Circuit Playground的使用

概述

您是否想学习电子产品，并采用内置传感器和LED的多合一板？这里是Circuit Playground，它是在真实硬件上练习编程的最佳方法。

电路游乐场具有ATmega32u4微处理器，就像我们广受欢迎的Flora一样。它也是圆形的，周围有鳄鱼夹。您可以通过USB，AAA电池组或Lipoly（高级用户）为它供电。将代码编写到其中，然后随时随地使用。

ATmega32u4处理器，运行在3.3V和8MHz上

MicroUSB端口，用于使用Arduino IDE进行编程和调试

USB端口可以充当串行端口，键盘，鼠标，操纵杆或MIDI

Circuit Playground具有内置的USB支持。内置USB意味着您将其插入以对其编程，它随即显示-您所需的是Micro-B USB电缆，无需额外购买！使用新的1.6.4+ Arduino IDE，只需几秒钟即可添加支持。 Circuit Playground具有USB HID支持，因此可以像鼠标或键盘一样直接连接到计算机。

以下是其中的一些好东西：

10 x mini NeoPixels，每一个都可以显示任何彩虹色

1 x运动传感器（带有轻敲检测，自由落体检测的LIS3DH三轴加速度计）

1 x温度传感器（热敏电阻） ）

1 x光传感器（光电晶体管）

1 x声音传感器（MEMS麦克风）

1 x迷你扬声器（电磁蜂鸣器）

2 x左右按钮

1 x滑动开关

8 x鳄鱼夹友好的输入/输出引脚

包括I2C，UART和4个可以进行模拟输入/PWM输出

所有8个焊盘都可以用作电容式触摸输入

绿色的“ ON” LED指示灯，所以您知道其通电了

红色的“＃ 13“ LED基本闪烁

重置按钮

我们从 Developer Edition 开始电路游乐场。这个版本是为那些已经对Arduino有一点经验，想要帮助构建和记录项目的人而设计的。可能存在较小的硬件或软件错误。一旦我们觉得设计确实可靠，我们便会将其修改/重新发布为通用版本，以供任何人使用！

经典与快速

Circuit Playground的起步阶段是一个具有简单要求的电路板-只需与Arduino IDE和Code.org一起使用即可。但是自2015年首次发布以来，我们已经学到了很多东西，并且极大地改进了开发板！

有两个两个电路游乐场-一个 Classic 和一个 Express 。

经典版本可以运行Arduino和Code.org

Express版本可以运行MakeCode，CircuitPython，Arduino和 Code。 org CS Discoveries。

如何判断您是否有经典

当前电路游乐场Classic板的下半部写有 Classic

旧赛道经典赛中没有 Classic 在背面，但确实有文字说明芯片类型 ATmega32U4

如何判断您是否拥有Express

Express板具有 CIRCUIT PLAYGROUND EXPRESS 在后下半部分。他们还会注意到该芯片是 ATSAMD21

导游

让我带您参观Circuit Playground Classic（我们将其简化为 CPC ）。每个CPC都塞满了很好的设计，使使用起来很有趣。

电源和数据

Micro B USB连接器

这是板子的顶部。我们使用了久经考验的，真正的micro-B USB连接器来进行电源和/或USB通信（引导程序，串行，HID等）。与具有标准数据/同步电缆的任何计算机一起使用。

JST电池输入

这在面板的底部。您可以将CPC放置在任何地方，并可以使用外部电池为它供电。该引脚可容纳6V DC输入，并具有反极性，过流和热保护功能。内部电路将使用电池输入电源或USB电源，从一个安全地切换到另一个。如果两者都连接，它将使用电压较高的那个。与锂聚合物电池或末端带有JST连接器的3xAAA电池组配合使用时效果很好。没有内置的电池充电功能（因此您可以安全地使用碱性或锂电池）

