โครงการโอเพนซอร์ส nRF54L Arduino Core เพิ่มการรองรับชิปไร้สาย Nordic nRF54L บน Arduino IDE

nRF54L Arduino Core เป็นโครงการโอเพนซอร์สที่พัฒนาขึ้นเพื่อเพิ่มการรองรับไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สาย Nordic Semiconductor nRF54L บนแพลตฟอร์ม Arduino โดยเริ่มต้นจากบอร์ด Seeed Studio XIAO nRF54L15 (Sense, XIAO nRF54LM20A (Sense และโมดูล Holyiot nRF54L15 ที่รองรับการใช้งานร่วมกัน

นับตั้งแต่การเปิดตัวบอร์ด Arduino Nano 33 BLE  ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ nRF52840 ในปี 2019 ไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล Nordic nRF52 ก็ได้รับการรองรับอย่างเป็นทางการใน Arduino IDE แต่ไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่ตระกูล nRF54L ที่ใช้แกนประมวลผล Arm Cortex-M33 ยังไม่ได้รับการรองรับอย่างเป็นทางการ เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว นักพัฒนาที่ใช้ชื่อ Lolren จึงได้สร้างโครงการ nRF54 Arduino Core ขึ้นมาแบบไม่เป็นทางการ

จุดเด่นของ nRF54L Arduino Core:

• รองรับการเข้าถึงซีพียูแบบ Dual-core – ใช้งานทั้ง Arm Cortex-M33 ความเร็ว 128 MHz และโคโปรเซสเซอร์ VPR RISC-V ได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้ RTOS ของผู้ผลิต
• การเชื่อมต่อไร้สาย
  • รองรับ Bluetooth LE – ทำงานได้ทั้งโหมด Peripheral, Central และ Dual-role รองรับ GATT Server/Client, HID, BLE UART, การควบคุม HY/DLE/MTU, LE Secure Connections, Bonding, Out-of-Band (OOB), Numeric Comparison , Privacy (RPA) และการเขียนข้อมูลแบบลงลายเซ็นด้วย CSRK
  • ฟีเจอร์ที่ยังอยู่ในขั้นทดลอง
    • Zigbee – มีการรองรับสแต็กบางส่วนและตัวอย่างอุปกรณ์ ยังรองรับ Zigbee PRO, Routing, Clusters, OTA และการทำงานร่วมกับระบบนิเวศ Zigbee ได้ไม่ครบถ้วน
    • Thread – อยู่ระหว่างพัฒนาการรองรับ OpenThread ทั้ง FTD, MeshCoP, SRP และ UDP รองรับการกู้คืนค่าการตั้งค่า, Commissioner/Joiner, Sleepy End Device และการทดสอบร่วมกับบอร์ดหลายรุ่น
    • Matter – อยู่ระหว่างพัฒนาระบบพื้นฐาน เช่น Crypto, Packet Buffer, IPv6/UDP, ACL, Onboarding และตัวอย่าง PASE/CASE แบบกำหนดเอง ยังไม่ใช่ Matter Stack ที่เข้ากันได้กับเวอร์ชันมาตรฐานหรือผ่านการรับรอง (Certification)
    • BLE Channel Sounding – รองรับการทดสอบ LE Channel Sounding แบบทดลองด้วยบอร์ดสองตัว, ยังไม่รองรับ Connected ACL Channel Sounding, การวัดระยะที่ผ่านการคาลิเบรต, การทำงานร่วมกับอุปกรณ์ต่างผู้ผลิต หรือการรับรองมาตรฐาน
• การเข้าถึงฮาร์ดแวร์โดยตรง – GPIO, ADC, PWM, serial buses, audio, NFC, DPPI, GRTC, watchdog, Watchdog, Comparator, ระบบควบคุมพลังงาน (Power Control)
• การจัดการพลังงาน – รองรับโหมด System ON idle, รองรับการเข้าสู่ System OFF ตามเวลาที่กำหนด, มี API สำหรับตรวจสอบสาเหตุการรีเซ็ต (Reset Cause), รองรับการควบคุม RF Switch ของบอร์ด XIAO, รองรับการปิดไฟเลี้ยงหน่วยความจำแฟลชภายนอกของ XIAO nRF54LM20A และรองรับโหมด Hibernate ของชิปจัดการพลังงาน nPM1300
• ฮาร์ดแวร์ที่รองรับ
  • Seeed Studio XIAO XIAO nRF54L15, XIAO nRF54L15 Sense, XIAO nRF54LM20A และ XIAO nRF54LM20A Sense
  • HOLYIOT-25007 (โมดูลทรงสี่เหลี่ยม) และ HOLYIOT-25008 (โมดูลทรงกลม) ที่ใช้ nRF54L15
  • โมดูล nRF54L15 แบบทั่วไป (Generic) ชนิด 36 ขา (36-pad)
  • Nordic nRF54L15 DK

การเริ่มต้นใช้งานทำได้ง่าย โดยไปที่ Preferences → Additional Boards Manager URLs ใน Arduino IDE แล้วเพิ่ม URL ต่อไปนี้:

จากนั้นให้ติดตั้งแพ็กเกจบอร์ด nRF5415L Boards ที่พัฒนาโดย “nRF54L15 Clean Arduino” ผ่าน Boards Manager เลือกบอร์ดที่ต้องการใช้งาน เช่น XIAO nRF54L15 / Sense แล้วเปิดตัวอย่างโค้ด (Example) ที่เกี่ยวข้อง เช่น CleanBringUp เพื่อเริ่มต้นใช้งาน

แนะนำให้เริ่มต้นจากตัวอย่างโค้ด (Code Samples) ที่อยู่ใน Bluefruit52Lib, nRF54L15-Clean-Implementation และ nRF54 Board Example อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างสำหรับ Thread และ Zigbee อาจยังทำงานได้ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากโค้ดยังอยู่ในขั้นทดลอง (Experimental) และในปัจจุบัน Arduino Core ตัวนี้เหมาะสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันที่ใช้ BLE มากกว่า

It will be mostly useful to people unfamiliar with the Zephyr-based nRF Connect SDK, and who may prefer Arduino programming. There will be downsides to using the Arduino, such as the aforementioned missing/experimental features and potentially higher power consumption for battery-operated devices.

โครงการนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับผู้ที่ยังไม่คุ้นเคยกับ nRF Connect SDK ซึ่งพัฒนาบนพื้นฐานของ Zephyr RTOS และต้องการเขียนโปรแกรมด้วย Arduino ที่ใช้งานง่ายกว่า แต่การเลือกใช้ Arduino Core นี้ก็มีข้อจำกัดบางประการ เช่น ฟีเจอร์บางส่วนที่ยังไม่รองรับหรือยังอยู่ในขั้นทดลอง รวมถึงอาจมีการใช้พลังงานสูงกว่าเมื่อเทียบกับ nRF Connect SDK ซึ่งอาจส่งผลต่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

ซอร์สโค้ดและคู่มือการใช้งานของโครงการเผยแพร่อยู่บน GitHub ภายใต้สัญญาอนุญาต MIT License โดยผู้พัฒนาระบุว่าโครงการนี้ได้รับความช่วยเหลือจาก Anthropic Claude ในการพัฒนา

แปลจากบทความ : nRF54L Arduino Core project brings Arduino support to Nordic Semi nRF54L wireless SoCs

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT