作者：賴桑
前面一篇文（MTDuino—專門替 Sigfox 打造的 Arduino）中提到如何能讓MTDuino透過內建的Sigfox電路，以Serial1跟SerialUSB演練按鈕以後上傳次數的範例。不過，光只有按鈕～～似乎是太沒意思了點！為了要能夠更像是個具有高度整合性質的效果，開發MTDuino的邁特電子（Mighty Net）也推出了各式各樣的感測器整合式擴充板（行話叫做烏龜板！因為掛在電路上面像是烏龜揹著殼一樣），像是我這次就拿到兩個。
1. BLE+溫濕度感測+三軸加速度計
第一個(如下圖)從外觀上不難看到，藍色那小塊就是個無線電的通訊模組，其實呢～就是BLE！另外，也有看到紅色基板上還有兩個小黑塊、一個小白塊，這其實是附帶在BLE擴充板上的大氣溫溼度，及透過微機電MEM工程為基礎開發的三軸加速度計。
Sensor Kit：BLE+溫濕度感測+三軸加速度計
2. GPS+大氣壓力+UV感測+環境光感
第二個(如下圖)如果之前用Arduino做專題的人，應該一眼就認出來：GPS！不過呢，這上面一樣，還不只GPS，還包括大氣壓力、紫外光UV感測、環境光照Ambient light感測，通通都有！
Sensor Kit：GPS+大氣壓力+UV感測+環境光感
其他還有好幾種，邁特電子說將會陸續推出。我個人來說算是蠻期待的，這可讓我在做物聯網方面的專題簡單多了！至於疊接的方法…應該一看更懂，超級簡單，只要腳位一對一就好了，請參考下圖。
把MTDuino疊接擴充板的方法，只要腳位一對一插上去就好
我的建議：一般來說有天線的，天線要是不能延長露出來，那就是盡量靠近外側，好比說，最上面或者靠銜接起來最多空位的地方，這樣收發無線電效果比較明顯！所以，這三個我是如下圖這樣疊接：
有天線的盡量靠近外側或上方
那更會有人問了：「我用一般的Arduino Uno那些也可以做得到啊！」嘿嘿嘿，問到重點了，別忘了！MTDuino的核心微控器可是個32 Bits的SAMD21，比起一般的Arduino用的8 Bits AVR系列，運算能力上可是超過許多，記憶體容量也更大，這意味著功能更強和程式碼有充足的容量。
所以寫這篇文也是為了凸顯軟體、硬體都有其價值，這正是為什麼『軟硬體共同設計』這個概念越來越受到重視。所以能用MTDuino這種高度整合解決方案的開發板與Sensor Kit，不是反倒經濟實惠嗎？
實際操作
這篇先來玩其中一個Kit：將MTDuino與有GPS擴充板疊接好之後，我們挑選GPS、紫外光UV感測、大氣壓力這三項簡單的感測範例給試給大家瞧瞧。這裡說一下：SAMD21的程式看起來跟一般Arduino很接近，不過眼尖的人可能一看就發現有些不一樣。
其實這些不一樣之處，就讓SAMD21比起一般的Arduino性能上有更顯著的表現。至於整個可以執行的版本也整理成可以下載的壓縮檔案了，當然你可以直接編譯後燒錄給MTDuino來執行。程式碼為壓縮檔案中的：mt_LB-M8Q104A\mt_LB-M8Q104A.ino
如果要執行這個範例，記得靠窗邊一點！最好可以連著筆電一起帶到戶外，如此一來GPS定位才容易成功。
程式碼執行後的畫面
範例解說
跟GPS在同一個擴充板上的紫外光UV感測、大氣壓力，分別採用了Si1132、MS5607這兩個晶片，其中Si1132的規格表看來，是具有光波段Light Spectrum效果，能透過I2C與它通訊的感測晶片。而MS5607的規格表看來，是個Barometer，也同樣可以透過I2C與它通訊。
至於GPS那就得透過我們所熟知的Serial來控制，不過等一下！別忘了SAMD21才是主角，一般Arduino會用SoftwareSerial這種透過GPIO模擬Serial的方式來控制，但這已落伍了！SAMD21的規格表告訴我們，有個更簡單好用的方法：SERCOM。
甚麼叫做SERCOM呢？其實SERCOM的原文全名叫做Serial Communication Interfaces，顧名思義，只要透過SERCOM的設定，SAMD21可以直接利用內建的電路系統執行I2C、SPI、Serial，甚至目前汽車電子常見的控制器區域網路CAN的LIN規格，SAMD21都能夠辦到！
但是…腳位是有限的啊，這怎麼讓SERCOM可以自由調節哪個腳位呢？由Arduino的GitHub中可以看到好幾個，其中一個就是ArduinoCore-samd；這個就是MTDuino的核心基礎！進入ArduinoCore-samd以後，你應該可以看到不少目錄跟檔案，這些就是Arduino原廠當時定義以SAMD21微控器開發設計為基礎的規格。
其中有一個目錄叫做variants，這又會有好幾個目錄，畢竟SAMD21這個32 bits微控器可是不少工業控制都在用的，Arduino當然也有不少個產品系列用上這個微控器，其中Arduino M0 Pro現在產品線叫做Zero，我們就點進去吧！
參考SAMD21的接腳定義
Arduino-M0-Pro現在產品線叫做Zero
這一點進去後，又出現了幾個檔案，令我們比較好奇的是 variant.cpp這個檔案，這個檔案裡面可定義了不少東西，其實就是腳位在電路板上的對應跟佈局Layout。
找到variant.cpp就是接腳的定義
variant.cpp下一開頭就是一堆接腳對應的表
MTDuino可是比起Arduino原廠的設計功能多多 – 還多了Sigfox專用傳輸電路，當然，腳位也不一樣，邁特電子出廠MTDuino時有附自己的variant.cpp給大家參考。
關於GPS擴充版，目前腳位配置如下：
| 腳位 | 用途 |
| Pin 7 | GPS致能訊號 |
| Pin 25(A1) | GPS TX |
| Pin 26(A2) | GPS RX |
由MTDuino自己附的variant.cpp查到就是PIN 25、26，也就是SERCOM4
從邁特電子的variant.cpp可以看到PIN-25、26的對應，恰好就是SERCOM4
也因此，我們可以用MTDuino自定義所要的Serial去連結GPS；範例中透過SERCOM4自己定義了Serial3，而每一個Serial當然都要有一個Handler負責資料的收和發，這也就是SERCOM4_Handler()這個函數存在的用意。
自己定義了Serial3
接著在setup()這裡，只要每次程式一開始執行就利用pinPeripheral()函數，定義UART接腳功能，搞定，效能還比SoftwareSerial更高哩！畢竟這可是透過SAMD21微控器硬體本身的電路能辦到的喔！
下令一啟動就把PIN-25、26初始化為UART
小結
這次我們因為MTDuino多了個新夥伴SAMD21這個32 bits功能強大的微控器晶片，同時還因為SAMD21的關係讓大家看到，只要有心，Arduino的功能其實可以更上一層樓。
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