на 2024/10/21 249

Arduino UNO R4 WiFi Преглед и функции Обясни

Ако изследвате света на Arduino и търсите дъска, която предлага повече мощност и безжични възможности, Arduino Uno R4 WiFi е отличен избор.Той се основава на популярния дизайн на UNO, но добавя WiFi и Bluetooth свързаност, което улеснява свързването на вашите проекти с интернет.В тази статия ще разгледаме по -подробно неговите характеристики, спецификации и как се сравнява с други дъски.Независимо дали изграждате IoT устройства или експериментирате с домашна автоматизация, UNO R4 WiFi ви предлага инструментите за създаване на по -интелигентни, по -свързани проекти.

Каталог

Преглед на Arduino Uno R4 wifi

WiFi Arduino Uno R4 е стъпка напред от оригиналния UNO, като ви осигурява подобрена производителност и вградени безжични възможности.В основата му е 32-битов микроконтролер Renesas, който включва 48MHz процесор Cortex-M4.Това ви дава повече мощност да се справяте с сложни задачи, заедно с 256kb флаш памет, 32kb SRAM и 8kB EEPROM за съхранение.

Това, което прави тази версия да се откроява, е вграденият WiFi и Bluetooth свързаност.Нямате нужда от допълнителни компоненти, за да свържете вашите проекти към интернет, а модулът ESP32-S3 се грижи за всички ваши нужди за безжична мрежа.Познатият фактор на UNO и Pinout остават същите, така че все още можете да използвате много от съществуващите си щитове и аксесоари, без да е необходимо да правите промени.Добавянето на 12x8 LED матрица е друга вълнуваща функция, която ви позволява да създавате визуални дисплеи директно на самата дъска.

Спецификации на Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 микроконтролер

Параметър	Спецификация
Ядро	Arm Cortex-M4
Скорост на часовника	48MHz
Флаш памет	256kb
Рам	32kb
Работно напрежение	1.6V - 5.5V
ADC канали	18 x 14-битов
DAC канали	1 х 8-битов, 2 х 12-битов
Комуникация	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Таймери/PWM	Да
Пакет	64-пинов LQFP
Работна температура	-40 ° C до 105 ° C.
Размери	10 мм х 10 мм
Брой на щифтовете	64

Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller е в основата на WiFi Arduino Uno R4, предлагайки мощна комбинация от функции за справяне с различни проекти.Той работи на 48MHz процесор Cortex-M4, което означава, че ще получите повече скорост на обработка в сравнение с по-ранните модели.Този микроконтролер е проектиран с 256kb флаш памет, така че имате достатъчно място за вашия код, докато 32kB SRAM осигурява нужната RAM за временно съхранение на данни по време на изпълнение.8kB EEPROM е полезен за съхранение на не-лебични данни, които остават налични дори след изключване на захранването.

Характеристики на Arduino Uno R4 wifi

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

Сърцето на Arduino Uno R4 WiFi е 32-битов микроконтролер Renesas с 48MHz процесор Cortex-M4, който ви дава силата да се справяте с по-взискателни задачи в сравнение с по-старите модели.

WiFi модул: ESP32-S3-MINI-1-N8

Вграденият ESP32-S3 модул позволява лесни WiFi и Bluetooth връзки, като ви позволява безжично да свържете проектите си към интернет, без да се нуждаете от допълнителен хардуер.

Работно напрежение: 5V логика

Тази платка работи на 5V логическо ниво, което я прави съвместима с широк спектър от компоненти и сензори, така че можете лесно да го интегрирате в съществуващите си проекти.

14 цифрови входно/изходни пина

Имате достъп до 14 цифрови входни/изходни пина, което ви позволява да свързвате и контролирате различни устройства, от прости светодиоди до по -сложни двигатели или сензори.

6 аналогови входни щифтове

Платката разполага и с 6 аналогови входни пина за четене на аналогови сигнали от сензори като температурни или светлинни сензори, което ви дава прецизен контрол върху това как вашият проект взаимодейства с неговата среда.

USB-C конектор

Включването на USB-C конектор осигурява по-модерна и стабилна връзка както за захранване на дъската, така и за качването на кода.Той осигурява по -бърз трансфер на данни и е по -надежден от по -старите конектори.

На борда 12x8 LED матрица

Една от отличителните функции е 12x8 LED матрицата, която ви позволява да показвате текст, графика или анимации точно на дъската, добавяйки визуално измерение към вашите проекти.

Заглавки за I2C, SPI, UART

Специализираните заглавки за комуникации I2C, SPI и UART улесняват свързването към голямо разнообразие от сензори, дисплеи и модули, като ви дават по -голяма гъвкавост във вашите дизайни.

