Op 2024/10/21 272

Arduino Uno R4 WiFi -overzicht en functies uitgelegd

Als je de wereld van Arduino verkent en op zoek bent naar een bord dat meer kracht- en draadloze mogelijkheden biedt, is de Arduino Uno R4 WiFi een uitstekende keuze.Het bouwt voort op het populaire UNO -ontwerp, maar voegt wifi en Bluetooth -connectiviteit toe, waardoor het gemakkelijker is om uw projecten op internet te verbinden.In dit artikel zullen we de functies, specificaties en hoe het zich verhoudt tot andere boards nader bekijken.Of u nu IoT -apparaten bouwt of experimenteert met thuisautomatisering, de UNO R4 WiFi biedt u de tools om slimmere, meer verbonden projecten te maken.

Catalogus

Overzicht van Arduino Uno R4 WiFi

De Arduino Uno R4 WiFi is een stap vooruit van de originele UNO, waardoor u een geüpgraded prestaties en ingebouwde draadloze mogelijkheden biedt.In de kern is een 32-bit Renesas-microcontroller die een 48 MHz arm cortex-M4-processor omvat.Dit geeft u meer kracht om complexe taken aan te kunnen, samen met 256 kb flash -geheugen, 32 kb SRAM en 8KB EEPROM voor opslag.

Wat deze versie opvalt, is de ingebouwde wifi- en Bluetooth-connectiviteit.U hebt geen extra componenten nodig om uw projecten op internet te verbinden, en de ESP32-S3-module zorgt voor al uw draadloze netwerkbehoeften.De bekende UNO -vormfactor en pinout blijven hetzelfde, dus u kunt nog steeds veel van uw bestaande schilden en accessoires gebruiken zonder dat u wijzigingen hoeft aan te brengen.De toevoeging van een 12x8 LED -matrix is ​​een andere opwindende functie, waardoor u visuele displays kunt maken direct op het bord zelf.

Specificaties van de Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 MicroController

Parameter	Specificatie
Kern	ARM Cortex-M4
Kloksnelheid	48MHz
Flash -geheugen	256 kb
RAM	32kb
Werkspanning	1.6V - 5.5V
ADC -kanalen	18 x 14-bit
DAC -kanalen	1 x 8-bit, 2 x 12-bit
Mededeling	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Timers/PWM	Ja
Pakket	64-pins LQFP
Bedrijfstemperatuur	-40 ° C tot 105 ° C
Afmetingen	10 mm x 10 mm
Telling	64

De Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 MicroController is de kern van de Arduino Uno R4 WiFi en biedt een krachtige combinatie van functies om een ​​verscheidenheid aan projecten te verwerken.Het draait op een 48 MHz ARM Cortex-M4-processor, wat betekent dat u meer verwerkingssnelheid krijgt in vergelijking met eerdere modellen.Deze microcontroller is ontworpen met 256 kb flash -geheugen, dus u hebt veel ruimte voor uw code, terwijl de 32kb SRAM de RAM biedt die u nodig hebt voor tijdelijke gegevensopslag tijdens runtime.De 8KB EEPROM is handig voor het opslaan van niet-vluchtige gegevens die beschikbaar blijven, zelfs nadat de stroom is uitgeschakeld.

Kenmerken van Arduino Uno R4 WiFi

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

Het hart van de Arduino UNO R4 WiFi is een 32-bit Renesas-microcontroller met een 48 MHz ARM Cortex-M4-processor, die u de kracht geeft om meer veeleisende taken aan te kunnen in vergelijking met oudere modellen.

WiFi-module: ESP32-S3-Mini-1-N8

De ingebouwde ESP32-S3-module zorgt voor eenvoudige WiFi- en Bluetooth-verbindingen, zodat u uw projecten draadloos kunt verbinden met internet zonder extra hardware nodig te hebben.

Bedrijfsspanning: 5V -logica

Dit bord werkt op een 5V -logisch niveau, waardoor het compatibel is met een breed scala aan componenten en sensoren, zodat u het gemakkelijk kunt integreren in uw bestaande projecten.

