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Vue d'ensemble du matériel

La carte STeaMi est un ordinateur monocarte (SBC) éducatif basé sur deux processeurs : un processeur applicatif (STM32WB55RG) sur lequel s'exécutent les programmes utilisateur, et un processeur d'interface (STM32F103) qui gère les communications USB et la programmation drag-and-drop via DAPLink.

Deux ressources clés pour comprendre les détails internes de la carte :

  • Les schémas, qui montrent les données de connectivité détaillées de chaque composant.
  • Le reference design, qui est un design complet de la carte au format Altium.
STeaMi face avant
Face avant
STeaMi face arrière
Face arrière

Schéma bloc​

Schéma bloc STeaMi

Description du hardware​

Microcontrôleur applicatif​

Le STM32WB55RG est le processeur principal sur lequel s'exécutent les programmes utilisateur (MicroPython, CODAL, Arduino). Il intègre un transceiver radio 2.4 GHz pour les communications Bluetooth, OpenThread et ZigBee. Toutes les broches GPIO accessibles à l'utilisateur sont fournies par ce processeur.

CaractéristiqueDétail
ModèleSTM32WB55RG
CœurARM Cortex-M4 @ 64 MHz
Flash1 Mo
RAM256 Ko SRAM
RadioBLE 5.2, OpenThread, ZigBee
AntenneInterne + filtre MLPF-WB55-01E3 (passe-bas 2.45 GHz)
HorlogeQuartz 32 MHz + Quartz 32 KHz (RTC)
BoîtierVFQFPN68
Plus d'infosProgrammation, Conception — MCU, Datasheet

Communication Bluetooth​

Le transceiver 2.4 GHz intégré au STM32WB55 prend en charge les communications Bluetooth Low Energy, OpenThread et ZigBee. L'antenne est intégrée sur le PCB avec un filtre RF dédié.

CaractéristiqueDétail
StackBluetooth 5.2 BLE
Bande2.4 GHz ISM
ProtocolesBLE, OpenThread, ZigBee
AntenneIntégrée sur PCB
Filtre RFMLPF-WB55-01E3
Plus d'infosConception — Communication

Capteurs internes​

La carte intègre 7 capteurs sur le bus I2C1 interne, couvrant distance, mouvement, environnement, lumière et son. Certains capteurs (VL53L1X, ISM330DLC, LIS2MDL) disposent de lignes d'interruption individuelles.

CapteurModèleMesures
Accéléromètre/GyroscopeISM330DLC6 axes + température
MagnétomètreLIS2MDL3 axes magnétiques
DistanceVL53L1XTime-of-Flight, 0-4 m
PressionWSEN-PADS26-126 kPa, 24 bits
Humidité/TempératureWSEN-HIDSRH + °C
Lumière/GesteAPDS-9960ALS, couleur, proximité, geste
MicrophoneIMP34DT05PDM MEMS omnidirectionnel
CaractéristiqueDétail
Bus I2CI2C1 — SCL: PB8, SDA: PB9 (STM32WB55)
Plus d'infosConception — Capteurs, Schéma — FP12

Écran OLED​

L'écran OLED 128x128 pixels blanc est connecté au processeur applicatif via SPI1.

CaractéristiqueDétail
ModèleWinstar WEO128128BWPP3N00001
ContrôleurSSD1327
TechnologieOLED (blanc)
Résolution128 x 128 pixels
InterfaceSPI1 (interne)
ConnecteurFFC/FPC 24 positions, pas 0.50 mm
Plus d'infosConception — Interface utilisateur, Schéma — FP8

LEDs​

La carte dispose de plusieurs LEDs pour le retour visuel : une LED RGB programmable par l'utilisateur, une LED Bluetooth, et des LEDs de status gérées par le processeur d'interface.

LEDComposant/SignalBroches
RGB utilisateurWurth 150505M173300PC12 (R), PC11 (G), PC10 (B)
BluetoothLED_BLEPH3
StatusLED_STLINK_STATUSPA9 (F103)
FlashLED_COM_GRNPB1 (F103)
DAPLinkLED_DAP_BLUEPA6 (F103)
ChargeLED_CHG_RED—
CaractéristiqueDétail
Plus d'infosConception — Interface utilisateur, Schéma — FP8

Boutons​

La carte dispose de 7 boutons utilisateur (4 directions + A + B + Menu) plus un bouton reset. Les boutons directionnels passent par l'expandeur GPIO MCP23009 pour économiser des broches MCU.

