na 2024/10/21 268

Przegląd i funkcje Arduino UNO R4

Jeśli odkrywasz świat Arduino i szukasz deski, która oferuje więcej możliwości zasilania i bezprzewodowych, Arduino Uno R4 WiFi jest doskonałym wyborem.Opiera się na popularnym projekcie UNO, ale dodaje łączność Wi -Fi i Bluetooth, ułatwiając łączenie swoich projektów z Internetem.W tym artykule przyjrzymy się bliżej jego funkcjom, specyfikacjom i tym, jak porównuje się z innymi płytkami.Niezależnie od tego, czy budujesz urządzenia IoT, czy eksperymentujesz z automatyzacją domową, Uno R4 WiFi oferuje narzędzia do tworzenia mądrzejszych, bardziej połączonych projektów.

Katalog

Przegląd Arduino Uno R4 WiFi

Arduino UNO R4 Wi-Fi to krok do przodu od oryginalnego UNO, zapewniając zaktualizowaną wydajność i wbudowane możliwości bezprzewodowe.W sercu jest 32-bitowy mikrokontroler Renesas, który zawiera procesor kory ARM 48 MHz.Daje to większą moc do obsługi złożonych zadań, wraz z 256 kB pamięci flash, 32 kB SRAM i 8 kB EEPROM do przechowywania.

To, co wyróżnia tę wersję, jest wbudowana łączność Wi-Fi i Bluetooth.Nie potrzebujesz dodatkowych komponentów, aby połączyć swoje projekty z Internetem, a moduł ESP32-S3 zajmuje się wszystkimi potrzebami sieci bezprzewodowych.Znajomy współczynnik i pinout pozostają takie same, więc nadal możesz używać wielu istniejących tarczy i akcesoriów bez konieczności wprowadzania jakichkolwiek zmian.Dodanie macierzy LED 12x8 to kolejna ekscytująca funkcja, umożliwiająca tworzenie wizualnych wyświetlaczy bezpośrednio na samej płycie.

Specyfikacje Mikrokontrolera Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0

Parametr	Specyfikacja
Rdzeń	Ramię kora-M4
Prędkość zegara	48 MHz
Pamięć flash	256KB
BARAN	32KB
Napięcie robocze	1,6 V - 5,5 V.
Kanały ADC	18 x 14-bit
Kanały DAC	1 x 8-bitowy, 2 x 12-bitowy
Komunikacja	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Timery/PWM	Tak
Pakiet	64-pin LQFP
Temperatura robocza	-40 ° C do 105 ° C.
Wymiary	10 mm x 10 mm
Liczba pinów	64

Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 MICROCONTROLLER znajduje się w rdzeniu Arduino UNO R4 WiFi, oferując potężną kombinację funkcji do obsługi różnych projektów.Działa na procesorze Cortex-M4 o powierzchni 48 MHz, co oznacza, że ​​otrzymasz większą prędkość przetwarzania w porównaniu z wcześniejszymi modelami.Ten mikrokontroler został zaprojektowany z 256 kB pamięci flash, więc masz dużo miejsca do kodu, podczas gdy 32 kB SRAM zapewnia pamięć RAM potrzebujesz tymczasowego przechowywania danych w czasie wykonywania.EEPROM 8KB jest przydatny do przechowywania danych nieulotnych, które pozostają dostępne nawet po wyłączeniu zasilania.

Cechy Arduino Uno R4 WiFi

Microcontroller: Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 (Cortex-M4)

Sercem Arduino Uno R4 WiFi jest 32-bitowy mikrokontroler Renesas z procesorem kory ARM 48 MHz, który daje moc obsługi bardziej wymagających zadań w porównaniu do starszych modeli.

Moduł WiFi: ESP32-S3-Mini-1-N8

Wbudowany moduł ESP32-S3 pozwala na łatwe połączenia Wi-Fi i Bluetooth, umożliwiając bezprzewodowe połączenie projektów z Internetem bez konieczności dodatkowego sprzętu.

Napięcie robocze: logika 5 V

Ta płyta działa na poziomie logicznym 5 V, dzięki czemu jest kompatybilna z szeroką gamą komponentów i czujników, dzięki czemu możesz łatwo zintegrować ją z istniejącymi projektami.

