HaaS EDU K1是HaaS Education Kit1的縮寫，是基於四核高性能MCU-HaaS1000芯片打造的、集顏值和內涵於一身的物聯網教育開發板。作為雲端釘一體全鏈路解決方案的軟硬件積木平臺，深度集成了AliOS Things物聯網操作系統、HaaS輕應用、小程序和阿里雲物聯網平臺等技術和服務，讓開發者可以輕鬆的學習和開發雲端釘全鏈路實戰項目，解決實際場景或孵化創新應用，圖1是其全景圖：

圖1 HaaS EDU K1全景圖

HaaS EDU K1 六大特點：

• 高顏值 - 有別於傳統的裸板開發板，HaaS EDU K1外觀鮮豔靚麗，洋溢青春活力。
• 可移動 - 內置1200mAh鋰電池支持移動場景，OLED屏幕和遊戲鍵盤設計提高可玩性。
• 配置豐富 - 採用定製的四核(Cortex-A7雙核1GHz和Cortex-M33雙核300MHz)高性能MCU-HaaS1000芯片，自帶16M Bytes FLASH、16M Bytes PSRAM和2.5M Bytes SRAM，內置雙頻Wi-Fi和BT5.0天線，板載豐富的物聯網傳感器（加速度、陀螺儀、磁力計、溫溼度、大氣壓、環境光和聲音等），可開發豐富的AIoT應用場景或解決方案。
• 安全性 - 內嵌的Z8IDA金融級國密芯片，為數據安全保駕護航。
• 方便靈活 - 各接口有明確的標註，操作順手，僅一條Type C數據線即可完成燒錄、調試和充電，非常方便。
• 可擴展 - 開發板的資源都可以靈活配置，30PIN擴展接口和SD卡槽滿足更多應用場景需求。

1、整機配置

1.1、硬件接口

圖2 整機接口示意圖

如圖2所示HaaS EDU K1接口資源豐富，外形大小合理：為94.4mm * 63mm * 20 mm，充分考慮手持攜帶的便利性。其接口定義如下表：

1.2、擴展接口

除已有板載功能之外，還有30PIN擴展接口，最大限度釋放HaaS1000芯片的資源，滿足開發者更多的應用需求。主要擴展有1路ADC輸入、1路USB HOST、1路SWD調試、2路SPK輸出、3路MIC輸入、8路GPIOs等，其中GPIO_P02和GPIO_P03與主板的傳感器一起復用為I2C模式，其他6個GPIOs可隨便定義，並且每路GPIO的最大驅動電流是10mA，具體接口定義如圖3：

圖3 擴展接口示意圖

1.3、電氣性能

2、板載資源

2.1、主板功能

圖4 主板功能模塊示意圖

如圖4，HaaS EDU K1主板功能非常豐富，一大部分以板載功能呈現，比如：藍牙/Wi-Fi、OLED屏幕、傳感器等，另外還有30PIN擴展接口可以使用，儘可能釋放HaaS1000芯片的開發資源，滿足開發者的應用需求。主板大小為89.98mm* 49.98mm ，充分考慮黃金分割比例，使外形更合理美觀，具體板載配置如下表：

HaaS EDU K1自帶豐富的物聯網傳感器，包含6軸運動傳感器、磁力計、溫溼度傳感器、環境光傳感器和大氣壓傳感器等。

2.1.1 運動傳感器-MPU6050

MPU6050是InvenSense公司推出的全球首款整合性6軸（3軸陀螺儀和3軸加速度）運動處理組件，相較於多組件方案，免除了組合陀螺儀與加速器時之軸間差的問題，減少了大量的封裝空。MPU-6000（6050）的角速度全格感測範圍為±250、±500、±1000與±2000°/sec (dps)，可準確追蹤快速與慢速動作，並且用戶可程式控制的加速器全格感測範圍為±2g、±4g±8g與±16g。原理圖設計如圖5，供電電壓3.3V，採用I2C通信協議，最高傳輸速率可到400KHz，因為AD0管腳接高電平，所以I2C地址是0X69。在智能型手機、手持型遊戲產品、3D遙控器等設備上都有應用。

圖5 MPU6050原理圖

2.1.2 磁力計-QMC5883L

QMC5883L源於Honeywell的HMC5883L，是一款表面貼裝的集成了信號處理電路的三軸磁性傳感器，應用場景主要包括羅盤、導航、無人機、機器人和手持設備等一些高精度的場合。原理圖設計如圖6，供電電壓3.3V，採用I2C接口（I2C地址是0X0D），內置16位ADC，能對磁場信號進行校正和補償，並且包含NVM用於存儲校準數據，有連續測量和待命兩種模式。