鳄鱼皮/鳄鱼夹

连接起来非常容易对于微控制器，我们有14个连接垫。您可以焊接到它们，使用鳄鱼夹/鳄鱼夹，用导电线缝制，甚至使用小的金属螺丝！

在14个焊盘中，您可以获得各种电源引脚，I2C，UART，模拟输入，数字输入/输出和PWMt。

其中一些甚至可以感觉到手指的触摸！

有关更多详细信息，请参见下一个引脚排列页面！

电路场周围的所有8个非电源板都可以充当电容式触摸板。每个焊盘与数字引脚30之间都有一个1Mohm电阻。您可以切换该引脚以控制电阻是上拉电阻还是下拉电阻或悬空电阻。请注意，这意味着所有的焊盘之间都具有2Mohm的电阻。

您当然也可以仅将这些焊盘用于GPIO，我们公开了硬件串行（TX + RX），硬件I2C（SDA + SCL）和4个gpio引脚，它们也可以进行模拟读数。它们与植物区系上的销完全相同

Microchip

此处操作的大脑是8位AVR微控制器 ATMEGA32u4 。它位于顶部中心，是您用来运行Arduino的地方！

LED

绿色的ON LED

位于USB接口左侧。该指示灯可让您知道CPC的电源已打开。如果点亮，则电源良好！如果光线昏暗，闪烁或熄灭，则表示电源出现问题，您将遇到问题。您不能禁用此灯，但是如果您想将其变成黑色，则可以用电工胶带将其覆盖。

红色＃13 LED

USB连接器右侧。该LED灯有双重作用。其通过串联电阻连接至数字＃13 GPIO引脚。当CPC处于引导加载程序模式时，它会很好地发出脉冲，并且在需要指示灯LED时也很方便。许多第一个项目使此LED闪烁以证明编程有效。

10 x彩色NeoPixel LED

围绕板外边缘的十个LED均为全彩RGB LED，每个可以设置为彩虹中的任何颜色。伟大的美丽的灯光效果！ NeoPixels还可以帮助您了解引导加载程序何时运行（它们将变为绿色），或者在连接到计算机时初始化USB失败（它们将变为红色）。

扬声器

您可以使用内置蜂鸣器。这是一个微型电磁扬声器，通过晶体管驱动器连接到数字引脚＃5 。您可以在不同的频率上使用PWM来制作基本音调。

传感器

Circuit Playground Classic具有大量的传感器输入，可让您添加各种交互性

运动传感器

我们可以使用加速度计来感应运动。该传感器检测加速度，这意味着它可用于检测其何时运动以及重力，以检测方向。

LIS3DH 3轴XYZ加速度计位于板上的死点，您可以使用它来检测板上的倾斜，重力，运动以及“敲击”和“双击”敲击。 LIS3DH连接到硬件SPI引脚（使I2C引脚保持空闲状态），并在数字引脚＃8 上具有CS引脚，在数字引脚＃7 上具有可选的中断输出》（也称为IRQ＃4）

光传感器

板的左上方有一个模拟光传感器，部件号为ALS-PT19。可以用来检测环境光，具有与人眼相似的光谱响应。

此传感器连接到模拟引脚 A5 ，将读取0到1023之间的较高值对应更高的光线水平。多数室内光线水平的读数通常约为300。

有了一些巧妙的代码，您可以将其用作颜色传感器甚至脉冲传感器！

温度传感器

有一个NTC热敏电阻（Murata NCP15XH103F03RC）我们用于温度感测。虽然它不是一个具有线性输出的多合一温度传感器，但很容易根据模拟引脚＃A0 上的模拟电压来计算温度。

麦克风音频传感器

MEMS麦克风可用于检测音频电平，甚至执行基本的FFT功能。您可以在模拟引脚＃A4 上读取与音频相对应的模拟电压。请注意，这是原始的模拟音频波形！静音时，读数为〜330，大声时，音频读数为0至800左右。必须进行平均和平滑处理才能将其转换为声压级。

电容式触摸

CPC具有一些电阻上拉和一个额外的引脚，使其能够执行电容式触摸读数。这是无需其他组件即可感觉到人的触摸的好方法。

在Classic上，您可以获得八个电容式触摸板（所有GPIO板）

开关和按钮

表格》 插脚

尽管只有14个焊盘和8个通用I/O引脚可用，但Circuit Playground Classic还是有 lot 的可能性。我们在最后一页详细介绍了所有内部组件。在此页面上，我们将遍历每个引脚/焊盘以说明您可以使用该引脚/焊盘做什么。