Приложения на Arduino Uno R4 wifi

IoT проекти с безжична свързаност

WiFi Arduino Uno R4 е идеален за IoT проекти, където трябва да свържете устройства към Интернет за събиране на данни, дистанционно управление или автоматизация.Вграденият WiFi улеснява създаването на тези видове проекти.

Изграждане на свързани с интернет сензори/устройства

Можете да създавате устройства като температурни сензори или охранителни камери, които се свързват с интернет, което ви позволява да наблюдавате данни от разстояние или да получавате сигнали, когато са изпълнени определени условия.

Проекти, включващи анимация или графика на LED матрицата

С наградената светодиодна матрица можете да оживите проектите си, като показвате анимации, превъртане на текст или проста графика, която е чудесна за интерактивни дисплеи или образователни инструменти.

Образователни курсове, използващи WiFi функции

Ако преподавате или научавате за електрониката, възможностите на WiFi и Bluetooth на тази дъска ви позволяват да проучите как да изграждате безжични приложения, което го прави полезен инструмент за обучение в класната стая.

Системи за домашна автоматизация с безжичен отдалечен достъп

WiFi свързаността на дъската го прави идеален за изграждане на системи за автоматизация на дома, което ви позволява да контролирате светлини, уреди или други устройства дистанционно чрез смартфон или уеб интерфейс.

Направи си метеорологични станции, които качват данни в облака

Можете да изградите метеорологична станция, която събира данни като температура и влажност, след което да го качите в облака за мониторинг в реално време.Това е чудесен начин да научите за събирането на данни и облачните изчисления.

Гласово контролирани приложения с помощта на WiFi и аудио

Интегрирайки WiFi и аудио възможности, можете да създавате устройства с контролирана гласа, като асистенти на Smart Home, които отговарят на изговорените команди, добавяйки футуристично докосване към вашите проекти.

Спецификации на Arduino Uno R4 wifi

Функция	Спецификация
Име на дъската	Arduino uno r4 wifi
Ску	ABX00087
Микроконтролер	Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4)
Радио модул	ESP32-S3-MINI-1-N8
USB	USB-C® (порт за програмиране)
Цифрови I/O щифтове	14
Аналогови входни щифтове	6
DAC	1
PWM щифтове	6
UART	Да, 1x
I2C	Да, 1x
Spi	Да, 1x
Може	Да, 1 може автобус
Оперативно напрежение на веригата	5 V (ESP32-S3 работи при 3.3 V)
Входно напрежение (VIN)	6-24 v
DC ток на I/O Pin	8 ма
RA4M1 Скорост на часовника	48 MHz
ESP32-S3-MINI-1-N8 Скорост на часовника	До 240 MHz
RA4M1 памет	256 kb светкавица, 32 kb RAM
ESP32-S3-MINI-1-N8 памет	384 KB ROM, 512 KB SRAM
Размери (ширина)	68,85 мм
Размери (дължина)	53,34 мм

Алтернативи на Arduino Uno R4 wifi

Arduino MKR Wifi 1010

Arduino MKR WiFi 1010 е добра алтернатива, ако търсите по -малка дъска с WiFi свързаност.Той е лесен за използване и е чудесен за IoT проекти, особено ако сте нови за безжични приложения.

ESP32

Серията ESP32 е друга популярна опция, предлагаща както WiFi, така и Bluetooth на ниска цена.Известен е с ниската си консумация на енергия, което го прави солиден избор за проекти, захранвани с батерии.

Nodemcu

Платформата Nodemcu е опция с отворен код, която включва вграден WiFi.Той е лесен за използване, особено за прости IoT проекти и поддържа Lua Scripting, което го прави чудесно за прототипиране.

Фотон за частици

Photon Photon е мъничка дъска, предназначена за IoT проекти, с лесна облачна интеграция.Перфектно е, ако искате компактно и надеждно решение за свързване на устройства към интернет.

Adafruit Feather Huzzah с ESP8266

Тази платка е друга солидна алтернатива с WiFi свързаност, а също така включва вградена USB и функция за зареждане на батерията, което я прави идеален за преносими или захранвани с батерия проекти.

Сравнение между Arduino Uno R4 Wifi и Arduino MKR Wifi 1010

Функция	Arduino MKR Wifi 1010	Arduino uno r4 wifi
Микроконтролер	SAMD21 Cortex®-M0+ 32-битов ниска мощност MCU	Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4)
Скорост на часовника	48 MHz	Основно ядро: 48 MHz / ESP32-S3: до 240 MHz
Флаш памет	256kb	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
Срам	32kb	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Работно напрежение	3.3V	5V (ESP32-S3 е 3.3V)
Цифрови I/O щифтове	8	14
Аналогови входни щифтове	7 (ADC 8/10/12 бит)	A0 - A5
Аналогови изходни щифтове	1 (DAC 10 бит)	-
PWM щифтове	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Свързаност	Bluetooth® Nina W102 Ublox модул Wi-Fi Nina W102 Ublox модул Сигурен елемент ATECC508A	Wi-Fi и Bluetooth чрез ESP32-S3 (Espressif)
Размери (mm)	25 x 61.5	68.85 x 53.34

Проект с помощ

Домашната автоматизация е вълнуващо поле, което ви позволява да контролирате различни устройства в дома си дистанционно.В този урок ще създадем система за домашна автоматизация, използвайки Arduino Uno R4 WiFi и Arduino IoT Cloud.

