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Arduino Uno R4 Visão geral e recursos explicados

Se você está explorando o mundo de Arduino e procurando uma placa que ofereça mais recursos de energia e sem fio, o Wi -Fi Arduino Uno R4 é uma excelente opção.Ele se baseia no design popular do UNO, mas adiciona conectividade Wi -Fi e Bluetooth, facilitando a conexão de seus projetos à Internet.Neste artigo, examinaremos mais de perto seus recursos, especificações e como ele se compara a outras placas.Esteja você construindo dispositivos de IoT ou experimentando a automação residencial, o UNO R4 WiFi oferece as ferramentas para criar projetos mais inteligentes e mais conectados.

Catálogo

Visão geral do Wi -Fi do Arduino Uno R4

O Wi-Fi Arduino UNO R4 é um passo à frente do UNO original, fornecendo desempenho atualizado e recursos sem fio embutidos.No coração, há um microcontrolador Renesas de 32 bits que inclui um processador Cortex-M4 de 48MHz.Isso oferece mais poder para lidar com tarefas complexas, juntamente com 256kb de memória flash, 32kb de SRAM e 8kb de EEPROM para armazenamento.

O que destaca esta versão é a conectividade Wifi e Bluetooth embutida.Você não precisa de componentes extras para conectar seus projetos à Internet, e o módulo ESP32-S3 cuida de todas as suas necessidades de rede sem fio.O fator familiar de forma e pinagem familiar permanece o mesmo, para que você ainda possa usar muitos de seus escudos e acessórios existentes sem precisar fazer alterações.A adição de uma matriz de LED de 12x8 é outro recurso emocionante, permitindo criar exibições visuais diretamente na própria placa.

Especificações do Renesas R7FA4M1AB3CFM#Microcontrolador AA0

Parâmetro	Especificação
Essencial	ARM Cortex-M4
Velocidade do relógio	48MHz
Memória flash	256kb
BATER	32kb
Tensão operacional	1.6V - 5.5V
Canais ADC	18 x 14 bits
Canais DAC	1 x 8 bits, 2 x 12 bits
Comunicação	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Timers/PWM	Sim
Pacote	64 pinos LQFP
Temperatura operacional	-40 ° C a 105 ° C.
Dimensões	10mm x 10mm
Contagem de pinos	64

O RENESAS R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller está no centro do Wi -Fi Arduino Uno R4, oferecendo uma poderosa combinação de recursos para lidar com uma variedade de projetos.Ele é executado em um processador Cortex-M4 de 48 MHz, o que significa que você obterá mais velocidade de processamento em comparação com os modelos anteriores.Este microcontrolador foi projetado com 256kb de memória flash, para que você tenha muito espaço para o seu código, enquanto o 32KB do SRAM fornece a RAM necessária para armazenamento temporário de dados durante o tempo de execução.A EEPROM de 8kb é útil para armazenar dados não voláteis que permanecem disponíveis mesmo após a desligamento da energia.

Características do wifi do Arduino Uno R4

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

O coração do Wi-Fi do Arduino UNO R4 é um microcontrolador Renesas de 32 bits com um processador Cortex-M4 de 48MHz, o que fornece o poder de lidar com tarefas mais exigentes em comparação com modelos mais antigos.

Módulo WiFi: ESP32-S3-MINI-1-N8

O módulo ESP32-S3 embutido permite conexões fáceis de Wi-Fi e Bluetooth, permitindo que você conecte seus projetos sem fio à Internet sem precisar de hardware adicional.

Tensão operacional: lógica 5V

Esta placa é executada em um nível lógico de 5V, tornando -a compatível com uma ampla gama de componentes e sensores, para que você possa integrá -lo facilmente aos seus projetos existentes.

14 pinos de E/S digital

Você tem acesso a 14 pinos de entrada/saída digitais, permitindo conectar e controlar vários dispositivos, de LEDs simples a motores ou sensores mais complexos.

6 pinos de entrada analógicos

A placa também possui 6 pinos de entrada analógicos para ler sinais analógicos de sensores como temperatura ou sensores de luz, oferecendo controle preciso sobre como seu projeto interage com o ambiente.

Conector USB-C

A inclusão de um conector USB-C fornece uma conexão mais moderna e robusta para alimentar a placa e fazer o upload do código.Ele garante uma transferência de dados mais rápida e é mais confiável que os conectores mais antigos.

Matriz LED de 12x8 a bordo

Um dos recursos de destaque é a matriz LED 12x8, que permite exibir texto, gráficos ou animações diretamente na placa, adicionando uma dimensão visual aos seus projetos.

Cabeçalhos para i2c, spi, uart

Os cabeçalhos dedicados para as comunicações I2C, SPI e UART facilitam a conexão a uma ampla variedade de sensores, displays e módulos, oferecendo mais flexibilidade em seus designs.

