮助创客们更容易实现脑子中的好点子和开发IoT物联网产品。

图4

在Arduino官网上，我们可以看到以下这组参数，细心的读者可能会发现有两个参数与之前了解的并不一样，分别是384 kB的Flash和80kB的SRAM怎么缩水了，是不是标错了呢。其实在文中已经给出了说明：Intel Curie模块的flash和SRAM是两个微处理器共享的，所以留给用户使用的Flash只有196kB,而SRAM只有24kB。

Genuino 101特性表

图5 Genuino 101正面

图6 Genuino 101背面

图7 Genuino 101开发板细节

图8 Genuino 101开发板细节

图9 带有残留助焊剂的背部细节

早在去年一月份,便了解到Intel将会越来越重视IoT物联网和可穿戴技术。在2015 CES上，Intel发布了一款高度集成模块——Intel Curie。它只有手指甲那么大，但功能却十分强大，这使它在亮相之后就备受瞩目，大家纷纷猜想，这个神奇的小模块会出现在什么样的一个平台上。

图10

Intel Curie虽然是为了可穿戴设备而设计的，但是它却先应用到了Ardunio上。从Genuino 101上，我们可以看到这块Intel Curie模块。大小的确只有指甲盖那么大，该模块采用了BGA封装，在板子上占用了更少的面积。这极小的体积非常适合用于可穿戴设备，比如像智能手环、智能吊坠等。

图11

Intel Curie模块包含有以下特点：

· 包含了两个微处理器，分别是低功耗的X86 Intel Quark和32-bit的ARC，它们的时钟都为32MHZ

· 384kB flash内存，80kB SRAM

· 低功耗、集成DSP传感器hub和模式匹配技术

· 低功耗蓝牙(Bluetooth LE)

· 六轴的加速度计和陀螺仪传感器

· 电池充电电路(PMIC)[!--empirenews.page--]

四.硬件和电路介绍

图12

1. DC电源接口

2. MASTER复位键

3. USB接口

4. RESET复位键

5. I2C接口

6. 有14个数字I/O口，其中4组可用作PWM输出

7. 带有SPI接口的ICSP座子

8. 板载的PCB蓝牙天线

9. 6组AD口

10. 5V/3.3V/GND电源接口

11. 5V转3.3V LDO

12. 双向电压转换芯片LSF0108

13. Intel curie模块

14. Winbond的SPI Flash,型号为W25Q16DVSSIG，容量为16Mbit

在Arduino官网Genuino 101主页上(https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoard101),可以下载到<<Ardunio101-REV4Schematic.pdf>>文档，我们可以从中了解到Genuino 101整体的框架图和原理图。

下图为开发板的框架图，我们可以了解到Genuino 101以Intel Curie为核心，电源的输入分为两部分，用户可以选择使用USB电源，也可以选择5V DC电源作为输入。下图绿色的模块是SPI Flash模块，有16Mbit可供用户使用。而三个棕色写有“LEVEL SHIFTER”的模块是双向电压转换芯片，Intel Curie经过它们后，才与pin脚相连接。

图13 框架图

SPI Flash模块是Winbond的W25Q16DVSSIG，容量为16Mbit，用户可通过SPI接口来进行数据的读取和写入。

图14 SPI Flash

Genuino 101开发板上，可以看到三个TI公司的双向电压转换芯片LSF0108，它们可以使Intel Curie模块与不兼容的I/O口之间进行正常通信。

图15 双向电压转换芯片电路

在Genuino 101的开发板左下角，可以看到蓝牙LOGO,旁边是通过PCB走线设计而成的蓝牙的天线。在原理图上，可以看到预留出了可外接的天线接口，但实际在开发板上并没有接上。

图16 蓝牙天线

五.软件安装

与以往一样，我们可以在官网(https://www.arduino.cc/en/Main/Software)下载免费的开源软件Arduino Software(IDE)来进行软件开发，Arduino Software(IDE)同时支持Windows、Mac OS X、Linux，用户可以根据自己开发平台自行选择下载。

图17 IDE下载页

笔者直接下载Windows的解压版，解压完成后打开就可以开始Arduino程序的编写。

图18 IDE开发界面

在进行Genduino 101的开发，需要先在开发板管理器安装Arduino 101 Boards,否则在菜单-工具-开发板里找不到Arduino 101，这里需要进行安装，操作如下：

图19开发板管理

图20 下载安装

六.示例试跑

装好IDE后，便可以进行程序开发了。为了帮助创客们更快捷、方便的开发Genuino 101，Intel官方提供了Intel Curie的开发库。我们可以在IDE中选择项目-加载库-管理库来下载安装。

对于玩过平衡车、四轴飞行器的的创客们，我想大家肯定非常熟悉Madgwick滤波算法库。这个库可以通过加速度计和陀螺仪取得的原始数据，然后转换为四元数，再转换为可以供我们使用的欧拉角。

图21 Madgwick滤波算法库

这四个库是Intel为Intel Curie开发的，可用于开发低功耗蓝牙、加速度计和陀螺仪传感器、软件串口和RTC。

图22 Intel curie官方库

安装好两个库后，我们便可以通过示例来学习和使用这些库的用法。不难看出，这些示例都是为了帮助开发者们使用Intel Curie来开发可穿戴设备，分别有低功耗蓝牙的使用、计步功能、串口通信和实时时钟。有了这些强力工具，即使是初学者，也能很快上手。

图23示例图[!--empirenews.page--]

这里我们使用CurieImu示例的RawImuDataSerial。打开例程，把Genuino 101连接到电脑上，在(工具-端口)选择Genuino 101对应的端口号，点IDE的上传。上传过程要6秒左右，完成后，我们可以打开IDE自带的串口助手，可以采集到加速度计和陀螺仪的原始数据。

图24 IDE自带串口工具

按照上面介绍加入示例的方法，我们来运行一下BLE例程，选择菜单栏的文件-示例-CurieBle-LED。该例程可以使用手机端的APP来控制Genuino 101板上的LED亮灭，我们分析一下代码，如下图，APP发送不是0的值时LED打开，如果发送的值是0，则关闭LED灯。

图25 代码图

笔者使用安卓手机，所以可以在应用中心搜索 nRF Master Control Panel并下载 ，安装完成后，打开蓝牙就能搜索到名称为LED的设备。成功连接后会如下图所示，点击左图的上箭头后，在右图的Write value里填写01或00便能控制LED亮灭。

图26 蓝牙APP

图27 LED灯亮灭控制

七.Genuino 101总结

对于Genuino 101的评测体验，我想用可以“麻雀虽小，五脏俱全“来总结。整体而言，非常惊艳!虽然手上也有Arduino其他系列和其他厂商的开发板，但Genuino 101非常不一样。我们通常使用的开发板上面都是由处理器和各个传感器模块组成，而Genuino 101就单单一个Intel Curie就能实现了大多数的功能，这使我们的开发变得更加简单。

Intel拥有全球领先的科技，而Arduino是灵活便捷、极易上手的电子开源平台，他们这次的联手，无疑是双赢的结果。作为开发者的我们，拿到了创造性高、吸引人、并且性价比的开发板，我想这结果应该是三赢!

八.资料地址

Genuino 101主页：https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoard101

Intel Curie主页：http://www.intel.com/content/www/us/en/wearables/wearable-soc.html

IDE下载地址：https://www.arduino.cc/en/Main/Software

CurieIMU例程：https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Genuino101CurieIMUOrientationVisualiser

计数器例程：https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Genuino101CurieIMUStepCounter

BLE例程：https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Genuino101CurieBLEHeartRateMonitor

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