探索BOOSTXL - EDUMKII教育扩展板：硬件与软件的完美结合

在电子工程师的日常工作中，寻找一款易于使用且功能强大的开发工具至关重要。BOOSTXL - EDUMKII教育扩展板就是这样一款值得关注的产品，它为开发者提供了高度集成的解决方案，能快速融入LaunchPad开发套件的设计中。

文件下载：BOOSTXL-EDUMKII.pdf

1. 快速上手

1.1 简介

BOOSTXL - EDUMKII扩展板使用便捷，集成度高。它配备了丰富的模拟和数字输入输出设备，如模拟操纵杆、环境和运动传感器、RGB LED、麦克风、蜂鸣器、彩色LCD显示屏等。该扩展板是基于Energia开发的，Energia是一个开源的社区编码环境，拥有强大的API框架和易于使用的软件库，非常适合快速进行固件开发。德州仪器（TI）建议使用Energia v12或更高版本，更多信息可访问www.energia.nu。

1.2 关键特性

• 传感器类：TI OPT3001光传感器、TI TMP006温度传感器（2017年已停产，部分旧板可能仍有）、3轴加速度计。
• 输出设备：RGB多色LED、压电蜂鸣器、128x128彩色TFT LCD显示屏。
• 输入设备：2轴带按钮操纵杆、用户按钮。
• 其他：伺服电机连接器、40针BoosterPack插件模块标准，可与任何LaunchPad开发套件配合使用。

1.3 套件内容

• 硬件：1个BOOSTXL - EDUMKII扩展板、1份快速入门指南。
• 软件示例：包含多个基于SimpleLink™ MSP - EXP432P401R LaunchPad开发套件和BOOSTXL - EDUMKII的演示程序，如加速度计、操纵杆、光传感器、温度传感器和麦克风FFT示例。

1.4 下一步：查看示例代码

探索完评估模块（EVM）的功能后，就可以打开集成开发环境（IDE）查看示例代码了。文档的第3部分详细介绍了可用的示例项目，第4部分提供了IDE的下载信息。

2. 硬件剖析

2.1 硬件特性

2.1.1 扩展板引脚布局

BOOSTXL - EDUMKII遵循40针LaunchPad开发套件和BoosterPack插件模块的引脚标准，该标准提高了TI生态系统中LaunchPad开发套件和BoosterPack插件模块之间的兼容性。同时，40针标准与部分20针标准兼容，允许20针LaunchPad开发套件有限地使用40针BoosterPack插件模块。此外，该扩展板支持堆叠，可添加更多功能。更多兼容性信息可访问http://www.ti.com/launchpad。

2.1.2 TI OPT3001光传感器

OPT3001是数字环境光传感器，能测量人眼可见的光强度。通过手指遮挡或手电筒照射，其输出会发生变化。数字输出通过I2C和SMBus兼容的两线串行接口传输。更多信息可访问http://www.ti.com/product/opt3001。

2.1.3 TI TMP006温度传感器

TMP006是数字红外非接触式温度传感器，能在不直接接触的情况下测量物体温度。手靠近传感器会使输出增加。数字输出同样通过I2C和SMBus兼容的两线串行接口传输。不过该传感器在2017年已停产。更多信息可访问http://www.ti.com/product/tmp006。

2.1.4 伺服电机连接器

这是一个3针接头，用户可连接外部伺服电机并通过应用代码进行控制。但套件中不包含伺服电机，需用户自行提供。

2.1.5 3轴加速度计

Kionix KXTC9 - 2050是3轴模拟加速度计，能测量重力。移动电路板会改变其模拟信号输出。更多信息可访问[http://www.kionix.com/product/KXTC9 - 2050](http://www.kionix.com/product/KXTC9 - 2050)。

2.1.6 RGB多色LED

Cree CLV1A - FKB RGB多色LED可通过混合红、绿、蓝三色产生任意颜色。每个颜色通道可通过脉冲宽度调制（PWM）单独调整。更多信息可访问[http://www.cree.com/LED - Components - andModules/Products/High - Brightness/SMD - Color/SMD - Full - Color](http://www.cree.com/LED - Components - andModules/Products/High - Brightness/SMD - Color/SMD - Full - Color)。

2.1.7 压电蜂鸣器

CUI CEM - 1203(42)压电蜂鸣器可根据用户提供的PWM信号播放不同频率的声音，甚至可以连续播放不同音调来创作歌曲。更多信息可访问[http://www.cui.com/product/components/buzzers/audiotransducers/magnetic/cem - 1203(42)](http://www.cui.com/product/components/buzzers/audiotransducers/magnetic/cem - 1203(42))。

2.1.8 彩色128x128像素TFT LCD显示屏

Crystalfontz CFAF128128B - 0145T彩色TFT LCD支持每秒20帧的显示更新，通过SPI接口只需几根线就能控制。该模块具有262K色深和350的对比度。更多信息可访问[https://www.crystalfontz.com/product/cfaf128128b0145tgraphical - tft - 128x128 - lcd - display - module](https://www.crystalfontz.com/product/cfaf128128b0145tgraphical - tft - 128x128 - lcd - display - module)。