内部传感器/设备不共享外部I/O焊盘，因此您不需要担心“冲突”的图钉或交互！

Power Pads

有6个电源垫，在周边等距分布。

GND -3 x Ground 垫。它们都连接在一起，并且都是信号/电源接地连接

3.3V -有两个 3.3 V输出焊盘。它们连接到板载稳压器的输出。该稳压器最大可提供约500mA的电流，但其中也包括所有内置部件！因此，您应该大致预算约300mA的可用电流（如果不使用板载NeoPixels，则为450mA）

VBATT -有一个电压输出垫。这是一个特殊的电源垫，它将被连接到USB电源或电池输入中的任何一个，具有较高的电压。此输出未连接到稳压器，因此您可以吸收USB端口/电池可提供的最大电流。

输入/输出焊盘

接下来，我们将介绍8个GPIO（通用输入输出）引脚！作为参考，您可能还需要在下载部分的ATMEGA32U4核心引脚中查阅数据表参考。我们选择了具有很多功能的引脚。

所有打击垫共有

所有GPIO垫都可用作LED，按钮和开关的数字输入，数字输出。 此外，所有这些都可用作模拟输入（10位ADC）。所有的焊盘都可以用于硬件电容触摸。

每个焊盘都可以提供约20mA的电流。不要将电机或其他大功率组件直接连接到引脚！取而代之的是，使用晶体管为DC电动机开/关。所有GPIO焊盘均为3.3V输出电平，不应与5V输入一起使用。通常，大多数5V设备都可以使用3.3V输出。

所有的焊盘都是完全“空闲”的引脚，USB连接，LED，传感器等都不使用它们，因此您永远不需要担心编程时会干扰它们。

D6，D9，D10和D11可以是模拟输入

D3，D6，D9和D10可以是 PWM输出

D0，D1，D2和D3可以是硬件中断输入

每个图钉！

让我们从开始＃10 （位于右上角），并按顺时针方向操作

D10/A10 -此引脚可以是数字I/O或模拟输入。此引脚具有PWM输出

D9/A9 -此引脚可以是数字I/O或模拟输入。该引脚具有PWM输出。

D6/A7 -此引脚可以是数字I/O或模拟输入。该引脚具有PWM输出。

D12/A11 -此引脚可以是数字I/O或模拟输入。

D1 -此引脚可以是数字I/O，也可以用于硬件串行传输，并且可以用作中断输入。

D0 -此引脚可以是数字I/O，也可以用于硬件 串行接收，并且可以是中断输入。

D2 -此引脚可以是数字I/O，也可以是 I2C SDA 引脚，并且可以是中断输入

D3 -此引脚可以是数字I/O或PWM输出，它也是 I2C SCL 引脚，并且可以是中断输入

内部使用的引脚！

以下是这些引脚的名称

D4 -左按钮A

》 D5 -Sp脉冲PWM输出

D7 -加速度计中断

D13 -红色LED

D17 -内置10个NeoPixels

D19 -右键B

D21 -滑动开关

A0 -温度传感器

A4-麦克风声音传感器

A5 -光传感器

Windows驱动程序安装

Mac和Linux不需要驱动程序，只有Windows用户需要执行此步骤

在插入板子之前，您可能需要安装驱动程序！

单击下面的按钮下载我们的驱动程序安装程序

下载最新的Adafruit Windows驱动程序安装程序

下载并运行安装程序。

运行安装程序！由于我们也捆绑了SiLabs和FTDI驱动程序，因此您需要单击许可证

选择要安装的驱动程序，我们建议选择所有驱动程序，这样就不必再次执行此操作！

在Windows 7上，默认情况下，我们为Adafruit的大多数主板安装了单个驱动程序，包括 Feather 32u4，Feather M0，Feather M0，Express，Circuit Playground，Circuit Playground Express，Gemma M0，Trinket M0，Metro M0 Express 。在Windows 10上，该驱动程序不是必需的（它是Windows内置的），并且不会列出。