BoutonComposantConnexion
D-pad (haut, bas, gauche, droite)ALPS SKRHABE010Via MCP23009 (GP4-GP7)
AC&K PTS636PA7 (direct GPIO)
BC&K PTS636PA8 (direct GPIO)
MenuBouton poussoirPA0 (broche wake)
ResetBouton poussoirNRST
CaractéristiqueDétail
Pull-upRésistances pull-up externes sur tous les boutons
Menu — fonction secondaireRéveil basse consommation, appairage BLE (appui long)
Plus d'infosConception — Interface utilisateur, Schéma — FP9

Sortie audio​

CaractéristiqueDétail
ModèlePUI Audio SMT-0825-S-HT-R
TypeTransducteur piézo SMD
Tension3.6V pic-à-pic
SignalBEEPER_OUT → PA11 (STM32WB55)
AlimentationBoost converter LMR62421 (14.5V)
Plus d'infosConception — Interface utilisateur, Schéma — FP10

Connecteurs​

La carte offre plusieurs options de connectivité externe pour les capteurs, actionneurs et accessoires.

ConnecteurTypeSignaux
Edge connectorCompatible micro:bit, P0-P20GPIO, analogique, SPI, I2C, PWM
STEMMA/Qwiic2x JST 4-pin (pas 2 mm)I2C3 (SCL: PC0, SDA: PC1)
JacdacInterface sérieUART2 (PB6/PB7), 5V
Pads crocodileP0, P1, P2 + P24-P29 + 3V3/GNDAnalogique + GPIO (via MCP23009)
SWDHeader 1 rangée, pas 1.27 mmGND, SWCLK, 3V3, SWDIO
CaractéristiqueDétail
Bus SPI externeSPI2 — SCK: PB13, MISO: PB14, MOSI: PB15
Bus UART sérieTX: PB11, RX: PB10
Plus d'infosPin Mapping — Edge connector, Conception — Capteurs, Schéma — FP13

Alimentation​

Le système de gestion de l'alimentation fournit les différentes tensions à partir du 5V USB ou de la batterie LiPo 3.7V.

CaractéristiqueDétail
Convertisseur principalTPS63000DRCT (buck-boost) — 3.3V @ 1200 mA
Régulateur linéaireLD3985M33R — 3.3V @ 150 mA
Boost buzzerLMR62421 — 14.5V @ 100 mA
Switch alimentationDIO7003LEST5 — basse perte
Chargeur batterieBQ24075RGT — 500 mA, PowerPath
Jauge batterieBQ27441 — I2C, SON-12
BatterieLiPo 3.7V, 1600 mAh
Autonomie standard1 jour
Autonomie basse conso5-10 jours
Plus d'infosConception — Alimentation, Schéma — FP4

Interface USB / DAPLink​

Le processeur d'interface (STM32F103) gère les communications USB. Il exécute le firmware DAPLink (comme le micro:bit), permettant la programmation drag-and-drop et le débogage.

CaractéristiqueDétail
ModèleSTM32F103CBT6
CœurARM Cortex-M3 @ 72 MHz
Flash128 Ko
FirmwareDAPLink
HorlogeQuartz 8 MHz
USB HIDCMSIS-DAP (débogage)
USB CDCPort série virtuel
USB MSCStockage de masse (drag-and-drop programming)
USB WebUSBInterface web directe
Plus d'infosConception — Service et USB, Schéma — FP14, Datasheet

Mémoire flash externe​

La mémoire flash externe est connectée au processeur d'interface (STM32F103) pour le stockage des données capteurs, accessible via USB Mass Storage.

CaractéristiqueDétail
ModèleW25Q64JVZPIM
Capacité64 Mbit (8 Mo)
InterfaceSPI / Quad-SPI (QPI, DTR)
FréquenceJusqu'à 133 MHz
Boîtier8-WSON (6x5)
AccèsUSB Mass Storage via DAPLink
Format donnéesCSV
Plus d'infosConception — Communication, Schéma — FP15

Extension GPIO​

L'expandeur GPIO MCP23009 fournit 8 GPIO supplémentaires sur le bus I2C1. Il est utilisé pour les boutons directionnels et les pads crocodile.

CaractéristiqueDétail
ModèleMCP23009-E/MG
InterfaceI2C (bus I2C1 interne)
GPIO8 (GP0-GP7)
UtilisationGP0-GP3 : pads crocodile (P24, P25, P28, P29) / GP4-GP7 : boutons directionnels
ResetRST_EXPANDER → PB1
InterruptionINT_EXPANDER → PB0
Plus d'infosConception — Capteurs, Schéma — FP7

Mécanique​

CaractéristiqueDétail
Dimensions< 100 x 60 mm
Poids≤ 100 g
BatterieFace arrière
Écran et boutonsFace avant

Informations complémentaires​