14 cyfrowych pinów we/wy

Masz dostęp do 14 cyfrowych pinów wejściowych/wyjściowych, umożliwiając łączenie i kontrolowanie różnych urządzeń, od prostych diod LED po bardziej złożone silniki lub czujniki.

6 analogowych styków wejściowych

Płyta ma również 6 analogowych pinów wejściowych do odczytu sygnałów analogowych z czujników takich jak temperatura lub czujniki światła, co daje precyzyjną kontrolę nad tym, w jaki sposób projekt oddziałuje z jego środowiskiem.

Złącze USB-C

Włączenie złącza USB-C zapewnia bardziej nowoczesne i solidne połączenie zarówno zasilania płyty, jak i przesyłania kodu.Zapewnia szybsze przesyłanie danych i jest bardziej niezawodne niż starsze złącza.

Na pokładzie 12x8 macierzy LED

Jedną z wyróżniających się funkcji jest macierz LED 12x8, która pozwala wyświetlać tekst, grafikę lub animacje bezpośrednio na planszy, dodając wizualny wymiar do twoich projektów.

Nagłówki dla I2C, SPI, UART

Dedykowane nagłówki dla komunikacji I2C, SPI i UART ułatwiają łączenie się z szeroką gamą czujników, wyświetlaczy i modułów, co daje większą elastyczność w twoich projektach.

Zastosowania Arduino Uno R4 WiFi

Projekty IoT z łącznością bezprzewodową

Arduino UNO R4 WiFi jest idealny do projektów IoT, w których musisz podłączyć urządzenia do Internetu w celu gromadzenia danych, pilota lub automatyzacji.Wbudowane Wi-Fi ułatwia konfigurowanie tego rodzaju projektów.

Budowanie czujników/urządzeń połączonych z Internetem

Możesz tworzyć urządzenia takie jak czujniki temperatury lub kamery bezpieczeństwa, które łączą się z Internetem, umożliwiając zdalne monitorowanie danych lub odbieranie powiadomień po spełnieniu określonych warunków.

Projekty dotyczące animacji lub grafiki w macierzy LED

Dzięki pokładowej macierzy LED możesz ożywić swoje projekty, wyświetlając animacje, przewijając tekst lub prostą grafikę, która jest idealna do interaktywnych wyświetlaczy lub narzędzi edukacyjnych.

Kursy edukacyjne przy użyciu funkcji Wi -Fi

Jeśli uczysz lub uczysz się o elektronice, możliwości Wi -Fi i Bluetooth tej płyty pozwalają zbadać, jak budować aplikacje bezprzewodowe, co czyni go pomocnym narzędziem do nauki w klasie.

Domowe systemy automatyzacji z bezprzewodowym zdalnym dostępem

Łączność WiFi płyty sprawia, że ​​jest idealny do budowania systemów automatyzacji domów, umożliwiając zdalne sterowanie światłami, urządzeniami lub innymi urządzeniami za pośrednictwem smartfona lub interfejsu internetowego.

DIY Stacje pogodowe, które przesyłają dane do chmury

Możesz zbudować stację pogodową, która zbiera dane takie jak temperatura i wilgotność, a następnie przesłać je do chmury w celu monitorowania w czasie rzeczywistym.To świetny sposób na poznanie gromadzenia danych i przetwarzania w chmurze.

Aplikacje kontrolowane głosem za pomocą Wi-Fi i audio

Integrując funkcje Wi-Fi i audio, możesz tworzyć urządzenia kontrolowane głosem, takie jak asystenci inteligentni domowi, które reagują na polecenia mówiono, dodając futurystyczny dotyk twoich projektów.