默认情况下，还安装了 Trinket/Pro Trinket/Gemma/USBtinyISP 驱动程序。

您还可以选择安装 Arduino Gemma （不同于Adafruit Gemma！）， Huzzah和Metro 328 驱动程序。

单击安装进行安装。

请注意，在Windows 10上，内置了对许多板的支持。如果最终不选中任何框，则根本不需要运行安装程序！

手动安装驱动程序

如果Windows由于某些原因需要驱动程序文件（inf/cat），则可以获取所有驱动程序，方法是从以下链接下载源zip文件：

最新的Adafruit窗口s驱动程序发布

，并在询问驱动程序位置时将窗口指向 Drivers 文件夹

Arduino

Arduino是一个基于易于使用的硬件和软件的开源电子平台。 Arduino开发板能够读取输入-传感器上的灯，按钮上的手指或Twitter消息-并将其转换为输出-启动电动机，打开LED并在线发布内容。您可以通过向板上的微控制器发送一组指令来告诉您该怎么做。为此，您使用基于编程的Arduino编程语言和基于处理的Arduino软件（IDE）。

-https://www.arduino.cc/zh/Guide/简介

Arduino已有十多年的项目和历史，因此您会发现许多可与Circuit Playground Classic一起使用的现有代码。/p》

因为Circuit Playground现在已内置在Arduino中，所以它非常适合初学者-并且您可以利用庞大的Arduino社区。

对于专家-Arduino本质上是C/C ++，内置在硬件接口库中。您可以嵌入程序集，编写超快速代码和旋转寄存器。

设置和测试Arduino

Arduino IDE“本地”支持Circuit Playground Classic，因此非常容易设置！

下载最新的Arduino IDE

下载最新的Arduino IDE，需要 1.8.5或更高版本！

您还可以使用Arduino Create，在这种情况下，IDE已经是最新版本

下载Arduino IDE

安装驱动程序（仅Windows 7）

插入板卡时，可能需要安装驱动程序

单击此处下载我们的驱动程序安装程序

闪烁

现在您可以上传第一个眨眼的草图！

从Arduino IDE中打开Blink示例

从工具-》板下拉菜单中选择电路游乐场

插入电路游乐场，并等待OS识别它（只需几秒钟）。它将创建一个串行/COM端口，您现在可以从下拉列表中选择它，甚至将其“指示”为Circuit Playground板！

然后单击上载！就这样，您可以在适应 delay（）调用时看到LED闪烁速率的变化。

如果遇到问题，请确保在菜单中选择了与您手中的硬件相匹配的匹配板。

手动引导加载

一旦位于引导加载程序中模式，则可以选择新创建的COM/串行端口，然后重试上传。

如果您使用引导加载程序遇到“怪异”的地方，或者您已经上传了代码崩溃且无法自动重新引导到引导加载程序中，请单击 RESET 按钮两次（类似于双击）以返回引导加载程序。

红色LED会闪烁，以便您知道它处于引导加载程序模式。

在Arduino IDE中，重新选择串行端口到为Bootl创建的新端口

然后上传闪烁-确保正常工作！

一旦正常工作，请返回并再次选择“普通” USB串行端口您希望使用普通上传的时间。

Ubuntu＆Linux问题修复

请注意，如果您使用的是Ubuntu 15.04（或其他较新的Linux发行版），则调制解调器管理器服务存在问题，这会导致Bluefruit LE micro难以编程。如果在尝试编程时遇到“设备或资源繁忙”，“文件描述符错误”或“端口繁忙”之类的错误，那么您正在解决此问题。

此问题的解决方法是：确保将Adafruit的自定义udev规则应用于您的系统。制定了这些规则之一，以配置调制解调器管理器不要接触Feather板，这将解决编程困难的问题。请按照此页面上安装Adafruit的udev规则的步骤进行操作。