14 digitale I/O -pinnen

U hebt toegang tot 14 digitale invoer-/uitvoerpennen, zodat u verschillende apparaten kunt verbinden en besturen, van eenvoudige LED's tot complexere motoren of sensoren.

6 analoge invoerpennen

Het bord beschikt ook over 6 analoge invoerpennen voor het lezen van analoge signalen van sensoren zoals temperatuur of lichtsensoren, waardoor u precieze controle hebt over hoe uw project interageert met zijn omgeving.

USB-C-connector

De opname van een USB-C-connector biedt een modernere en robuuste verbinding voor het voeden van het bord en het uploaden van code.Het zorgt voor snellere gegevensoverdracht en is betrouwbaarder dan oudere connectoren.

Board 12x8 LED-matrix

Een van de opvallende functies is de 12x8 LED -matrix, waarmee u tekst, grafische afbeeldingen of animaties direct op het bord kunt weergeven en een visuele dimensie aan uw projecten toevoegt.

Headers voor I2C, SPI, UART

Toegewijde headers voor I2C, SPI en UART -communicatie maken het gemakkelijker om verbinding te maken met een breed scala aan sensoren, displays en modules, waardoor u meer flexibiliteit in uw ontwerpen krijgt.

Toepassingen van Arduino Uno R4 WiFi

IoT -projecten met draadloze connectiviteit

De Arduino UNO R4 WiFi is ideaal voor IoT -projecten, waar u apparaten op internet moet verbinden voor gegevensverzameling, afstandsbediening of automatisering.De ingebouwde wifi maakt het gemakkelijk om dit soort projecten op te zetten.

Bouw op internet-verbonden sensoren/apparaten

U kunt apparaten zoals temperatuursensoren of beveiligingscamera's maken die verbinding maken met internet, zodat u gegevens op afstand kunt volgen of meldingen kunt ontvangen wanneer aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan.

Projecten met animatie of afbeeldingen op de LED -matrix

Met de ingebouwde LED-matrix kunt u uw projecten tot leven brengen door animaties, scrollende tekst of eenvoudige afbeeldingen weer te geven, wat geweldig is voor interactieve displays of educatieve tools.

Educatieve cursussen met behulp van WiFi -functies

Als u les geeft of leert over elektronica, kunt u de wifi- en Bluetooth -mogelijkheden van dit bord onderzoeken hoe u draadloze applicaties kunt bouwen, waardoor het een nuttig hulpmiddel is voor het leren van klaslokaal.

Home Automation Systems met draadloze externe toegang

De wifi -connectiviteit van het bord maakt het perfect voor het bouwen van thuisautomatiseringssystemen, zodat u lichten, apparaten of andere apparaten op afstand kunt bedienen via een smartphone of webinterface.

DIY -weerstations die gegevens uploaden naar de cloud

U kunt een weerstation bouwen dat gegevens zoals temperatuur en vochtigheid verzamelt en deze vervolgens naar de cloud uploadt voor realtime monitoring.Dit is een geweldige manier om meer te weten te komen over gegevensverzameling en cloud computing.

Spraakgestuurde applicaties met behulp van wifi en audio

Door WiFi- en audiomogelijkheden te integreren, kunt u spraakgestuurde apparaten maken, zoals smart home-assistenten, die reageren op gesproken commando's, een futuristische toets toevoegen aan uw projecten.

