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Panoramica wifi e funzionalità di Arduino Uno R4

Se stai esplorando il mondo di Arduino e stai cercando una tavola che offra più capacità di potenza e wireless, l'Arduino Uno R4 WiFi è una scelta eccellente.Si basa sul popolare design UNO ma aggiunge la connettività WiFi e Bluetooth, rendendo più facile collegare i tuoi progetti a Internet.In questo articolo, daremo uno sguardo più da vicino alle sue caratteristiche, specifiche e come si confronta con altre schede.Che tu stia costruendo dispositivi IoT o sperimentando l'automazione domestica, il WiFi UNO R4 ti offre gli strumenti per creare progetti più intelligenti e più connessi.

Catalogare

Panoramica di Arduino Uno R4 Wifi

L'Arduino UNO R4 WiFi è un passo avanti rispetto all'UNO originale, fornendo prestazioni aggiornate e capacità wireless integrate.Al suo cuore c'è un microcontrollore Renesas a 32 bit che include un processore di corteccia-M4 braccio a 48 MHz.Questo ti dà più potenza per gestire compiti complessi, insieme a 256 kb di memoria flash, 32kb di SRAM e 8kb di EEPROM per la memorizzazione.

Ciò che distingue questa versione è la connettività WiFi e Bluetooth integrata.Non hai bisogno di componenti extra per collegare i tuoi progetti a Internet e il modulo ESP32-S3 si occupa di tutte le tue esigenze di networking wireless.Il fattore di forma UNO e il pinout familiari rimangono gli stessi, quindi puoi ancora usare molti dei tuoi scudi e accessori esistenti senza aver bisogno di apportare modifiche.L'aggiunta di una matrice LED 12x8 è un'altra caratteristica entusiasmante, che consente di creare display visivi direttamente sulla scheda stessa.

Specifiche del microcontrollore Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0

Parametro	Specifiche
Nucleo	ARM Cortex-M4
Velocità di orologio	48MHz
Memoria flash	256kb
RAM	32kb
Tensione operativa	1.6V - 5,5 V.
Canali ADC	18 x 14 bit
Canali DAC	1 x 8 bit, 2 x 12 bit
Comunicazione	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Timer/pwm	SÌ
Pacchetto	64 pin lqfp
Temperatura operativa	-40 ° C a 105 ° C.
Dimensioni	10 mm x 10 mm
Conteggio dei perni	64

Il microcontrollore Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 è al centro dell'Arduino Uno R4 WiFi, offrendo una potente combinazione di funzionalità per gestire una varietà di progetti.Funziona su un processore ARM Cortex-M4 a 48 MHz, il che significa che otterrai una maggiore velocità di elaborazione rispetto ai modelli precedenti.Questo microcontrollore è progettato con 256 kb di memoria flash, quindi hai molto spazio per il tuo codice, mentre il 32kB di SRAM fornisce la RAM necessaria per l'archiviazione temporanea dei dati durante il runtime.L'EEPROM 8KB è utile per la memorizzazione di dati non volatili che rimane disponibili anche dopo che la potenza è stata disattivata.

Caratteristiche di Arduino Uno R4 WiFi

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

Il cuore dell'Arduino UNO R4 WiFi è un microcontrollore Renesas a 32 bit con un processore a corma-M4 a 48 MHz, che ti dà la potenza di gestire compiti più esigenti rispetto ai modelli più vecchi.

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

Il modulo ESP32-S3 incorporato consente facili connessioni WiFi e Bluetooth, permettendoti di collegare i progetti in modalità wireless a Internet senza aver bisogno di hardware aggiuntivo.

Tensione operativa: logica 5V

Questa scheda funziona a un livello logico 5V, rendendola compatibile con una vasta gamma di componenti e sensori, in modo da poterlo integrare facilmente nei tuoi progetti esistenti.

14 pin digitali I/O

Hai accesso a 14 pin di input/output digitali, consentendo di collegare e controllare vari dispositivi, dai semplici LED a motori o sensori più complessi.

6 pin di ingresso analogici

La scheda presenta anche 6 pin di ingresso analogici per la lettura di segnali analogici da sensori come i sensori di temperatura o di luce, dando un controllo preciso su come il tuo progetto interagisce con il suo ambiente.

Connettore USB-C

L'inclusione di un connettore USB-C fornisce una connessione più moderna e robusta sia per l'alimentazione della scheda che per il codice di caricamento.Garantisce un trasferimento di dati più rapido ed è più affidabile dei connettori più vecchi.

Matrice LED 12x8 di bordo

Una delle funzionalità straordinarie è la matrice LED 12x8, che consente di visualizzare testo, grafica o animazioni direttamente sulla scheda, aggiungendo una dimensione visiva ai tuoi progetti.

Testate per I2C, SPI, UART

Le intestazioni dedicate per le comunicazioni I2C, SPI e UART rendono più facile connettersi a un'ampia varietà di sensori, display e moduli, offrendo una maggiore flessibilità nei tuoi progetti.