圖6 QMC5883L原理圖

2.1.3 溫溼度傳感器-Si7006

Si7006是Silicon Labs出品的溫度及溼度傳感器，它集成了溫溼度測量元件、信號處理電路及模數轉換器。溫度測量範圍在 -10°C至+ 85°C，最大誤差為±1.0℃；溼度的測量範圍0～80%，最大誤差是±5％。原理圖設計如圖7，供電電壓3.3V，採用I2C通信協議，最高傳輸速率可到400KHz，I2C地址是0X40。在遠程遙測裝置、智能手機、氣象站等場景有廣泛應用。

圖7 Si7006原理圖

2.1.4 環境光傳感器-AP3216C

AP3216C是敦南科技推出的一款三合一環境光傳感器，集成了光強傳感器（ALS：Ambient Light Sensor）、接近傳感器（PS：Proximity Sensor）和一個紅外LED（IR LED）。常用於檢測環境光進行屏幕亮度自動補償以及人臉檢測控制屏幕量滅的場景。原理圖設計如圖8，供電電壓3.3V，採用I2C通信協議，I2C地址是0X1E。被廣泛應用於智能手機上面，用來檢測光強度和接近開關控制。

圖8 AP3216C原理圖

2.1.5 大氣壓傳感器-SPL06

SPL06是全球領先的MEMS廠家歌爾推出的氣壓傳感器，定位精度可達5釐米。原理圖設計如圖9，供電電壓3.3V，採用I2C通信協議，I2C地址是0X76。

圖9 SPL06原理圖

2.2、芯片資源

HaaS1000是一顆高度集成的SoC，其主要集成了如下模塊：

（1）Cortex-M33雙核心和Cortex-A7雙核心

（2）支持內部16MB PSRAM，2.5MB SRAM，16MB NOR flash

（3）2.4G/5G雙頻 Wi-Fi 4（1x1 802.11 a/b/g/n）

（4）雙模藍牙5.0

（5）音頻編解碼模塊

（6）電源管理功能

（7）遠程聲場的三路模擬麥克風陣列和六路數字麥克風陣列

圖10 芯片特性框架圖

HaaS1000的M33核心可以運行藍牙協議棧，A7核心可以運行語音處理和AI算法任務。其中Wi-Fi和藍牙支持共天線和雙天線方案，為性能和成本提供了靈活的可選擇方案。其高集成度讓開發者可以用很少的外圍組件來設計完成一個完整的解決方案。HaaS1000芯片CPU及藍牙/Wi-Fi主要特性如下：

2.2.1 CPU特性

（1）集成了PMU, CODEC, RF, BB, MCU和AP子系統的CMOS 單芯片

（2）MCU 子系統採用300MHz ARM Cortex-M33 Star雙核

（3）AP 子系統採用具有NEON功能的1GHz CortexA7雙核

（4）片內共享2.5MB SRAM

（5）16MB片上PSRAM

（6）16MB片上QSPI NOR Flash

（7）支持硬件加密引擎

（8）支持 TrustZone

（9）支持安全啟動

2.2.2 BT/Wi-Fi特性

（1）Wi-Fi® IEEE 802.11 a/b/g/n

（2）支持 2.4GHz Wi-Fi

（3）支持 20MHz, 40MHz 帶寬模式

（4）Bluetooth® v5.0 雙模式

（5）支持 BLE Mesh

（6）A2DP v1.3/AVRCP v1.5/HFP v1.6

（7）支持 Wi-Fi/BT共存

2.2.3 外圍接口特性

（1） 支持USB2.0 HS

（2）支持3路UART，最高可到6Mbps

（3）支持2路SPI，最高可到50Mbps，支持串口LCD

（4）支持2路I2C，最高可到1.4Mbps

（5）支持4路PWM

（6）支持3路 10-bit GPADC，7 channels

（7）支持40個GPIO可編程，每路都有獨立中斷

2.3、GPIO分配列表

3、學習指南

為了便於開發者快速上HaaS實戰項目，我們還打造了一系列基於HaaS EDU K1的案例，並上傳到HaaS技術社區，大家可以下載學習。如需更多技術支持，可加入釘釘開發者群，或者關注微信公眾號。

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