Aplicações do Arduino Uno R4 Wi -Fi

Projetos de IoT com conectividade sem fio

O WiFi Arduino UNO R4 é ideal para projetos de IoT, onde você precisa conectar dispositivos à Internet para coleta de dados, controle remoto ou automação.O Wi-Fi embutido facilita a configuração desses tipos de projetos.

Construindo sensores/dispositivos conectados à Internet

Você pode criar dispositivos como sensores de temperatura ou câmeras de segurança que se conectam à Internet, permitindo monitorar os dados remotamente ou receber alertas quando determinadas condições forem atendidas.

Projetos envolvendo animação ou gráficos na matriz LED

Com a matriz LED a bordo, você pode dar vida aos seus projetos exibindo animações, rolando texto ou gráficos simples, o que é ótimo para displays interativos ou ferramentas educacionais.

Cursos educacionais usando recursos de wifi

Se você está ensinando ou aprendendo sobre eletrônicos, os recursos Wi -Fi e Bluetooth desta placa permitem explorar como criar aplicativos sem fio, tornando -a uma ferramenta útil para o aprendizado em sala de aula.

Sistemas de automação residencial com acesso remoto sem fio

A conectividade Wi -Fi da placa o torna perfeito para a construção de sistemas de automação residencial, permitindo que você controla luzes, eletrodomésticos ou outros dispositivos remotamente através de um smartphone ou interface da Web.

Estações climáticas de bricolage que enviam dados para a nuvem

Você pode criar uma estação meteorológica que coleta dados como temperatura e umidade e o carrega na nuvem para o monitoramento em tempo real.Esta é uma ótima maneira de aprender sobre a coleta de dados e a computação em nuvem.

Aplicativos controlados por voz usando wifi e áudio

Ao integrar os recursos de Wi-Fi e áudio, você pode criar dispositivos controlados por voz, como assistentes domésticos inteligentes, que respondem aos comandos falados, adicionando um toque futurista aos seus projetos.

Especificações do Arduino Uno R4 Wi -Fi

Recurso	Especificação
Nome da placa	Arduino uno r4 wifi
Sku	ABX00087
Microcontrolador	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Módulo de rádio	ESP32-S3-MINI-1-N8
USB	USB-C® (porta de programação)
Pinos de E/S digitais	14
Pinos de entrada analógicos	6
DAC	1
Pinos PWM	6
Uart	Sim, 1x
I2c	Sim, 1x
Spi	Sim, 1x
PODE	Sim, eu posso ônibus
Tensão de operação do circuito	5 V (ESP32-S3 opera em 3,3 V)
Tensão de entrada (VIN)	6-24 v
Corrente DC por pino de E/S	8 ma
RA4M1 Velocidade do relógio	48 MHz
Esp32-s3-mini-1-N8 Velocidade do relógio	Até 240 MHz
RA4M1 Memória	256 kb flash, 32 kb RAM
Memória Esp32-S3-Mini-1-N8	384 KB ROM, 512 KB SRAM
Dimensões (largura)	68,85 mm
Dimensões (comprimento)	53,34 mm

Alternativas ao Arduino Uno R4 WiFi

Arduino MKR WiFi 1010

O Arduino MKR WiFi 1010 é uma boa alternativa se você estiver procurando uma placa menor com conectividade WiFi.É fácil de usar e ótimo para projetos de IoT, especialmente se você é novo em aplicativos sem fio.

Esp32

A série ESP32 é outra opção popular, oferecendo Wi -Fi e Bluetooth a um baixo custo.É conhecido por seu baixo consumo de energia, tornando-o uma escolha sólida para projetos movidos a bateria.

Nodemcu

A plataforma NodeMCU é uma opção de código aberto que inclui Wi-Fi embutido.É fácil de usar, especialmente para projetos simples de IoT, e suporta scripts da Lua, tornando -o ótimo para prototipagem.

Fóton de partícula

O fóton de partícula é uma pequena placa projetada para projetos de IoT, com fácil integração em nuvem.É perfeito se você deseja uma solução compacta e confiável para conectar dispositivos à Internet.

Adafruit Feather Huzzah com ESP8266

Esta placa é outra alternativa sólida com a conectividade Wi-Fi e também inclui um recurso de carregamento USB e de bateria embutido, tornando-o ideal para projetos portáteis ou movidos a bateria.

Comparação entre Arduino Uno R4 Wifi e Arduino MKR WiFi 1010

Recurso	Arduino MKR WiFi 1010	Arduino uno r4 wifi
Microcontrolador	SAMD21 Cortex®-M0+ 32 bits Arm MCU	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Velocidade do relógio	48 MHz	Núcleo principal: 48 MHz / Esp32-S3: até 240 MHz
Memória flash	256kb	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
Sram	32kb	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Tensão operacional	3.3V	5V (ESP32-S3 é 3,3V)
Pinos de E/S digitais	8	14
Pinos de entrada analógicos	7 (ADC 8/10/12 bit)	A0 - A5
Pinos de saída analógicos	1 (DAC 10 bits)	-
Pinos PWM	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Conectividade	Módulo Ublox Bluetooth® Nina W102 Módulo Ublox Wi-Fi Nina W102 Elemento seguro ATECC508A	Wi-Fi e Bluetooth via Esp32-S3 (Espressif)
Dimensões (mm)	25 x 61,5	68,85 x 53.34

Projeto Usando Arduino Uno R4 Wi -Fi: Automação residencial inteligente com Arduino IoT Cloud

A automação residencial é um campo emocionante que permite controlar vários dispositivos em sua casa remotamente.Neste tutorial, criaremos um sistema de automação residencial usando um wifi Arduino UNO R4 e a Cloud IoT Arduino.