Applicazioni di Arduino Uno R4 Wifi

Progetti IoT con connettività wireless

L'Arduino UNO R4 WiFi è ideale per i progetti IoT, in cui è necessario collegare i dispositivi a Internet per la raccolta dei dati, il telecomando o l'automazione.Il WiFi integrato semplifica la creazione di questo tipo di progetti.

Costruire sensori/dispositivi collegati a Internet

È possibile creare dispositivi come sensori di temperatura o telecamere di sicurezza che si collegano a Internet, consentendo di monitorare i dati in remoto o di ricevere avvisi quando sono soddisfatte determinate condizioni.

Progetti che coinvolgono animazione o grafica sulla matrice a LED

Con la matrice a LED di bordo, puoi dare vita ai tuoi progetti visualizzando animazioni, testo a scorrimento o grafica semplice, il che è ottimo per display interattivi o strumenti educativi.

Corsi educativi che utilizzano funzionalità WiFi

Se stai insegnando o apprendendo l'elettronica, le funzionalità WiFi e Bluetooth di questa scheda ti consentono di esplorare come creare applicazioni wireless, rendendolo uno strumento utile per l'apprendimento in classe.

Sistemi di automazione domestica con accesso remoto wireless

La connettività WiFi della scheda lo rende perfetto per la costruzione di sistemi di automazione delle case, consentendo di controllare luci, elettrodomestici o altri dispositivi in ​​remoto tramite uno smartphone o un'interfaccia Web.

Stazioni meteorologiche fai -da -te che caricano i dati nel cloud

Puoi costruire una stazione meteorologica che raccoglie dati come la temperatura e l'umidità, quindi lo carica sul cloud per il monitoraggio in tempo reale.Questo è un ottimo modo per conoscere la raccolta dei dati e il cloud computing.

Applicazioni controllate dalla voce utilizzando WiFi e audio

Integrando le funzionalità WiFi e audio, è possibile creare dispositivi controllati vocali, come gli assistenti per la casa intelligente, che rispondono ai comandi parlati, aggiungendo un tocco futuristico ai tuoi progetti.

Specifiche di Arduino Uno R4 Wifi

Caratteristica	Specifiche
Nome del consiglio	Arduino Uno R4 Wifi
Sku	ABX00087
Microcontrollore	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Modulo radio	ESP32-S3-Mini-1-N8
USB	USB-C® (porta di programmazione)
Pin I/O digitali	14
Pin di ingresso analogici	6
DAC	1
Pin pwm	6
Uart	Sì, 1x
I2c	Sì, 1x
Sp	Sì, 1x
POTERE	Sì, 1 Can Bus
Tensione operativa del circuito	5 V (ESP32-S3 opera a 3,3 V)
Tensione di ingresso (VIN)	6-24 v
Corrente dc per pin i/o	8 Ma
Velocità di clock RA4M1	48 MHz
ESP32-S3-Mini-1-N8 Velocità di clock	Fino a 240 MHz
Memoria RA4M1	256 kb flash, 32 kb RAM
Memoria ESP32-S3-Mini-1-N8	384 KB ROM, 512 KB SRAM
Dimensioni (larghezza)	68,85 mm
Dimensioni (lunghezza)	53,34 mm

Alternative a Arduino Uno R4 Wifi

Arduino Mkr Wifi 1010

Arduino MKR WiFi 1010 è una buona alternativa se stai cercando una tavola più piccola con connettività WiFi.È facile da usare e ottimo per i progetti IoT, soprattutto se sei nuovo per le applicazioni wireless.

ESP32

La serie ESP32 è un'altra opzione popolare, che offre sia WiFi che Bluetooth a basso costo.È noto per il suo basso consumo energetico, rendendolo una scelta solida per i progetti alimentati a batteria.

Nodemcu

La piattaforma NodemCU è un'opzione open source che include WiFi integrato.È facile da usare, soprattutto per semplici progetti IoT e supporta lo scripting LUA, rendendo ottimo per la prototipazione.

Photon di particelle

Il fotone di particelle è una piccola scheda progettata per progetti IoT, con una facile integrazione cloud.È perfetto se si desidera una soluzione compatta e affidabile per la connessione dei dispositivi a Internet.

Adafruit Feather Huzzah con ESP8266

Questa scheda è un'altra solida alternativa con la connettività WiFi e include anche una funzione di ricarica USB e batteria integrata, rendendola ideale per progetti portatili o alimentati a batteria.

Confronto tra Arduino Uno R4 Wifi e Arduino MKR WiFi 1010

Caratteristica	Arduino Mkr Wifi 1010	Arduino Uno R4 Wifi
Microcontrollore	SAMD21 Cortex Cortex®-M0+ ARM a bassa potenza a 32 bit MCU	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Velocità di orologio	48 MHz	Core principale: 48 MHz / ESP32-S3: fino a 240 MHz
Memoria flash	256kb	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
Sram	32kb	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Tensione operativa	3.3v	5V (ESP32-S3 è 3.3V)
Pin I/O digitali	8	14
Pin di ingresso analogici	7 (ADC 8/10/12 bit)	A0 - A5
Pin di uscita analogici	1 (DAC 10 bit)	-
Pin pwm	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Connettività	Modulo Ublox Bluetooth® Nina W102 Modulo Ublox Wi-Fi Nina W102 Elemento sicuro atecc508a	Wi-Fi e Bluetooth tramite ESP32-S3 (espressif)
Dimensioni (mm)	25 x 61,5	68,85 x 53,34

Progetto Utilizzo di Arduino UNO R4 WiFi: Smart Home Automation con Arduino IoT Cloud

L'automazione domestica è un campo entusiasmante che ti consente di controllare vari dispositivi nella tua casa da remoto.In questo tutorial, creeremo un sistema di automazione domestica utilizzando un WiFi Arduino UNO R4 e la nuvola di Arduino IoT.

