på 2024/10/21 259

Arduino Uno R4 WiFi -översikt och funktioner förklarade

Om du utforskar världen av Arduino och letar efter ett bräde som erbjuder mer kraft och trådlösa kapaciteter är Arduino Uno R4 WiFi ett utmärkt val.Det bygger på den populära UNO -designen men lägger till WiFi och Bluetooth -anslutning, vilket gör det enklare att ansluta dina projekt till internet.I den här artikeln tittar vi närmare på dess funktioner, specifikationer och hur den jämförs med andra styrelser.Oavsett om du bygger IoT -enheter eller experimenterar med hemmautomation, erbjuder Uno R4 WiFi dig verktygen för att skapa smartare, mer anslutna projekt.

Katalog

Översikt över Arduino Uno R4 WiFi

Arduino Uno R4 WiFi är ett steg framåt från den ursprungliga UNO, vilket ger dig uppgraderad prestanda och inbyggda trådlösa funktioner.I hjärtat är en 32-bitars Renesas mikrokontroller som inkluderar en 48 MHz ARM Cortex-M4-processor.Detta ger dig mer kraft att hantera komplexa uppgifter, tillsammans med 256 kB flashminne, 32KB SRAM och 8KB EEPROM för lagring.

Det som gör att den här versionen sticker ut är den inbyggda WiFi och Bluetooth-anslutningen.Du behöver inte extra komponenter för att ansluta dina projekt till Internet, och ESP32-S3-modulen tar hand om alla dina trådlösa nätverksbehov.Den välkända UNO -formfaktorn och pinout förblir densamma, så att du fortfarande kan använda många av dina befintliga sköldar och tillbehör utan att behöva göra några ändringar.Tillägget av en 12x8 LED -matris är en annan spännande funktion som låter dig skapa visuella skärmar direkt på brädet själv.

Specifikationer för Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 MICROCONTROLLER

Parameter	Specifikation
Kärna	Arm Cortex-M4
Klockhastighet	48MHz
Blixtminne	256 kb
Ram	32KB
Driftspänning	1.6V - 5.5V
ADC -kanaler	18 x 14-bitars
DAC -kanaler	1 x 8-bit, 2 x 12-bitars
Kommunikation	Canbus, i2c, spi, uart, USB
Timers/pwm	Ja
Paket	64-stifts LQFP
Driftstemperatur	-40 ° C till 105 ° C
Mått	10mm x 10 mm
Räkning	64

Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller är kärnan i Arduino Uno R4 WiFi, och erbjuder en kraftfull kombination av funktioner för att hantera olika projekt.Den körs på en 48 MHz ARM Cortex-M4-processor, vilket innebär att du får mer bearbetningshastighet jämfört med tidigare modeller.Denna mikrokontroller är designad med 256 kB flashminne, så du har gott om utrymme för din kod, medan 32KB SRAM tillhandahåller den RAM du behöver för tillfällig datalagring under körtid.8KB EEPROM är användbar för att lagra icke-flyktiga data som förblir tillgängliga även efter att strömmen har stängts av.

Funktioner i Arduino Uno R4 WiFi

Microcontroller: Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 (ARM Cortex-M4)

Hjärtat i Arduino Uno R4 WiFi är en 32-bitars Renesas mikrokontroller med en 48MHz ARM Cortex-M4-processor, vilket ger dig kraften att hantera mer krävande uppgifter jämfört med äldre modeller.

WiFi-modul: ESP32-S3-MINI-1-N8

Den inbyggda ESP32-S3-modulen möjliggör enkla WiFi- och Bluetooth-anslutningar, så att du trådlöst kan ansluta dina projekt till Internet utan att behöva ytterligare hårdvara.

Driftspänning: 5V logik

Det här kortet körs på 5V logiknivå, vilket gör det kompatibelt med ett brett utbud av komponenter och sensorer, så att du enkelt kan integrera det i dina befintliga projekt.

14 digitala I/O -stift

Du har tillgång till 14 digitala ingångs-/utgångsstift, så att du kan ansluta och styra olika enheter, från enkla lysdioder till mer komplexa motorer eller sensorer.

6 analoga ingångsstift

Brädet har också 6 analoga inmatningsstift för att läsa analoga signaler från sensorer som temperatur eller ljussensorer, vilket ger dig exakt kontroll över hur ditt projekt interagerar med sin miljö.

USB-C-kontakt

Införandet av ett USB-C-kontakt ger en mer modern och robust anslutning för både att driva kortet och ladda upp koden.Det säkerställer snabbare dataöverföring och är mer tillförlitlig än äldre kontakter.

Ombord 12x8 LED-matris

En av de framstående funktionerna är 12x8 LED -matrisen, som gör att du kan visa text, grafik eller animationer direkt på brädet och lägga till en visuell dimension till dina projekt.

Rubriker för i2c, spi, uart

Dedikerade rubriker för I2C, SPI och UART -kommunikation gör det lättare att ansluta till en mängd olika sensorer, skärmar och moduler, vilket ger dig mer flexibilitet i dina mönster.