Circuit Playground库

我们将在Circuit Playground上运行Arduino代码所需的所有内容打包到一个整齐的库中，该库集成了所有传感和照明功能。

通过库管理器安装

Circuit Playground库可在Adafruit GitHub网站上找到。但是很好的是Arduino IDE附带了该库的一个版本，并且超级易于更新。

即使您刚刚安装了Arduino IDE，我们也建议您更新库，我们会不断进行更新！

有两个大按钮，分别连接到数字＃19 （左）和＃5 （右）。未按下时它们被拉到地，按下时被连接到3.3V，因此它们读取HIGH。

面板中央的小按钮用于重置面板。您可以使用此按钮重新启动或重置CPC。

按此按钮一次进行重置，双击手动输入引导程序。/p》

只有一个滑动电路中心附近的滑动开关。它连接到数字＃21 ，向左滑动将显示LOW，在右手位置将显示HIGH

在菜单栏中，单击“素描”，然后单击“包含库”

在顶部，单击“管理库。.”。

搜索 Adafruit Circuit游乐场 库，单击更新以获得最新版本！

运行演示

现在，您已经安装了库，可以继续。

按照Arduino设置指南页面进行操作，以确保您可以闪烁上传。一旦知道可以使用，请回到这里。

选择Circuit Playground Board

在工具-》 Board 子菜单下，选择 Adafruit Circuit Playground

选择匹配的端口

在工具-》端口下，选择标记为端口（电路游乐场）

加载演示程序

确定，您现在可以加载了演示。在文件-》示例下，找到 Adafruit Circuit Playground ，然后选择 demo 程序。

编译/验证演示

点击验证按钮（还有 Sketch-》 Verify 菜单项）来编译/验证演示。确保您获得了“ 完成编译”。并且没有错误

上传演示

单击“上传”按钮以上传代码

您应该获得完成上传。 蓝色状态栏中的消息

您现在可以运行串行控制台以获取数据输出：

您将获得以下信息：

所有8个外部“电容式触摸”读数打击垫（低于50表示未触摸，超过100则通常表示已触摸）

滑动开关位置（向左或向右）

如果按下向右和向左按钮

光传感器读数，较高的值表示更多的光

声音传感器读数

X，Y和Z加速度计读数

摄氏温度

》

帮助！

我刚刚将其插入，但似乎无法使用Arduino连接到我的电路游乐场！

《99》电路游乐场的最初问题中的99％是由于具有可充电USB电缆而不是同步电缆。请勿使用仅用于电话充电的电缆。确保其电缆可以传输数据和电源。近来，有很多产品只用电缆充电，这很令人困惑，因为Circuit Playground亮了，但没有显示在Arduino IDE中！

所以，请尝试多根USB电缆，并且如果找到仅可充电的电缆，请将其切成两半并扔掉，这样就不会再犯错误了！

确认！我“做了些什么”，现在当我插入Circuit Playground时，它不再显示为设备，因此我无法上传或修复它。..

没问题！您可以轻松地“修复”错误的代码上传。请注意，如果您设置了一个看门狗定时器或睡眠模式来停止USB，或任何“破坏”电路运动场的草图，则会发生这种情况

在其中打开详细上传 Arduino IDE首选项

插入Circuit Playground中，它不会显示为可用的COM/串行端口

打开Blink示例（示例-》 Basics-》 Blink ）

在“工具”菜单中选择正确的板，例如电路游乐场（确保选择正确的电路板）

编译它（确保可以使用）

单击“上传”以尝试上传代码

在尝试上载时，IDE将打印出一堆COM端口。 这一次，双击重置按钮，您将看到红色的脉冲LED指示灯，告诉您现在它处于引导加载模式。

Cplay将显示为Bootloader COM/串行端口

IDE应该看到Bootloader COM/串行端口并正确上传

我无法显示Circuit Playground USB设备-我得到了“ USB设备故障”错误！

这似乎是由于人们选择了Arduino开发板菜单中的开发板错误。确保选择电路游乐场！。请勿使用其他任何东西，请勿使用32u4分支电路板线。

使用上面的“维修”技术进行修复。

下载

Windows驱动程序软件

在此处可用

源

Arduino Circuit Playground接口库

Adafruit板支持包（应通过板管理器安装！）

EagleCAD格式的PCB文件

Adafruit Fritzing库中可用的装饰对象

数据表

微控制器数据表

蜂鸣器数据表

MEMS麦克风数据表

热敏电阻数据表

示意图 》

结构打印

以英寸为单位的尺寸

责任编辑：wv