στο 2024/10/21 248

Arduino Uno R4 Επισκόπηση WiFi και Χαρακτηριστικά Εξηγούνται

Εάν εξερευνάτε τον κόσμο του Arduino και ψάχνετε για ένα διοικητικό συμβούλιο που προσφέρει περισσότερη δύναμη και ασύρματες δυνατότητες, το Arduino Uno R4 WiFi είναι μια εξαιρετική επιλογή.Βασίζεται στο δημοφιλές σχέδιο UNO, αλλά προσθέτει συνδεσιμότητα WiFi και Bluetooth, καθιστώντας ευκολότερη τη σύνδεση των έργων σας στο Διαδίκτυο.Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε προσεκτικά τα χαρακτηριστικά, τις προδιαγραφές και τον τρόπο με τον οποίο συγκρίνεται με άλλα συμβούλια.Είτε δημιουργείτε συσκευές IoT είτε πειραματίζετε με αυτοματοποίηση στο σπίτι, το UNO R4 WiFi σας προσφέρει τα εργαλεία για να δημιουργήσετε πιο έξυπνα, πιο συνδεδεμένα έργα.

Κατάλογος

Επισκόπηση του Arduino Uno R4 WiFi

Το Arduino UNO R4 WiFi είναι ένα βήμα προς τα εμπρός από το αρχικό UNO, παρέχοντας σας αναβαθμισμένες επιδόσεις και ενσωματωμένες ασύρματες δυνατότητες.Στην καρδιά του υπάρχει ένας μικροελεγκτής Renesas 32-bit που περιλαμβάνει επεξεργαστή Cortex-M4 48MHz ARM Cortex-M4.Αυτό σας δίνει περισσότερη δύναμη για να χειριστείτε σύνθετες εργασίες, μαζί με 256kb μνήμης flash, 32KB του SRAM και 8KB EEPROM για αποθήκευση.

Αυτό που κάνει αυτή την έκδοση να ξεχωρίζει είναι η ενσωματωμένη συνδεσιμότητα WiFi και Bluetooth.Δεν χρειάζεστε επιπλέον στοιχεία για να συνδέσετε τα έργα σας στο Διαδίκτυο και η ενότητα ESP32-S3 φροντίζει για όλες τις ανάγκες ασύρματης δικτύωσης.Ο γνωστός παράγοντας μορφής και pinout παραμένουν οι ίδιοι, έτσι ώστε να μπορείτε ακόμα να χρησιμοποιήσετε πολλές από τις υπάρχουσες ασπίδες και τα αξεσουάρ σας χωρίς να χρειαστεί να κάνετε αλλαγές.Η προσθήκη ενός Matrix LED 12x8 είναι ένα άλλο συναρπαστικό χαρακτηριστικό, επιτρέποντάς σας να δημιουργήσετε οπτικές οθόνες απευθείας στον ίδιο τον πίνακα.

Προδιαγραφές του Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller

Παράμετρος	Προσδιορισμός
Πυρήνας	ARM Cortex-M4
Ταχύτητα ρολογιού	48MHz
Μνήμη flash	256KB
ΕΜΒΟΛΟ	32KB
Τάση λειτουργίας	1.6V - 5.5V
Κανάλια ADC	18 x 14-bit
Κανάλια DAC	1 x 8-bit, 2 x 12-bit
Ανακοίνωση	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Χρονοδιακόπτες/PWM	Ναί
Πακέτο	64 ακίδες LQFP
Θερμοκρασία λειτουργίας	-40 ° C έως 105 ° C
Διαστάσεις	10mm x 10mm
Αρίθμηση καρφίτσες	64

Το μικροελεγκτή Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 βρίσκεται στον πυρήνα του Arduino Uno R4 WiFi, προσφέροντας έναν ισχυρό συνδυασμό χαρακτηριστικών για να χειριστεί μια ποικιλία έργων.Τρέχει σε επεξεργαστή ARM-M4 48MHz ARM, πράγμα που σημαίνει ότι θα έχετε μεγαλύτερη ταχύτητα επεξεργασίας σε σύγκριση με προηγούμενα μοντέλα.Αυτός ο μικροελεγκτής έχει σχεδιαστεί με μνήμη flash 256KB, έτσι ώστε να έχετε αρκετό χώρο για τον κωδικό σας, ενώ το 32KB του SRAM παρέχει τη μνήμη RAM που χρειάζεστε για προσωρινή αποθήκευση δεδομένων κατά τη διάρκεια του χρόνου εκτέλεσης.Το EEPROM 8KB είναι χρήσιμο για την αποθήκευση μη πτητικών δεδομένων που παραμένουν διαθέσιμα ακόμη και μετά την απενεργοποίηση της ισχύος.