Specificaties van Arduino Uno R4 WiFi

Functie	Specificatie
Bordnaam	Arduino uno r4 wifi
Sku	ABX00087
Microcontroller	Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4)
Radiomodule	ESP32-S3-MINI-1-N8
USB	USB-C® (programmeerpoort)
Digitale I/O -pinnen	14
Analoge invoerpennen	6
DAC	1
PWM -pinnen	6
Uart	Ja, 1x
I2C	Ja, 1x
Spi	Ja, 1x
KAN	Ja, ik kan bus
Werkspanning van het circuit	5 V (ESP32-S3 werkt op 3,3 V)
Ingangsspanning (VIN)	6-24 V
DC -stroom per I/O -pin	8 ma
RA4M1 kloksnelheid	48 MHz
ESP32-S3-Mini-1-N8 kloksnelheid	Tot 240 MHz
RA4M1 -geheugen	256 kb flits, 32 kb RAM
ESP32-S3-Mini-1-N8 Memory	384 kb ROM, 512 kb sram
Afmetingen (breedte)	68,85 mm
Afmetingen (lengte)	53.34 mm

Alternatieven voor Arduino Uno R4 WiFi

Arduino MKR WiFi 1010

De Arduino MKR WiFi 1010 is een goed alternatief als u op zoek bent naar een kleiner bord met wifi -connectiviteit.Het is gemakkelijk te gebruiken en geweldig voor IoT -projecten, vooral als u nieuw bent in draadloze applicaties.

ESP32

De ESP32 -serie is een andere populaire optie en biedt zowel WiFi als Bluetooth tegen lage kosten.Het staat bekend om zijn lage stroomverbruik, waardoor het een solide keuze is voor projecten op batterijen.

Nodemcu

Het nodemcu-platform is een open-source optie met ingebouwde wifi.Het is gemakkelijk te gebruiken, vooral voor eenvoudige IoT -projecten, en ondersteunt Lua -scripting, waardoor het geweldig is voor prototyping.

Deeltjesfoton

Het deeltjesfoton is een klein bord dat is ontworpen voor IoT -projecten, met eenvoudige cloudintegratie.Het is perfect als u een compacte en betrouwbare oplossing wilt voor het aansluiten van apparaten op internet.

Adafruit Feather Huzzah met ESP8266

Dit bord is een ander solide alternatief met wifi-connectiviteit en bevat ook een ingebouwde USB- en batterijlaadfunctie, waardoor het ideaal is voor draagbare of batterij-aangedreven projecten.

Vergelijking tussen Arduino Uno R4 WiFi en Arduino MKR WiFi 1010

Functie	Arduino MKR WiFi 1010	Arduino uno r4 wifi
Microcontroller	SAMD21 Cortex®-M0+ 32-bit Low Power Arm MCU	Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4)
Kloksnelheid	48 MHz	Hoofdkern: 48 MHz / ESP32-S3: tot 240 MHz
Flash -geheugen	256 kb	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
SRAM	32kb	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Werkspanning	3.3V	5V (ESP32-S3 is 3,3V)
Digitale I/O -pinnen	8	14
Analoge invoerpennen	7 (ADC 8/10/12 bit)	A0 - A5
Analoge uitgangspinnen	1 (DAC 10 bit)	-
PWM -pinnen	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Connectiviteit	Bluetooth® Nina W102 Ublox -module Wi-Fi Nina W102 Ublox-module Beveilig element atecc508a	Wi-Fi en Bluetooth via ESP32-S3 (Espressif)
Afmetingen (mm)	25 x 61,5	68,85 x 53.34

Project met behulp van Arduino Uno R4 WiFi: Smart Home Automation met Arduino IoT Cloud

Home Automation is een opwindend veld waarmee u verschillende apparaten in uw huis op afstand kunt besturen.In deze zelfstudie zullen we een huisautomatiseringssysteem maken met behulp van een Arduino UNO R4 WiFi en de Arduino IoT Cloud.

Componenten

• Arduino Uno R4 WiFi

• Weerstanden

• LED's

• MOSFETS

• Breadboard

• Jumper -draden

Circuitontwerp

In deze opstelling verbindt u een spanningsingang (zoals een 9V -batterij of 12V DC -adapter) op een 7805 -spanningsregelaar.Het doel van deze regulator is om ervoor te zorgen dat de inkomende spanning wordt omgezet in een stabiele 5V DC -voeding, die nodig is voor het voeden van meerdere apparaten die zijn aangesloten op de Arduino.Je werkt ook met MOSFET's als schakelaars.Door ze te verbinden met pinnen 8 en 9 van de Arduino, kunt u gemakkelijk bepalen of de MOSFET's aan of uit zijn.