Specyfikacje Arduino Uno R4 WiFi

Funkcja	Specyfikacja
Nazwa planszy	Arduino uno r4 wifi
SKU	ABX00087
Mikrokontroler	Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4)
Moduł radiowy	ESP32-S3-Mini-1-N8
USB	USB-C® (port programowy)
Cyfrowe szpilki we/wy	14
Analogowe styki wejściowe	6
DAC	1
PINS PWM	6
Uart	Tak, 1x
I2C	Tak, 1x
SPI	Tak, 1x
MÓC	Tak, 1 puszka autobus
Napięcie robocze obwodu	5 V (ESP32-S3 działa na poziomie 3,3 V)
Napięcie wejściowe (VIN)	6-24 v
Prąd DC na pin I/O	8 Ma
RA4M1 Prędkość zegara	48 MHz
Szybkość zegara ESP32-S3-Mini-1-N8	Do 240 MHz
Pamięć RA4M1	256 kb Flash, 32 kb pamięci RAM
Pamięć ESP32-S3-Mini-1-N8	384 KB ROM, 512 KB SRAM
Wymiary (szerokość)	68,85 mm
Wymiary (długość)	53,34 mm

Alternatywy dla Arduino uno r4 wifi

Arduino MKR WIFI 1010

Arduino MKR WiFi 1010 jest dobrą alternatywą, jeśli szukasz mniejszej deski z łącznością Wi -Fi.Jest łatwy w użyciu i świetny do projektów IoT, zwłaszcza jeśli jesteś nowy w aplikacjach bezprzewodowych.

ESP32

Seria ESP32 to kolejna popularna opcja, oferująca zarówno WiFi, jak i Bluetooth przy niskim koszcie.Jest znany z niskiego zużycia energii, co czyni go solidnym wyborem projektów zasilanych baterią.

Nodemcu

Platforma Nodemcu to opcja open source, która obejmuje wbudowane Wi-Fi.Jest łatwy w użyciu, szczególnie w przypadku prostych projektów IoT i obsługuje skrypty Lua, dzięki czemu jest świetny do prototypowania.

Foton cząstek

Fifle Photon to niewielka deska zaprojektowana do projektów IoT, z łatwą integracją chmur.Jest idealny, jeśli chcesz kompaktowego i niezawodnego rozwiązania do łączenia urządzeń z Internetem.

Adafruit pióra huzzah z ESP8266

Ta płyta jest kolejną solidną alternatywą z łącznością Wi-Fi, a także zawiera wbudowaną funkcję ładowania USB i baterii, dzięki czemu jest idealna do projektów przenośnych lub zasilanych baterią.

Porównanie Arduino UNO R4 WiFi i Arduino MKR WiFi 1010

Funkcja	Arduino MKR WIFI 1010	Arduino uno r4 wifi
Mikrokontroler	SAMD21 CORTEX®-M0+ 32-bitowy mCU o niskiej mocy	Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4)
Prędkość zegara	48 MHz	Główny rdzeń: 48 MHz / ESP32-S3: do 240 MHz
Pamięć flash	256KB	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
Sram	32KB	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Napięcie robocze	3,3 V.	5 V (ESP32-S3 to 3,3 V)
Cyfrowe szpilki we/wy	8	14
Analogowe styki wejściowe	7 (ADC 8/10/12 bit)	A0 - A5
Analogowe piny wyjściowe	1 (DAC 10 bitów)	-
PINS PWM	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Łączność	Bluetooth® Nina W102 Moduł Ublox WI-FI Nina W102 moduł Ublox Bezpieczny element ATECC508A	Wi-Fi i Bluetooth przez ESP32-S3 (Espressif)
Wymiary (mm)	25 x 61,5	68,85 x 53,34

Projekt przy użyciu Arduino UNO R4 WiFi: Smart Home Automation z Arduino IoT Cloud

Automatyzacja domu to ekscytujące pole, które pozwala zdalnie sterować różnymi urządzeniami w domu.W tym samouczku stworzymy system automatyzacji domowej przy użyciu Arduino Uno R4 Wi -Fi i chmury Arduino IoT.

Komponenty

• Arduino uno r4 wifi

• Rezystory

• LED

• MOSFETS

• Breadboard

• Przewody skorupowe

Projektowanie obwodu

W tej konfiguracji podłączysz wejście napięcia (jak akumulator 9 V lub adapter DC 12V) do regulatora napięcia 7805.Celem tego regulatora jest upewnienie się, że napięcie przychodzące jest przekształcane w stabilne zasilanie DC 5V, które jest niezbędne do zasilania wielu urządzeń podłączonych do Arduino.Będziesz także pracować z MOSFETS jako przełączniki.Łącząc je z pinami 8 i 9 Arduino, możesz łatwo kontrolować, czy MOSFET są włączone, czy wyłączone.