Компоненти

• Arduino Uno R4 wifi

• Резистори

• светодиоди

• MOSFETS

• Борба

• Jumper проводници

Дизайн на веригата

В тази настройка ще свържете вход за напрежение (като 9V батерия или 12V постоянен адаптер) към 7805 регулатор на напрежението.Целта на този регулатор е да гарантира, че входящото напрежение се преобразува в стабилно 5V DC захранване, което е необходимо за захранване на множество устройства, свързани към Arduino.Освен това ще работите с MOSFET като превключватели.Свързвайки ги с щифтове 8 и 9 от Arduino, можете лесно да контролирате дали MOSFET са включени или изключени.

Освен това има допълнителни терминални блокове, свързани с щифтове 10, 11, 12 и 13. Те са идеални за свързване на устройства, които работят на 5V.Например, можете да използвате 5-волтово реле в тези точки, за да управлявате променливи устройства.Този вид настройка ви дава гъвкавост да управлявате различни компоненти, без да се налага постоянно да пренавивате вашия проект.

Програмиране с Arduino IoT Cloud

В облака Arduino IoT създайте четири облачни променливи - Device1, Device2, Device3 и Device4.Те са свързани с Arduino Uno R4 и ще контролират четирите устройства.

#include void setup () {

pinmode (10, изход);

pinmode (11, изход);

pinmode (12, изход);

pinmode (13, изход);

}

void loop () {

ако (устройство1) {

DigitalWrite (10, висок);

} else {

DigitalWrite (10, нисък);

}

ако (устройство2) {

DigitalWrite (11, висок);

} else {

DigitalWrite (11, нисък);

}

ако (устройство3) {

DigitalWrite (12, висок);

} else {

DigitalWrite (12, нисък);

}

ако (устройство4) {

DigitalWrite (13, висок);

} else {

DigitalWrite (13, нисък);

}

}

Този код проверява за промени в променливите и включва или изключва съответния светодиод.

Тестване

След като сте написали кода си и го качите на Arduino, можете да започнете да тествате.Отворете таблото за облачно табло Arduino IoT, където ще намерите контроли за вашите свързани устройства.От тук можете да включите и изключвате устройствата си и да наблюдавате как системата реагира в реално време.Всеки светодиод или устройство, свързано с вашите MOSFET или терминални блокове, трябва да се държи точно както програмира.С приложението Arduino IoT Cloud Mobile ще имате допълнителното удобство да контролирате всичко дистанционно.Тази фаза е свързана с потвърждаването, че вашата система работи както се очаква, като гарантира, че всяка команда, която изпращате, се изпълнява точно.

Често задавани въпроси [FAQ]

1. По какво се различава Arduino Uno R4 Wifi от обикновения Arduino Uno?

WiFi Arduino Uno R4 носи няколко ъпгрейди, включително 32-битов ARM процесор вместо по-стария 8-битов.Той също така добавя WiFi и Bluetooth свързаност, като ви дава повече начини да свържете проектите си безжично.Освен това, той се предлага с вградена LED матрица и повече памет от обикновения UNO.

2. Какви WiFi функции предлага ESP32-S3 модулът?

Модулът ESP32-S3 в мрежите Arduino UNO R4 поддържа WiFi 4 (802.11 b/g/n) мрежи, което го прави съвместим с повечето съвременни рутери.Той също така включва Bluetooth 5, така че можете да свържете устройства през Bluetooth.Максималната скорост на WiFi, която можете да получите, е 150mbps.

3. Какъв процесор използва Arduino Uno R4 WiFi и колко бързо е?

Платката използва 48MHz Arm Cortex-M4 процесор, който е много по-бърз от 16MHz AVR процесора в по-стария Arduino Uno.Това означава, че дъската може да се справи с по -сложни задачи и да работи по -бързо в сравнение.

4. Колко памет има Arduino Uno R4 wifi?

WiFi Arduino Uno R4 има 256kb флаш памет и 32kb SRAM, което е голямо увеличение спрямо обикновения UNO.Тази допълнителна памет ви позволява да съхранявате повече код и да обработвате повече данни, докато програмата ви работи.