2.1.9 麦克风

CUI CMA - 4544PF - W驻极体麦克风使用OPA344运算放大器增强输出。其工作频率范围为20Hz至20kHz，与人耳可听频率范围相符。更多信息可访问[http://www.cui.com/product/components/microphones/electret - condenser - microphone/cma - 4544pf - w](http://www.cui.com/product/components/microphones/electret - condenser - microphone/cma - 4544pf - w)。

2.1.10 2轴带按钮操纵杆

ITEAD studio IM130330001 2轴带按钮操纵杆由两个电位器组成，分别对应两个轴。按下操纵杆可触发选择按钮。通过analogRead语句读取操纵杆轴上的电压，可确定其位置。更多信息可访问[http://imall.itead.cc/playstation2 - analog - joystick.html](http://imall.itead.cc/playstation2 - analog - joystick.html)。

2.1.11 用户按钮

BOOSTXL - EDUMKII上的用户按钮连接上拉电阻，在按钮未按下时，扩展板引脚为高电平；按下按钮时，引脚变为低电平。

2.2 电源

该扩展板由连接的LaunchPad开发套件供电，需要3.3V和5V电源轨。部分20针LaunchPad开发套件（如MSP - EXP430FR4133）可能无法提供5V电源，会限制其功能。

2.3 设计文件

• 硬件：原理图可在文档第5部分找到，所有硬件设计文件（包括原理图、布局、物料清单、Gerber文件和文档）可在下载页面的BOOSTXL - EDUMKII硬件设计文件中获取。
• 软件：所有软件设计文件（包括TI - TXT目标代码固件映像、软件示例项目和文档）可在LaunchPad开发套件特定的软件文件夹中找到。
• 快速入门指南：可从www.ti.com获取。

2.4 硬件变更日志

PCB版本	描述
Rev 1.0	初始版本
Rev 1.1	为符合CE标准进行更新

3. 软件示例

MSP - EXP432P401R LaunchPad开发套件为BOOSTXL - EDUMKII扩展板提供了五个软件示例，可在MSP - EXP432P401R软件示例中找到，也可通过SimpleLink MSP432 SDK更方便地访问。使用这些示例需要支持MSP432P401R设备的集成开发环境（IDE），如Code Composer Studio™ IDE（v7.1.0）、IAR Embedded Workbench® IDE（v7.80.3）或Keil® µVision® MDK - ARM（v5）。

3.1 BOOSTXL - EDUMKII_Accelerometer_MSP432P401R

该示例使用MSP432内置的ADC14对3轴加速度计的输出数据进行采样，并将14位加速度数据显示在扩展板的彩色128x128点阵LCD上。同时，根据扩展板的倾斜方向改变LCD的显示方向。

3.2 BOOSTXL - EDUMKII_JoyStick_MSP432P401R

此示例利用MSP432内置的ADC14对2轴操纵杆的X和Y轴数据进行采样，并将14位数据显示在LCD上。

3.3 BOOSTXL - EDUMKII_LightSensor_MSP432P401R

该示例通过MSP432内置的eUSCI模块在I2C模式下与OPT3001光传感器通信，获取光照强度值并显示在LCD上。同时，根据光照强度值调整LCD背光LED的亮度。

3.4 BOOSTXL - EDUMKII_Temperature_MSP432P401R

此示例使用MSP432内置的eUSCI模块在I2C模式下与TMP006温度传感器通信，获取温度值并显示在LCD上。

3.5 BOOSTXL - EDUMKII_MicrophoneFFT_MSP432P401R

该示例实时采集扩展板上麦克风的音频样本，使用CMSIS DSP软件库中的实FFT函数进行计算，并将512点实FFT结果以柱状图的形式显示在LCD上。为实现无缝数据处理，MSP432内置的DMA模块设置为乒乓模式，交替使用两个数据缓冲区。

4. 额外资源

4.1 TI LaunchPad开发套件门户

可在TI的LaunchPad门户获取有关LaunchPad开发套件、支持的BoosterPack插件模块和可用资源的更多信息。

4.2 下载开发环境

建议使用Code Composer Studio IDE、IAR或Energia等开发环境来处理项目文件。

4.3 SimpleLink MSP432 SDK和TI资源浏览器

MSP432设备是SimpleLink微控制器平台的一部分，该平台具有通用的开发环境、单一的核心软件开发套件（SDK）和丰富的工具集。SimpleLink MSP432 SDK包含在TI资源浏览器中，可方便地浏览工具、文档和示例。

4.4 社区支持

• TI E2E™社区：可在http://e2e.ti.com搜索问题答案，若未找到可发帖提问。
• 其他社区：许多在线社区专注于LaunchPad开发套件和BoosterPack插件模块生态系统，如http://www.43oh.com，可从中获取额外的工具、资源和支持。

BOOSTXL - EDUMKII教育扩展板凭借其丰富的硬件资源和多样化的软件示例，为电子工程师提供了一个强大而便捷的开发平台。无论是初学者还是有经验的开发者，都能借助它快速实现各种创意项目。你是否已经迫不及待地想要尝试一下这个扩展板了呢？