Applikationer av Arduino Uno R4 WiFi

IoT -projekt med trådlös anslutning

Arduino Uno R4 WiFi är idealisk för IoT -projekt, där du behöver ansluta enheter till Internet för datainsamling, fjärrkontroll eller automatisering.Den inbyggda WiFi gör det enkelt att ställa in sådana projekt.

Bygga internetanslutna sensorer/enheter

Du kan skapa enheter som temperatursensorer eller säkerhetskameror som ansluter till internet, så att du kan övervaka data på distans eller ta emot varningar när vissa villkor är uppfyllda.

Projekt som involverar animering eller grafik på LED -matrisen

Med LED-matrisen ombord kan du leva dina projekt genom att visa animationer, bläddra text eller enkel grafik, vilket är bra för interaktiva skärmar eller utbildningsverktyg.

Utbildningskurser som använder WiFi -funktioner

Om du undervisar eller lär dig om elektronik, låter WiFi och Bluetooth -kapaciteten på detta bräde dig utforska hur du bygger trådlösa applikationer, vilket gör det till ett användbart verktyg för klassrumsinlärning.

Hemmautomationssystem med trådlös fjärråtkomst

Styrelsens WiFi -anslutning gör det perfekt för att bygga hemutomationssystem, så att du kan styra lampor, apparater eller andra enheter på distans via ett smartphone eller webbgränssnitt.

DIY väderstationer som laddar upp data till molnet

Du kan bygga en väderstation som samlar in data som temperatur och fuktighet och laddar sedan upp dem till molnet för realtidsövervakning.Detta är ett bra sätt att lära sig om datainsamling och molnberäkning.

Röststyrda applikationer med WiFi och ljud

Genom att integrera WiFi och ljudfunktioner kan du skapa röststyrda enheter, till exempel smarta hemassistenter, som svarar på talade kommandon och lägger till en futuristisk touch till dina projekt.

Specifikationer för Arduino Uno R4 WiFi

Särdrag	Specifikation
Brädnamn	Arduino uno r4 wifi
Sku	ABX00087
Mikrokontroller	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Radiomodul	Esp32-s3-mini-1-n8
USB	USB-C® (programmeringsport)
Digital I/O -stift	14
Analoga ingångsstift	6
Dac	1
Pwm -stift	6
Uart	Ja, 1x
I2c	Ja, 1x
Spi	Ja, 1x
BURK	Ja, 1 kan buss
Kretsledningsspänning	5 V (ESP32-S3 fungerar vid 3,3 V)
Ingångsspänning (VIN)	6-24 v
Likström per I/O -stift	8 ma
RA4M1 klockhastighet	48 MHz
ESP32-S3-MINI-1-N8 klockhastighet	Upp till 240 MHz
RA4M1 -minne	256 kb blixt, 32 kb ram
ESP32-S3-MINI-1-N8-minne	384 KB ROM, 512 KB SRAM
Dimensioner (bredd)	68,85 mm
Dimensioner (längd)	53,34 mm

Alternativ till Arduino Uno R4 WiFi

Arduino MKR WiFi 1010

Arduino MKR WiFi 1010 är ett bra alternativ om du letar efter ett mindre kort med WiFi -anslutning.Det är lätt att använda och bra för IoT -projekt, särskilt om du är ny på trådlösa applikationer.

Esp32

ESP32 -serien är ett annat populärt alternativ som erbjuder både WiFi och Bluetooth till en låg kostnad.Det är känt för sin låga kraftförbrukning, vilket gör det till ett fast val för batteridrivna projekt.

Nodemcu

Nodemcu-plattformen är ett öppet källkodsalternativ som inkluderar inbyggd WiFi.Det är lätt att använda, särskilt för enkla IoT -projekt, och stöder LUA -skript, vilket gör det bra för prototyper.

Partikelfoton

Partikelfotonen är ett litet bräde utformat för IoT -projekt, med enkel molnintegration.Det är perfekt om du vill ha en kompakt och pålitlig lösning för att ansluta enheter till internet.

Adafruit Feather Huzzah med ESP8266

Detta kort är ett annat fast alternativ med WiFi-anslutning, och det inkluderar också en inbyggd USB- och batteriladdningsfunktion, vilket gör det idealiskt för bärbara eller batteridrivna projekt.