Componentes

• Wi -fi do Arduino Uno R4

• Resistores

• LEDs

• MOSFETS

• Pão de pão

• fios de jumper

Projeto de circuito

Nesta configuração, você estará conectando uma entrada de tensão (como uma bateria de 9V ou adaptador CC de 12V) a um regulador de tensão 7805.O objetivo deste regulador é garantir que a tensão de entrada seja convertida em uma fonte de 5V CC estável, necessária para alimentar vários dispositivos conectados ao Arduino.Você também trabalhará com MOSFETs como switches.Ao conectá -los aos pinos 8 e 9 do Arduino, você pode controlar facilmente se os MOSFETs estão ligados ou desativados.

Além disso, existem blocos de terminais adicionais ligados aos pinos 10, 11, 12 e 13. Eles são perfeitos para conectar dispositivos que são executados em 5V.Por exemplo, você pode usar um relé de 5 volts nesses pontos para gerenciar dispositivos CA.Esse tipo de configuração oferece a flexibilidade de gerenciar uma variedade de componentes sem precisar reconstruir constantemente seu projeto.

Programação com Arduino IoT Cloud

No Arduino IoT Cloud, crie quatro variáveis ​​em nuvem - Device1, Device2, Device3 e Device4.Eles estão ligados ao Arduino UNO R4 e controlarão os quatro dispositivos.

#include void setup () {

pinmode (10, saída);

pinmode (11, saída);

pinmode (12, saída);

pinmode (13, saída);

}

Void Loop () {

if (dispositivo1) {

DigitalWrite (10, alto);

} outro {

DigitalWrite (10, baixo);

}

if (dispositivo2) {

DigitalWrite (11, alto);

} outro {

DigitalWrite (11, baixo);

}

if (dispositivo3) {

DigitalWrite (12, alto);

} outro {

DigitalWrite (12, baixo);

}

if (dispositivo4) {

DigitalWrite (13, alto);

} outro {

DigitalWrite (13, baixo);

}

}

Esse código verifica as alterações nas variáveis ​​e liga ou desliga o LED correspondente.

Teste

Depois de escrever seu código e o carregar para o Arduino, você pode começar a testar.Abra o painel da Arduino IoT Cloud, onde você encontrará controles para seus dispositivos conectados.A partir daqui, você pode ligar e desligar seus dispositivos e observar como o sistema responde em tempo real.Cada LED ou dispositivo conectado aos seus MOSFETs ou blocos de terminal deve se comportar exatamente como programado.Com o aplicativo móvel Arduino IoT Cloud, você terá a conveniência adicional de controlar tudo remotamente.Esta fase trata de verificar se seu sistema funciona conforme o esperado, garantindo que cada comando enviado seja executado com precisão.

Perguntas frequentes [FAQ]

1. Como o wifi Arduino Uno R4 é diferente do Arduino Uno comum?

O Wi-Fi Arduino Uno R4 traz várias atualizações, incluindo um processador de braço de 32 bits em vez do mais antigo de 8 bits.Ele também adiciona conectividade Wi -Fi e Bluetooth, oferecendo mais maneiras de conectar seus projetos sem fio.Além disso, ele vem com uma matriz LED integrada e mais memória do que a UNO comum.

2. Quais recursos wifi o módulo ESP32-S3 oferece?

O módulo ESP32-S3 nas Wi-Fi Arduino UNO R4 suporta redes WiFi 4 (802.11 b/g/n), o que o torna compatível com a maioria dos roteadores modernos.Ele também inclui o Bluetooth 5, para que você possa conectar dispositivos sobre o Bluetooth.A velocidade máxima do WiFi que você pode obter é de 150 Mbps.

3. Qual processador o Arduino Uno R4 Wi -Fi usa e quão rápido é?

A placa utiliza um processador Cortex-M4 de 48MHz, que é muito mais rápido que o processador AVR de 16MHz no Arduino UNO mais antigo.Isso significa que a placa pode lidar com tarefas mais complexas e executar mais rápido em comparação.

4. Quanta memória o Arduino Uno R4 WiFi tem?

O Wi -Fi Arduino Uno R4 possui 256kb de memória flash e 32kb de SRAM, o que é um grande aumento sobre o UNO regular.Essa memória extra permite armazenar mais código e lidar com mais dados enquanto seu programa estiver em execução.