Maixduino AI Development Kit K210 RISC-V AI + lOT ESP32

Plateforme de développement K210 RISC-V supportant MicroPython / Arduino IDE / Plateforme IO

Le MaxDuino est une carte basée sur le processeur Sipeed M1. Sous le couvercle métallique nous retrouvons le fameux K210 de Kendryte, un module double coeur RISC-V orienté Intelligence Artificielle (IA) accompagné d'éléments supplémentaires (comme régulateur, Flash, etc).

La carte de développement Maixduino AI est une carte au facteur de forme Arduino UNO équipé d'un module Sipeed M1 AI (Artificial Intelligence) et d'un module ESP32 pour assurer la connectivité WiFi et Bluetooth. L'ESP32 assure également le support Analogique pour la carte MaixDuino.

Le K210 est un processeur double coeurs 64 bits avec un FPU indépendant et 8 MB SRAM. Les coeurs sont cadencés à 400 Mhz ajustable en fréquence, un FPU double-précision supportant les opérations de multiplication, de division  et racine carrée et un accélérateur de transformation de fourrier (FFT).
La carte de développement Maixduino AI est équipé d'un réseau neuronal matériel (un accélérateur KPU), une unité de traitement vocal (APU), un programmable IO array permettant d'associer les fonctions aux broches du K210 (FPIOA/IOMUX).

L'unité de traitement IA du K210 peut effectuer des opérations tels que calcul de convolution, normalisation par lots, activation et pooling. En même temps, il est capable d'effectuer un pré-traitement d'une source vocale (la direction) et prise en charge d'une sortie audio.

Le module sans-fil présent sur le MaixDuino est un ESP32-WROOM-32 qui est un processeur ESP32 Xtensa LX6 double coeurs, supportant la connectivité WiFi 2.4GHz 802.11.b/g/n et Bluetooth 4.2 LE. L'ESP32 est pré-chargé avec le firmware destiné à fonctionner avec le Sipeed M1 et proposant les services nécessaires. Néanmoins, me port série de l'ESP32 est également exposé sur la connexion USB, il est donc possible de réaliser des mises-à-jour de ce firmware (ou d'écrire votre propre Firmware).

Ce qui est également disponible sur un MaixDuino:

• Connecteur DVP: Le "Digital Video Port" port vidéo numérique est une interface parallèle branché directement sur le microcontrôleur. Celui-ci est conçu pour y brancher une camera.
• Connecteur LCD: qui est une interface SPI permettant de connecter un afficheur LCD. Le  MaixDuino est livré avec un LCD de 2.4" exploitant le contrôleur ST7789 (voir les spécifications ici). Ce LCD propose une résolution de 320x240 pixels en 262K couleurs.
• Microphone: microphone MEMS intégré à la carte (MSM261S4030H0)
• Sortie Audio: avec le DAC TM8211 qui est composant I2S (protocole série destinée aux sorties audios).
• Amplificateur Audio: le NS4150 assure une amplification audio de 3W.
• Port USB-C: port USB 2.0 pour alimentation e programmation de la carte.
• Conn. Arduino UNO: entrées/sortie numériques, PWM, I2C, UART,  6x entrées analogiques et lignes d'alimentations.

Le MaixDuino fera des étincelles dans les projets suivants: Maison Intelligente (aspirateur automatisue), Assistant Intelligent, Assisant vocal, périphérique mécidal, Industry 4.0, agriculture et bien entendu... l'apprentissage / éducation.

Deux lignes USB-Série

Cela peut paraître déroutant au début mais le MaixDuino ouvre DEUX ports Usb-Série lorsqu'il est connecté à l'ordinateur.

Grâce aux deux canaux ouvert par le composant CH522, l'ordinateur peut se connecter sur les deux microcontrôleurs présent sur la carte!

Le premier canal permet d'atteindre l'ESP32 qui est déjà préprogrammé (et ne devrait donc pas nécessité le téléversement d'un firmware).

Le second canal permet d'atteindre le processeur Sipeed M1 (K210) pour y téléverser le programme utilisateur. Le canal vers le K210 est utilisé pour programmer la carte MaixDuino avec Arduino IDE/Plateform IO/MicroPython MaixPy.

MicroPython MaixPy prechargé

MaixPy est une version de MicroPython développé pour pour les cartes Maix's (c'est donc un MicroPython pour Risv-V et plus précisément K210).

La carte est préchargée avec MaixPy, connectez simplement un terminal sur le port USB-Série du processeur Sipeed et commencez à saisir des commandes en Python sur la ligne de commande REPL. Vous pouvez également utiliser vos outils favoris pour téléverser des fichiers sur la carte MicroPython.

Rappelez-vous de sélectionner le bon port USB-Série exposé par le processeur Sipeed M1.

Détails techniques

• CPU: RISC-V Dual Core 64bit, avec FPU; freq. standard de 400MHz (overclockable)
• 16 Mio de Flash
• 8 Mio de SRAM
• Accélérateur neuronal (un réseau neuronal matériel dit KPU)
• Connecteur: compatible avec Arduino (1.8V ou 3.3V), lecteur SD, port haut-parleur
• Connexion Sans-Fil: support 2.4G 802.11.b/g/n & Bluetooth 4.2
• Audio: microphone MEMS, sortie haut parleur 3W
• Couleur 8 Bit (256 couleurs), Luminosité 5 bits (32 niveaux)
• Interface Camera DVP: 24P 0.5mm connecteur FPC, supportre 0V2640, 5640, 0V7740, etc.
• Interface LCD: 24P 0.5mm connecteur FPC; support de pilotes LCD 8 bits
• Module ESP3: support 2.4G 802.11.b/g/n
  
  • 802.11 n (2.4 GHz) vitesse pouvant atteindre 150 Mbps
  • Bluetooth v4.2 (full spec.), incluant le Bluetooth traditionnel (BR / EDR) et Bluetooth Low Energy (BLE)
• Environnements de développement: support pour Arduino IDE, MaixPy IDE, OpenMV IDE
• Périphériques: I2C, SPI, I2S, WDT, TIMER, RTC, UART, GPIO etc.
• Alimentation: USB Type-C (6~12V
• Température de fonctionnement: -30~85ºC
• Schéma MaixDuino (pdf)

Contenu

Pour chaque commande, vous recevrez un lit contenant la carte contrôleur Maixduino, afficheur LCD 2.4" couleur, une caméra GC0328.