Χαρακτηριστικά του Arduino Uno R4 WiFi

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

Η καρδιά του Arduino Uno R4 WiFi είναι ένας μικροελεγκτής Renesas 32-bit με επεξεργαστή ARM-M4 ARM 48MHz, ο οποίος σας δίνει τη δύναμη να χειρίζεστε πιο απαιτητικά καθήκοντα σε σύγκριση με τα παλαιότερα μοντέλα.

Μονάδα WiFi: ESP32-S3-Mini-1-N8

Η ενσωματωμένη ενότητα ESP32-S3 επιτρέπει τις εύκολες συνδέσεις WiFi και Bluetooth, επιτρέποντάς σας να συνδέσετε ασύρματα τα έργα σας στο Διαδίκτυο χωρίς να χρειάζεστε πρόσθετο υλικό.

Τάση λειτουργίας: λογική 5V

Αυτός ο πίνακας τρέχει σε επίπεδο λογικής 5V, καθιστώντας το συμβατό με ένα ευρύ φάσμα εξαρτημάτων και αισθητήρων, ώστε να μπορείτε εύκολα να το ενσωματώσετε στα υπάρχοντα έργα σας.

14 ψηφιακές καρφίτσες εισόδου/εξόδου

Έχετε πρόσβαση σε 14 ψηφιακές ακίδες εισόδου/εξόδου, επιτρέποντάς σας να συνδέσετε και να ελέγχετε διάφορες συσκευές, από απλές LED σε πιο σύνθετους κινητήρες ή αισθητήρες.

6 αναλογικές καρφίτσες εισόδου

Το διοικητικό συμβούλιο διαθέτει επίσης 6 αναλογικές ακίδες εισόδου για την ανάγνωση αναλογικών σημάτων από αισθητήρες όπως αισθητήρες θερμοκρασίας ή φωτός, δίνοντάς σας ακριβή έλεγχο του τρόπου με τον οποίο το έργο σας αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του.

Σύνδεσμος USB-C

Η συμπερίληψη ενός σύνδεσμου USB-C παρέχει μια πιο σύγχρονη και ισχυρή σύνδεση τόσο για την τροφοδοσία του πίνακα όσο και για τη μεταφόρτωση κώδικα.Εξασφαλίζει ταχύτερη μεταφορά δεδομένων και είναι πιο αξιόπιστη από τους παλαιότερους συνδετήρες.

Επί του σκάφους 12x8 LED Matrix

Ένα από τα χαρακτηριστικά standout είναι το 12x8 LED Matrix, το οποίο σας επιτρέπει να εμφανίζετε κείμενο, γραφικά ή κινούμενα σχέδια ακριβώς στο σκάφος, προσθέτοντας μια οπτική διάσταση στα έργα σας.

Κεφαλίδες για i2c, spi, uart

Οι αφιερωμένες κεφαλίδες για τις επικοινωνίες I2C, SPI και UART διευκολύνουν τη σύνδεση με μια μεγάλη ποικιλία αισθητήρων, οθόνων και μονάδων, δίνοντάς σας μεγαλύτερη ευελιξία στα σχέδιά σας.

Εφαρμογές του Arduino Uno R4 WiFi

Έργα IoT με ασύρματη συνδεσιμότητα

Το Arduino UNO R4 WiFi είναι ιδανικό για έργα IoT, όπου πρέπει να συνδέσετε συσκευές στο Διαδίκτυο για συλλογή δεδομένων, τηλεχειριστήριο ή αυτοματοποίηση.Το ενσωματωμένο WiFi διευκολύνει τη δημιουργία αυτών των έργων.

Δημιουργία αισθητήρων/συσκευών συνδεδεμένων στο Διαδίκτυο

Μπορείτε να δημιουργήσετε συσκευές όπως αισθητήρες θερμοκρασίας ή κάμερες ασφαλείας που συνδέονται με το Διαδίκτυο, επιτρέποντάς σας να παρακολουθείτε τα δεδομένα από απόσταση ή να λαμβάνετε ειδοποιήσεις όταν πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις.

Έργα που περιλαμβάνουν κινούμενα σχέδια ή γραφικά στο Matrix LED

Με την ενσωματωμένη Matrix LED, μπορείτε να φέρετε τα έργα σας στη ζωή εμφανίζοντας κινούμενα σχέδια, κύλιση κειμένου ή απλά γραφικά, τα οποία είναι ιδανικά για διαδραστικές οθόνες ή εκπαιδευτικά εργαλεία.