Componenti

• Arduino Uno R4 Wifi

• Resistori

• LED

• MOSFET

• Breadboard

• Fili per jumper

Design del circuito

In questa configurazione, collegherai un ingresso di tensione (come una batteria da 9 V o un adattatore da 12 V CC) a un regolatore di tensione 7805.Lo scopo di questo regolatore è garantire che la tensione in arrivo venga convertita in una fornitura stabile 5 V CC, necessaria per alimentare più dispositivi collegati all'Arduino.Lavorerai anche con MOSFET come interruttori.Collegandoli ai pin 8 e 9 dell'Arduino, puoi facilmente controllare se i MOSFET sono attivi o spenti.

Inoltre, ci sono ulteriori morsettie collegate ai pin 10, 11, 12 e 13. Questi sono perfetti per il collegamento di dispositivi che funzionano su 5V.Ad esempio, è possibile utilizzare un relè da 5 volt in questi punti per gestire i dispositivi AC.Questo tipo di configurazione ti dà la flessibilità di gestire una varietà di componenti senza dover ricostruire costantemente il tuo progetto.

Programmazione con Arduino IoT Cloud

Nel cloud Arduino IoT, crea quattro variabili cloud: Device1, Device2, Device3 e Device4.Questi sono collegati all'Arduino Uno R4 e controlleranno i quattro dispositivi.

#include void setup () {

pinMode (10, output);

pinMode (11, output);

pinMode (12, output);

pinMode (13, output);

}

void loop () {

if (dispositivo1) {

DigitalWrite (10, alto);

} altro {

DigitalWrite (10, basso);

}

if (dispositivo2) {

DigitalWrite (11, alto);

} altro {

DigitalWrite (11, basso);

}

if (dispositivo3) {

DigitalWrite (12, alto);

} altro {

DigitalWrite (12, basso);

}

if (dispositivo4) {

DigitalWrite (13, alto);

} altro {

DigitalWrite (13, basso);

}

}

Questo codice controlla le modifiche nelle variabili e spegne o disattiva il LED corrispondente.

Test

Una volta che hai scritto il tuo codice e lo hai caricato su Arduino, puoi iniziare a testare.Apri la dashboard Cloud IoT Arduino in cui troverai i controlli per i tuoi dispositivi connessi.Da qui, puoi accendere e spegnere i tuoi dispositivi e osservare come il sistema risponde in tempo reale.Ogni LED o dispositivo collegato ai MOSFET o ai morsettieri dovrebbe comportarsi esattamente come programmato.Con l'app mobile cloud IoT Arduino, avrai la convenienza aggiuntiva di controllare tutto da remoto.Questa fase consiste nel verificare che il sistema funzioni come previsto, garantendo che ogni comando inviato venga eseguito in modo accurato.

Domande frequenti [FAQ]

1. In che modo l'Arduino Uno R4 è diverso dal normale Arduino Uno?

L'Arduino Uno R4 WiFi porta diversi aggiornamenti, tra cui un processore braccio a 32 bit anziché quello più vecchio a 8 bit.Aggiunge inoltre la connettività WiFi e Bluetooth, dandoti altri modi per collegare i tuoi progetti in modalità wireless.Inoltre, viene fornito con una matrice a LED a bordo e più memoria rispetto alla normale UNO.

2. Quali funzionalità WiFi offre il modulo ESP32-S3?

Il modulo ESP32-S3 sul WiFi Arduino UNO R4 supporta le reti WiFi 4 (802.11 B/G/N), il che lo rende compatibile con la maggior parte dei router moderni.Include anche Bluetooth 5, in modo da poter collegare i dispositivi su Bluetooth.La massima velocità WiFi che puoi ottenere è di 150 Mbps.

3. Quale processore usa l'Arduino Uno R4 WiFi e quanto è veloce?

La scheda utilizza un processore di Corrar Cortex-M4 a 48 MHz, che è molto più veloce del processore AVR a 16 mHz nell'Arduino Uno più vecchio.Ciò significa che la scheda può gestire compiti più complessi e funzionare più velocemente in confronto.

4. Quanta memoria ha l'Arduino Uno R4 WiFi?

L'Arduino Uno R4 WiFi ha 256 kb di memoria flash e 32 kb di SRAM, che è un grande aumento rispetto alla normale UNO.Questa memoria extra consente di archiviare più codice e gestire più dati mentre il programma è in esecuzione.