Ponadto istnieją dodatkowe bloki końcowe powiązane z pinami 10, 11, 12 i 13. Są one idealne do łączenia urządzeń działających na 5 V.Na przykład możesz użyć przekaźnika 5-woltowego w tych punktach do zarządzania urządzeniami AC.Ten rodzaj konfiguracji daje elastyczność w zarządzaniu różnorodnymi komponentami bez ciągłego ponownego powtarzania projektu.

Programowanie z Arduino IoT Cloud

W chmurze Arduino IoT utwórz cztery zmienne w chmurze - urządzenie1, urządzenie2, urządzenie3 i urządzenie 4.Są one powiązane z Arduino Uno R4 i będą kontrolować cztery urządzenia.

#include void setup () {

pinmode (10, wyjściowe);

Pinmode (11, wyjście);

Pinmode (12, wyjściowe);

pinmode (13, wyjście);

}

void Loop () {

if (device1) {

DigitalWrite (10, wysoki);

} w przeciwnym razie {

DigitalWrite (10, niski);

}

if (device2) {

DigitalWrite (11, High);

} w przeciwnym razie {

DigitalWrite (11, niski);

}

if (device3) {

DigitalWrite (12, wysoki);

} w przeciwnym razie {

DigitalWrite (12, niski);

}

if (device4) {

DigitalWrite (13, High);

} w przeciwnym razie {

DigitalWrite (13, niski);

}

}

Ten kod sprawdza zmiany w zmiennych i włącza odpowiednią LED LED.

Testowanie

Po napisaniu kodu i przesłaniu go do Arduino możesz rozpocząć testowanie.Otwórz pulpit nawigacyjny Arduino IoT Cloud, w którym znajdziesz sterowanie dla swoich podłączonych urządzeń.Stąd możesz włączyć i wyłączać urządzenia i obserwować, jak system reaguje w czasie rzeczywistym.Każda dioda LED lub urządzenie podłączone do MOSFET lub bloków terminalowych powinny zachowywać się dokładnie tak, jak zaprogramowano.Dzięki aplikacji mobilnej Arduino IoT Cloud będziesz mieć dodatkową wygodę zdalnego sterowania.Ta faza polega na sprawdzeniu, czy system działa zgodnie z oczekiwaniami, upewniając się, że każde wysyłane polecenie zostanie wykonane dokładnie.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Czym różni się Arduino Uno R4 WiFi od zwykłego Arduino Uno?

Arduino Uno R4 Wi-Fi przynosi kilka ulepszeń, w tym 32-bitowy procesor ramienia zamiast starszego 8-bitowego.Dodaje również łączność WiFi i Bluetooth, co daje więcej sposobów bezprzewodowego podłączenia projektów.Dodatkowo jest wyposażony w pokładową matrycę LED i więcej pamięci niż zwykłe UNO.

2. Jakie funkcje Wi-Fi oferuje moduł ESP32-S3?

Moduł ESP32-S3 na Arduino Uno R4 WiFi obsługuje sieci WiFi 4 (802.11 b/g/n), co czyni go kompatybilnym z najbardziej nowoczesnymi routerami.Zawiera także Bluetooth 5, dzięki czemu można podłączyć urządzenia nad Bluetooth.Maksymalna prędkość Wi -Fi, którą możesz uzyskać, wynosi 150 Mb / s.

3. Jakiego procesora używa Arduino Uno R4 WiFi i jak szybko to jest?

Płyta wykorzystuje procesor kory ARM 48 MHz, który jest znacznie szybszy niż procesor 16 MHz AVR w starszym Arduino UNO.Oznacza to, że płyta może obsługiwać bardziej złożone zadania i działać szybciej w porównaniu.

4. Ile pamięci ma Arduino Uno R4 WiFi?

Arduino UNO R4 WiFi ma 256 kB pamięci flash i 32 kB SRAM, co stanowi duży wzrost w stosunku do zwykłego UNO.Ta dodatkowa pamięć pozwala przechowywać więcej kodu i obsługiwać więcej danych podczas uruchomienia programu.