XIAO nRF52840 (XIAO BLE)

产品概述

Seeed Studio XIAO nRF52840（XIAO BLE）是 Seeed Studio XIAO 家族中的首款无线产品，搭载了强大的 Nordic nRF52840 MCU，集成了 Bluetooth 5.0 连接功能。它具有小巧精致的外形尺寸（仅 21×17.8mm），可用于可穿戴设备和物联网项目。其单面贴片设计以及板载 Bluetooth 天线，能够极大地加速物联网项目的快速部署。

nRF52840 是一款高性能、低功耗的无线 SoC 芯片，由 Nordic Semiconductor 推出。它支持多种无线协议，包括 Bluetooth 5、Thread、Zigbee、ANT 和 2.4GHz。芯片采用 ARM Cortex-M4F 处理器，具有多种外设接口，并支持 AES 加密、SHA-256 哈希和真随机数发生器（TRNG）等安全功能。

此外，该板还有一款高级版本 XIAO nRF52840 Sense，集成了 PDM 数字麦克风和 6 轴 IMU（LSM6DS3TR-C），可用于语音/音频识别和 TinyML 项目。

特性

• 强大的无线能力 — Bluetooth 5.0 / BLE 5.4，板载天线，支持 Bluetooth Mesh
• 强劲 CPU — Nordic nRF52840，ARM Cortex-M4 32位处理器，带 FPU，64 MHz
• 超低功耗 — 待机功耗小于 5µA，适合电池供电应用
• 电池充电芯片 — 支持锂电池充放电管理（BQ25101）
• 板载 2MB Flash — 额外 QSPI Flash，大容量存储
• 超小尺寸 — 21×17.8mm，XIAO 系列经典外形
• 单面贴装设计 — 背面无元器件，适合 SMD 贴装与面包板
• 丰富接口 — 1×UART、1×I2C、1×SPI、1×NFC、1×SWD、11×GPIO(PWM)、6×ADC
• NFC 功能 — 板载 NFC 天线，支持近场通信
• 三合一 RGB LED — 可编程红/绿/蓝三色指示灯
• 多平台支持 — 兼容 Arduino、MicroPython、CircuitPython 生态

硬件概览

引脚映射表（标准版）

XIAO 引脚	功能	芯片引脚	描述	Arduino
5V	VBUS		电源输入/输出
GND			电源地
3V3	3V3_OUT		3.3V 电源输出
D0	模拟	P0.02	GPIO, AIN0	0
D1	模拟	P0.03	GPIO, AIN1	1
D2	模拟	P0.28	GPIO, AIN4	2
D3	模拟	P0.29	GPIO, AIN5	3
D4	模拟, SDA	P0.04	GPIO, I2C 数据, AIN2	4
D5	模拟, SCL	P0.05	GPIO, I2C 时钟, AIN3	5
D6	TX	P1.11	GPIO, UART 发送	7/6
D7	RX	P1.12	GPIO, UART 接收	8/7
D8	SPI_SCK	P1.13	GPIO, SPI 时钟	9/8
D9	SPI_MISO	P1.14	GPIO, SPI 数据	10/9
D10	SPI_MOSI	P1.15	GPIO, SPI 数据	11/10
NFC1		P0.09	NFC
NFC2		P0.10	NFC
Reset		P0.18	复位

原理图

电源管理

供电方式

• USB Type-C 供电 — 通过 USB-C 接口 5V 供电，板载 3.3V 稳压输出
• 锂电池供电 — 支持 3.7V 锂电池，BQ25101 充电管理芯片

电池充电管理（BQ25101）

XIAO nRF52840 板载 BQ25101 线性充电管理芯片，支持 3.7V 锂聚合物电池充电。充电电流可通过配置电阻设置为 50mA 或 100mA。

• 充电时红色 LED 亮起，充满后熄灭
• 支持边充边用（插入 USB-C 时优先由 USB 供电并同时为电池充电）
• 建议使用 150mAh~500mAh 的锂电池

深度睡眠模式

在深度睡眠（SYSTEM OFF）模式下，XIAO nRF52840 待机功耗可低至 <5µA。配合 nRF52840 的低功耗特性，非常适合电池供电的可穿戴和 IoT 应用。