Εκπαιδευτικά μαθήματα που χρησιμοποιούν χαρακτηριστικά WiFi

Εάν διδάσκετε ή μαθαίνετε για τα ηλεκτρονικά, οι δυνατότητες WiFi και Bluetooth αυτού του πίνακα σας επιτρέπουν να διερευνήσετε τον τρόπο οικοδόμησης ασύρματων εφαρμογών, καθιστώντας το χρήσιμο εργαλείο για τη μάθηση στην τάξη.

Συστήματα αυτοματισμού στο σπίτι με ασύρματη απομακρυσμένη πρόσβαση

Η συνδεσιμότητα WiFi του πίνακα το καθιστά ιδανικό για την κατασκευή συστημάτων αυτοματισμού στο σπίτι, επιτρέποντάς σας να ελέγχετε φώτα, συσκευές ή άλλες συσκευές από απόσταση από ένα smartphone ή διεπαφή ιστού.

DIY Weather Stations που ανεβάζουν δεδομένα στο σύννεφο

Μπορείτε να δημιουργήσετε έναν μετεωρολογικό σταθμό που συλλέγει δεδομένα όπως η θερμοκρασία και η υγρασία, στη συνέχεια, το μεταφορτώνει στο σύννεφο για παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο.Αυτός είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μάθετε για τη συλλογή δεδομένων και το cloud computing.

Επεξεργασμένες με φωνή εφαρμογές χρησιμοποιώντας WiFi και ήχο

Με την ενσωμάτωση των δυνατοτήτων WiFi και ήχου, μπορείτε να δημιουργήσετε συσκευές ελεγχόμενων φωνητικών, όπως οι έξυπνοι βοηθοί στο σπίτι, που ανταποκρίνονται στις προφορικές εντολές, προσθέτοντας μια φουτουριστική πινελιά στα έργα σας.

Προδιαγραφές του Arduino Uno R4 WiFi

Χαρακτηριστικό	Προσδιορισμός
Όνομα	Arduino uno r4 wifi
Σκι	Abx00087
Μικροελεγκτής	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Μονάδα ραδιοφώνου	ESP32-S3-MINI-1-N8
USB	USB-C® (θύρα προγραμματισμού)
Ψηφιακές καρφίτσες εισόδου/εξόδου	14
Αναλογικές καρφίτσες εισόδου	6
Ρώως	1
Καρφίτσες PWM	6
Ρθουσών	Ναι, 1x
I2c	Ναι, 1x
Κηλίδα	Ναι, 1x
ΚΟΥΤΙ	Ναι, 1 μπορεί να λεωφορείο
Τάση λειτουργίας κυκλώματος	5 V (ESP32-S3 λειτουργεί στους 3,3 V)
Τάση εισόδου (VIN)	6-24 V
Ρεύμα DC ανά καρφίτσα εισόδου/εξόδου	8 MA
RA4M1 Ρολόι ταχύτητας	48 MHz
ESP32-S3-Mini-1-N8 Ρολόι ταχύτητας	Έως 240 MHz
Μνήμη RA4M1	256 KB Flash, 32 kb μνήμη RAM
ESP32-S3-Mini-1-N8 Μνήμη	384 KB ROM, 512 KB SRAM
Διαστάσεις (πλάτος)	68,85 mm
Διαστάσεις (μήκος)	53,34 mm

Εναλλακτικές λύσεις για το Arduino Uno R4 WiFi

Arduino MKR WiFi 1010

Το Arduino MKR WiFi 1010 είναι μια καλή εναλλακτική λύση αν ψάχνετε για ένα μικρότερο πίνακα με συνδεσιμότητα WiFi.Είναι εύκολο στη χρήση και εξαιρετική για έργα IoT, ειδικά αν είστε νέοι σε ασύρματες εφαρμογές.

ESP32

Η σειρά ESP32 είναι μια άλλη δημοφιλής επιλογή, προσφέροντας τόσο WiFi όσο και Bluetooth με χαμηλό κόστος.Είναι γνωστό για την κατανάλωση χαμηλής ενέργειας, καθιστώντας την μια σταθερή επιλογή για έργα με μπαταρία.

Δεξιόστροφος

Η πλατφόρμα NODEMCU είναι μια επιλογή ανοιχτού κώδικα που περιλαμβάνει ενσωματωμένο WiFi.Είναι εύκολο στη χρήση, ειδικά για απλά έργα IoT, και υποστηρίζει τη δέσμη ενεργειών LUA, καθιστώντας το εξαιρετικό για πρωτότυπα.