Verder zijn er extra terminalblokken gekoppeld aan pennen 10, 11, 12 en 13. Deze zijn perfect voor het verbinden van apparaten die op 5V worden uitgevoerd.U kunt bijvoorbeeld op deze punten een 5-volt-relais gebruiken om AC-apparaten te beheren.Dit soort setup geeft u de flexibiliteit om verschillende componenten te beheren zonder uw project constant opnieuw te bedraden.

Programmeren met Arduino IoT Cloud

Maak in de Arduino IoT -cloud vier cloudvariabelen - apparaat1, apparaat2, apparaat3 en apparaat4.Deze zijn gekoppeld aan de Arduino UNO R4 en zullen de vier apparaten besturen.

#include void setup () {

PinMode (10, uitgang);

PinMode (11, uitgang);

PinMode (12, uitgang);

PinMode (13, uitgang);

}

void loop () {

if (apparaat1) {

DigitalWrite (10, High);

} else {

DigitalWrite (10, Low);

}

if (apparaat2) {

DigitalWrite (11, High);

} else {

DigitalWrite (11, Low);

}

if (device3) {

DigitalWrite (12, High);

} else {

DigitalWrite (12, Low);

}

if (device4) {

DigitalWrite (13, High);

} else {

DigitalWrite (13, Low);

}

}

Deze code controleert op wijzigingen in de variabelen en zet de bijbehorende LED in of uit.

Testen

Nadat je je code hebt geschreven en geüpload naar de Arduino, kun je beginnen met testen.Open het Arduino IoT Cloud -dashboard waar u bedieningselementen vindt voor uw aangesloten apparaten.Vanaf hier kunt u uw apparaten in- en uitschakelen en observeren hoe het systeem in realtime reageert.Elke LED of apparaat aangesloten op uw MOSFET's of terminalblokken moet zich precies zoals geprogrammeerd gedragen.Met de Arduino IoT Cloud Mobile App hebt u het extra gemak om alles op afstand te besturen.Deze fase draait allemaal om het verifiëren dat uw systeem werkt zoals verwacht, zodat elke opdracht die u verzendt nauwkeurig wordt uitgevoerd.

Veelgestelde vragen [FAQ]

1. Hoe verschilt de Arduino Uno R4 WiFi van de reguliere Arduino Uno?

De Arduino UNO R4 WiFi brengt verschillende upgrades, waaronder een 32-bits ARM-processor in plaats van de oudere 8-bit.Het voegt ook WiFi- en Bluetooth -connectiviteit toe, waardoor u meer manieren krijgt om uw projecten draadloos te verbinden.Bovendien wordt het geleverd met een ingebouwde LED -matrix en meer geheugen dan de reguliere UNO.

2. Welke wifi-functies biedt de ESP32-S3-module?

De ESP32-S3-module op de Arduino UNO R4 WiFi ondersteunt WiFi 4 (802.11 B/G/N) -netwerken, waardoor deze compatibel is met de meeste moderne routers.Het bevat ook Bluetooth 5, zodat u apparaten via Bluetooth kunt aansluiten.De maximale wifi -snelheid die u kunt krijgen is 150 Mbps.

3. Welke processor gebruikt de Arduino UNO R4 WiFi en hoe snel is het?

Het bord maakt gebruik van een 48 MHz ARM Cortex-M4-processor, die veel sneller is dan de 16MHz AVR-processor in de oudere Arduino UNO.Dit betekent dat het bord complexere taken kan aan kunnen en sneller in vergelijking kunnen werken.

4. Hoeveel geheugen heeft de Arduino Uno R4 WiFi?

De Arduino UNO R4 WiFi heeft 256 kb flash -geheugen en 32 kb SRAM, wat een grote toename is ten opzichte van de reguliere UNO.Met dit extra geheugen kunt u meer code opslaan en meer gegevens verwerken terwijl uw programma wordt uitgevoerd.