电池电压读取

通过 ADC_BAT（READ_BAT_ENABLE，P0.14）引脚使能后，可通过 ADC 读取电池电压，实现电量监测功能。

Arduino 入门指南

以下指南将帮助您在 Arduino IDE 中快速开始使用 XIAO nRF52840。

步骤 1：安装 Arduino IDE

根据您的操作系统下载并安装最新版本的 Arduino IDE：https://www.arduino.cc/en/software

步骤 2：添加开发板支持包

进入 文件 > 首选项，在 "附加开发板管理器网址" 中填入以下链接：

步骤 3：安装板卡包

进入 工具 > 开发板 > 开发板管理器...，搜索关键字 "seeed nrf52"，安装最新版本的板卡包。Seeed 提供了两个板卡包：

板卡包	适用场景
Seeed nRF52 Boards	如需使用 蓝牙功能 和 低功耗功能，推荐此库
Seeed nRF52 mbed-enabled Boards	如需在 嵌入式机器学习（TinyML） 中使用，或使用 IMU & PDM 高级功能，推荐此库

在基本用法方面（LED、数字、模拟、串口、I2C、SPI），两个库都提供了很好的支持。你也可以两个都安装。

步骤 4：选择开发板和端口

进入 工具 > 开发板，选择 "Seeed XIAO nRF52840 Sense"。进入 工具 > 端口，选择已连接的串口（通常为 COM3 或更高）。

步骤 5：上传 Blink 示例

进入 文件 > 示例 > 01.Basics > Blink，点击 上传 按钮。上传完成后，板载红色 LED 将以 1 秒间隔闪烁，表示连接成功。

固件与开发

编程方式

• Arduino — 通过 Seeed 官方板支持包（BSP），使用 Arduino IDE 开发
• MicroPython — 刷写 MicroPython 固件后使用 Python 编程
• CircuitPython — 支持 Adafruit CircuitPython 固件
• ZMK — 支持 ZMK 固件，可用作无线键盘主控

Bootloader

XIAO nRF52840 出厂预装 UF2 Bootloader。双击复位按钮（或短接 RST 到 GND 两次）进入 DFU 模式。USB 连接电脑后会显示名为 XIAO-BOOT 的存储设备，将 .uf2 固件文件拖入即可完成刷写。

ZMK 无线键盘应用

XIAO nRF52840 也可作为 ZMK 无线键盘主控使用。Seeed 官方已在 ZMK 中添加了 XIAO nRF52840 的板级支持，可用于构建自定义无线机械键盘。

常见问题

Q: XIAO nRF52840 和 XIAO BLE 是同一个产品吗？

A: 是的，XIAO nRF52840 也常被称为 XIAO BLE，两者是同一款产品。

Q: XIAO nRF52840 与 XIAO nRF52840 Sense 有什么区别？

A: Sense 版本额外集成了 PDM 数字麦克风和 6 轴 IMU（LSM6DS3TR-C），适用于语音识别和 TinyML 项目。

Q: 支持哪些开发环境？

A: 支持 Arduino IDE（安装 Seeed BSP）、MicroPython、CircuitPython、ZMK 固件等。

Q: 引脚电平是多少？

A: 所有 IO 引脚均为 3.3V 电平，不可输入超过 3.3V 的电压，否则可能损坏芯片。

Q: 可以给锂电池充电的同时使用 USB 吗？

A: 可以，XIAO nRF52840 支持边充边用，插入 USB-C 时优先由 USB 供电并同时为电池充电。

Q: 如何进入 UF2 Bootloader？

A: 双击板载复位按钮，或在 0.5 秒内短接 RST 到 GND 两次。连接电脑后会显示 XIAO-BOOT 存储设备。

Q: XIAO 扩展板的兼容性如何？

A: XIAO nRF52840 兼容所有 XIAO 系列扩展板及 Grove Shield，可快速扩展各种传感器和模块。

Q: 板载 RGB LED 如何控制？

A: RGB LED 为共阳极控制（LOW 点亮，HIGH 熄灭）。红色：P0.26（D11），蓝色：P0.06（D13），绿色：P0.30（D12）。