Φωτόνιο σωματιδίων

Το φωτόνιο των σωματιδίων είναι ένα μικροσκοπικό πίνακα σχεδιασμένο για έργα IoT, με εύκολη ενσωμάτωση σύννεφων.Είναι τέλειο αν θέλετε μια συμπαγής και αξιόπιστη λύση για τη σύνδεση συσκευών στο Διαδίκτυο.

Adafruit Feather Huzzah με ESP8266

Αυτός ο πίνακας είναι μια άλλη σταθερή εναλλακτική λύση με τη συνδεσιμότητα WiFi και περιλαμβάνει επίσης ένα ενσωματωμένο χαρακτηριστικό φόρτισης USB και μπαταρίας, καθιστώντας την ιδανική για φορητά ή μπαταρία έργα.

Σύγκριση μεταξύ Arduino Uno R4 WiFi και Arduino MKR WiFi 1010

Χαρακτηριστικό	Arduino MKR WiFi 1010	Arduino uno r4 wifi
Μικροελεγκτής	SAMD21 Cortex®-M0+ 32-bit Low Power Arm MCU	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Ταχύτητα ρολογιού	48 MHz	Κύριος πυρήνας: 48 MHz / ESP32-S3: έως 240 MHz
Μνήμη flash	256KB	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
SRAM	32KB	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Τάση λειτουργίας	3.3V	5V (ESP32-S3 είναι 3.3V)
Ψηφιακές καρφίτσες εισόδου/εξόδου	8	14
Αναλογικές καρφίτσες εισόδου	7 (ADC 8/10/12 bit)	A0 - A5
Αναλογικές καρφίτσες εξόδου	1 (DAC 10 bit)	-
Καρφίτσες PWM	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Συνδεσιμότης	Bluetooth® Nina W102 Ublox Module Wi-Fi Nina W102 Ublox Module Ασφαλίστε το στοιχείο ATECC508A	Wi-Fi και Bluetooth μέσω ESP32-S3 (espressif)
Διαστάσεις (mm)	25 x 61.5	68.85 x 53.34

Έργο Χρήση Arduino Uno R4 WiFi: Smart Home Automation με Arduino IoT Cloud

Η αυτοματοποίηση του σπιτιού είναι ένα συναρπαστικό πεδίο που σας επιτρέπει να ελέγχετε διάφορες συσκευές στο σπίτι σας εξ αποστάσεως.Σε αυτό το σεμινάριο, θα δημιουργήσουμε ένα σύστημα αυτοματισμού στο σπίτι χρησιμοποιώντας ένα Arduino Uno R4 WiFi και το σύννεφο Arduino IoT.

Συστατικά

• Arduino Uno R4 WiFi

• Αντιστάσεις

• LED

• MOSFETS

• Breadboard

• καλώδια βραχυκυκλωτήρα

Σχεδιασμός κυκλώματος

Σε αυτή τη ρύθμιση, θα συνδέσετε μια είσοδο τάσης (όπως μια μπαταρία 9V ή προσαρμογέας 12V DC) σε έναν ρυθμιστή τάσης 7805.Σκοπός αυτού του ρυθμιστή είναι να διασφαλιστεί ότι η εισερχόμενη τάση μετατρέπεται σε σταθερή παροχή 5V DC, η οποία είναι απαραίτητη για την τροφοδοσία πολλαπλών συσκευών που συνδέονται με το Arduino.Θα συνεργαστείτε επίσης με το MOSFETS ως διακόπτες.Συνδέοντάς τα με τις καρφίτσες 8 και 9 του Arduino, μπορείτε εύκολα να ελέγξετε αν τα MOSFETs είναι ενεργοποιημένα ή απενεργοποιημένα.

Επιπλέον, υπάρχουν πρόσθετα τερματικά μπλοκ που συνδέονται με τις ακίδες 10, 11, 12 και 13. Αυτά είναι ιδανικά για συσκευές σύνδεσης που εκτελούνται σε 5V.Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ρελέ 5 volt σε αυτά τα σημεία για να διαχειριστείτε τις συσκευές AC.Αυτό το είδος ρύθμισης σας δίνει την ευελιξία να διαχειριστείτε μια ποικιλία εξαρτημάτων χωρίς να χρειάζεται να επαναπροσδιορίσετε συνεχώς το έργο σας.

Προγραμματισμός με σύννεφο Arduino IoT

Στο σύννεφο Arduino IoT, δημιουργήστε τέσσερις μεταβλητές cloud - Device1, Device2, Device3 και Device4.Αυτά συνδέονται με το Arduino Uno R4 και θα ελέγξουν τις τέσσερις συσκευές.