Jämförelse mellan Arduino Uno R4 WiFi och Arduino MKR WiFi 1010

Särdrag	Arduino MKR WiFi 1010	Arduino uno r4 wifi
Mikrokontroller	SAMD21 Cortex®-M0+ 32-bitars låg effektarm MCU	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Klockhastighet	48 MHz	Huvudkärnan: 48 MHz / ESP32-S3: Upp till 240 MHz
Blixtminne	256 kb	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
Sram	32KB	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Driftspänning	3.3V	5V (ESP32-S3 är 3,3V)
Digital I/O -stift	8	14
Analoga ingångsstift	7 (ADC 8/10/12 bit)	A0 - A5
Analoga utgångsstift	1 (DAC 10 bit)	-
Pwm -stift	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Anslutning	Bluetooth® Nina W102 UBLOX -modul Wi-Fi Nina W102 UBLOX-modul Säkert element Atecc508a	Wi-Fi och Bluetooth via ESP32-S3 (Espressif)
Dimensioner (mm)	25 x 61,5	68,85 x 53,34

Projekt med Arduino Uno R4 WiFi: Smart Home Automation med Arduino IoT Cloud

Home Automation är ett spännande fält som gör att du kan styra olika enheter i ditt hem på distans.I denna handledning kommer vi att skapa ett hemautomationssystem med en Arduino Uno R4 WiFi och Arduino IoT -molnet.

Komponenter

• Arduino Uno R4 WiFi

• Motstånd

• lysdioder

• Mosfets

• Brödskiva

• Jumpertrådar

Kretsdesign

I den här inställningen kommer du att ansluta en spänningsingång (som ett 9V -batteri eller 12V DC -adapter) till en 7805 -spänningsregulator.Syftet med denna regulator är att se till att den inkommande spänningen omvandlas till en stabil 5V DC -tillförsel, vilket är nödvändigt för att driva flera enheter anslutna till Arduino.Du kommer också att arbeta med MOSFETS som switchar.Genom att ansluta dem till stiften 8 och 9 i Arduino kan du enkelt kontrollera om MOSFET: erna är på eller av.

Vidare finns det ytterligare terminalblock kopplade till stift 10, 11, 12 och 13. Dessa är perfekta för att ansluta enheter som körs på 5V.Till exempel kan du använda ett 5-volt relä på dessa punkter för att hantera AC-enheter.Den här typen av installation ger dig flexibilitet att hantera olika komponenter utan att behöva ständigt koppla om ditt projekt.

Programmering med Arduino IoT Cloud

Skapa fyra molnvariabler i Arduino IoT -molnet - enhet1, enhet2, enhet3 och enhet4.Dessa är kopplade till Arduino UNO R4 och kommer att styra de fyra enheterna.

#include void setup () {

PinMode (10, utgång);

PinMode (11, utgång);

PinMode (12, utgång);

PinMode (13, utgång);

}

void loop () {

if (enhet1) {

DigitalWrite (10, hög);

} annat {

DigitalWrite (10, låg);

}

if (enhet2) {

DigitalWrite (11, hög);

} annat {

DigitalWrite (11, låg);

}

if (enhet3) {

DigitalWrite (12, hög);

} annat {

DigitalWrite (12, låg);

}

if (enhet4) {

DigitalWrite (13, hög);

} annat {

DigitalWrite (13, låg);

}

}

Denna kod kontrollerar för ändringar i variablerna och slår på motsvarande LED på eller av.

Testning

När du har skrivit din kod och laddat upp den till Arduino kan du börja testa.Öppna Arduino IoT Cloud -instrumentpanelen där du hittar kontroller för dina anslutna enheter.Härifrån kan du slå på och stänga av enheterna och observera hur systemet svarar i realtid.Varje LED eller enhet ansluten till dina MOSFET: er eller terminalblock bör bete sig exakt som programmerade.Med Arduino IoT Cloud Mobile -appen har du den extra bekvämligheten att kontrollera allt på distans.Den här fasen handlar om att verifiera att ditt system fungerar som förväntat och säkerställer att varje kommando du skickar körs exakt.

Vanliga frågor [FAQ]

1. Hur skiljer sig Arduino Uno R4 WiFi från den vanliga Arduino Uno?

Arduino Uno R4 WiFi har flera uppgraderingar, inklusive en 32-bitars armprocessor istället för den äldre 8-bitars.Det lägger också till WiFi och Bluetooth -anslutning, vilket ger dig fler sätt att ansluta dina projekt trådlöst.Dessutom kommer den med en LED -matris ombord och mer minne än den vanliga UNO.

2. Vilka WiFi-funktioner erbjuder ESP32-S3-modulen?

ESP32-S3-modulen på Arduino Uno R4 WiFi stöder WiFi 4 (802.11 b/g/n) nätverk, vilket gör det kompatibelt med de flesta moderna routrar.Det inkluderar också Bluetooth 5, så att du kan ansluta enheter via Bluetooth.Den maximala WiFi -hastigheten du kan få är 150 Mbps.

3. Vilken processor använder Arduino Uno R4 WiFi och hur snabbt är det?

Styrelsen använder en 48 MHz ARM Cortex-M4-processor, vilket är mycket snabbare än 16MHz AVR-processorn i den äldre Arduino UNO.Detta innebär att styrelsen kan hantera mer komplexa uppgifter och köra snabbare i jämförelse.

4. Hur mycket minne har Arduino Uno R4 WiFi?

Arduino Uno R4 WiFi har 256 kB flashminne och 32 kB SRAM, vilket är en stor ökning jämfört med den vanliga UNO.Detta extra minne låter dig lagra mer kod och hantera mer data medan ditt program körs.