#include void setup () {

pinmode (10, έξοδος);

pinmode (11, έξοδος);

pinmode (12, έξοδος);

pinmode (13, έξοδος);

}

void loop () {

αν (συσκευή1) {

DigitalWrite (10, υψηλό);

} αλλιώς {

DigitalWrite (10, χαμηλό);

}

αν (συσκευή2) {

DigitalWrite (11, υψηλό);

} αλλιώς {

DigitalWrite (11, χαμηλό);

}

αν (συσκευή3) {

DigitalWrite (12, υψηλή);

} αλλιώς {

DigitalWrite (12, χαμηλό);

}

αν (συσκευή4) {

DigitalWrite (13, υψηλό);

} αλλιώς {

DigitalWrite (13, χαμηλό);

}

}

Αυτός ο κωδικός ελέγχει για αλλαγές στις μεταβλητές και ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί την αντίστοιχη λυχνία LED.

Δοκιμασία

Μόλις γράψετε τον κωδικό σας και το φορτώσατε στο Arduino, μπορείτε να ξεκινήσετε τη δοκιμή.Ανοίξτε τον πίνακα ελέγχου Arduino IoT Cloud όπου θα βρείτε χειριστήρια για τις συνδεδεμένες συσκευές σας.Από εδώ, μπορείτε να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε τις συσκευές σας και να παρατηρήσετε πώς ανταποκρίνεται το σύστημα σε πραγματικό χρόνο.Κάθε LED ή συσκευή που είναι συνδεδεμένη με τα MOSFETs ή τα τερματικά σας θα πρέπει να συμπεριφέρεται ακριβώς όπως προγραμματισμένα.Με την εφαρμογή Arduino IoT Cloud Mobile, θα έχετε την πρόσθετη ευκολία να ελέγξετε τα πάντα εξ αποστάσεως.Αυτή η φάση αφορά την επαλήθευση ότι το σύστημά σας λειτουργεί όπως αναμένεται, εξασφαλίζοντας ότι κάθε εντολή που στέλνετε εκτελείται με ακρίβεια.

Συχνές ερωτήσεις [FAQ]

1. Πώς είναι το Arduino Uno R4 WiFi διαφορετικό από το κανονικό Arduino Uno;

Το Arduino UNO R4 WiFi φέρνει αρκετές αναβαθμίσεις, συμπεριλαμβανομένου ενός επεξεργαστή ARM 32-bit αντί για το παλαιότερο 8-bit.Προσθέτει επίσης συνδεσιμότητα WiFi και Bluetooth, δίνοντάς σας περισσότερους τρόπους για να συνδέσετε τα έργα σας ασύρματα.Επιπλέον, έρχεται με μια ενσωματωμένη μήτρα LED και περισσότερη μνήμη από το κανονικό UNO.

2. Τι χαρακτηριστικά WiFi προσφέρει η μονάδα ESP32-S3;

Η ενότητα ESP32-S3 στο Arduino UNO R4 WiFi υποστηρίζει δίκτυα WiFi 4 (802.11 b/g/n), γεγονός που το καθιστά συμβατό με τους περισσότερους σύγχρονους δρομολογητές.Περιλαμβάνει επίσης Bluetooth 5, ώστε να μπορείτε να συνδέσετε συσκευές μέσω Bluetooth.Η μέγιστη ταχύτητα WiFi που μπορείτε να πάρετε είναι 150Mbps.

3. Ποιος επεξεργαστής χρησιμοποιεί το Arduino Uno R4 wifi και πόσο γρήγορα είναι;

Ο πίνακας χρησιμοποιεί έναν επεξεργαστή ARM-M4 ARMHz ARM, ο οποίος είναι πολύ ταχύτερος από τον επεξεργαστή AVR 16MHz στο παλαιότερο Arduino UNO.Αυτό σημαίνει ότι το διοικητικό συμβούλιο μπορεί να χειριστεί πιο πολύπλοκα καθήκοντα και να τρέξει γρηγορότερα σε σύγκριση.

4. Πόση μνήμη έχει το Arduino Uno R4 wifi;

Το Arduino Uno R4 WiFi έχει 256kb μνήμης flash και 32kb του SRAM, το οποίο είναι μια μεγάλη αύξηση σε σχέση με το κανονικό UNO.Αυτή η επιπλέον μνήμη σας επιτρέπει να αποθηκεύετε περισσότερους κώδικες και να χειρίζεστε περισσότερα δεδομένα ενώ το πρόγραμμά σας λειτουργεί.