Con l’introduzione della nuova release Arduino UNO R4 è stata compiuta senza alcun dubbio un’evoluzione tecnologica che non rappresenta solamente un avanzamento considerevole in termini di capacità di elaborazione e di connessione, ma inaugura anche una nuova era nel panorama dell’elettronica del fai da te.
Sono ormai passati 13 anni dal lancio di Arduino UNO R3, ora la versione R4 arriva per rivoluzionare il nostro approccio alla prototipazione, alla produzione, all’innovazione, ma soprattutto dal mio punto di vista una grande possibilità didattica.
Arduino UNO R4 innalza le potenzialità di prototipazione con un microcontrollore Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4) a 32 bit, ed un incremento della memoria 16 volte superiore al suo predecessore. UNO R4 viene proposto in due versioni: UNO R4 Minima e UNO R4 WiFi.
Arduino UNO R4 WiFi
Il modello WiFi R4 conserva l’aspetto fisico di una classica Arduino UNO, così come la tensione operativa di 5 V prevista dalla maggioranza degli shields, ma su di essa troviamo il WiFi è integrato gestito da un coprocessore ESP32-S3, che permette anche connessioni Bluetooth/BLE.
Tra i vari miglioramenti troviamo una porta USB-C per la programmazione e le funzionalità HID (Human Interface Devices), permettendo quindi l’utilizzo di un Arduino UNO R4 come una tastiera o un mouse. Molto interessante la presenza di un connettore QWIIC per un collegamento I2C agevole a sensori e attuatori che rispettano questo standard di comunicazione senza la necessità di shields o breadboard.
Ben visibile nell’area sottostante della scheda una matrice di LED 12×8 che permette di disporre di un sistema di output integrato in grado di visualizzare in modo schematico (pixel) animazioni di caratteri alfanumerici e icone ed inoltre, grazie al software online LED Matrix Editor, messo a disposizione di Arduino è possibile realizzare la propria grafica pixel da includere nei propri sketch.
Di seguito elencate tutte le nuove caratteristiche della versione WiFi
- Compatibilità hardware con il formato UNO: viene conservata la stessa struttura, l’organizzazione dei pin e la tensione operativa a 5 V della versione R3, assicurando così una totale compatibilità senza inconvenienti per le schede e i progetti preesistenti.
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Memoria più ampia e clock più rapido: memoria ampliata (256 kB Flash, 32 kB RAM) e velocità di clock superiore (45MHz), permettendo elaborazioni più rapide e una gestione fluida di progetti anche sofisticati.
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Alimentazione estesa fino a 24 V: la scheda supporta un intervallo più vasto di tensioni di alimentazioni d’ingresso, permettendo un’integrazione migliore con motori, strisce LED e altri attuatori mediante un’unica fonte di alimentazione.
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Wi-Fi® e Bluetooth®: la scheda incorpora un modulo ESP32-S3, permettendo l’integrazione di connettività wireless nei propri progetti e la gestione remota attraverso Arduino IoT Cloud.
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Periferiche aggiuntive incorporate: un DAC a 12 bit rende possibile la creazione di progetti audio complessi, CAN BUS e un OP AMP, fornendo una capacità di progettazione e una flessibilità accresciute.
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Supporto HID: grazie al supporto HID incorporato, sarà possibile emulare un mouse o una tastiera quando è connesso a un computer via USB, agevolando l’invio di comandi da tastiera e movimenti del mouse.
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Connettore QWIIC: un connettore Qwiic I2C, permette con estrema facilità l’interconnessione di sensori ed attuatori I2C in una modalità standard e sicura.
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Supporto per RTC alimentato a batteria: sulla scheda sono incorporati pin supplementari, tra cui un pin “OFF” per spegnere la scheda e un pin “VRTC” per garantire l’alimentazione e il funzionamento dell’orologio in tempo reale integrato.
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Matrice LED: matrice LED rossa 12×8, permette la visualizzazione di animazioni o visualizzazione di dati da sensori, evitando la necessità di hardware supplementare.
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Diagnosi degli errori durante l’esecuzione: Arduino UNO R4 Wi-Fi dispone di un sistema di identificazione degli errori che rileva i crash durante l’esecuzione e fornisce descrizioni approfondite e consigli relativi alla riga di codice che ha provocato il crash.
Specifiche tecniche
| Scheda | Nome | 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 Analogici | 6 | |
| DAC | 1 | |
| pin PWM | 6 | |
| Comunicazione | UART | 1 |
| I2C | 1 | |
| SPI | 1 | |
| CAN | 1 | |
| Tensione di funzionamento | Tensione operativa | 5 V (ESP32-S3 is 3.3 V) |
| Tensione di alimentazione (VIN) | 6-24 V | |
| Corrente continua per i pin I/O | 8 mA | |
| Velocità di clock | RA4M1 | 48 MHz |
| ESP32-S3-MINI-1-N8 | fino a 240 MHz | |
| Memoria | RA4M1 | 256 kB Flash, 32 kB RAM |
| ESP32-S3-MINI-1-N8 | 384 kB ROM, 512 kB SRAM | |
| Dimensioni | Larghezza | 68.85 mm |
| Lunghezza | 53.34 mm |
IMPORTANTE
Connettore ESP: il modulo ESP32-S3 su questa scheda funziona a 3,3 V. Il connettore ESP, situato vicino al connettore USB-C®, supporta solo i 3,3 V e non deve essere collegato a 5 V. Ciò potrebbe danneggiare la tua scheda.
Connettore Qwiic: il connettore Qwiic è collegato a un bus I2C secondario: IIC0. Questo connettore supporta solo i 3,3 V, collegare tensioni superiori potrebbe danneggiare la scheda. Per inizializzare questo bus usare l’istruzione Wire1.begin().
Assorbimento massimo di corrente per pin: l’assorbimento massimo di corrente per ogni pin della GPIO della serie UNO R4 è di 8 mA, quindi inferiore rispetto alle versioni R3 precedente. Superare questo limite potrebbe danneggiare il pin o la scheda.
Arduino UNO R4 Minima
Le caratteristiche tecniche differiscono per l’assenza rispetto alla versione WiFi:
- della matrice di LED
- porta QWIIC
però su questa scheda è dotata di un connettore SWD, assente nella versione WiFi che permette la connessione esterna di un debugger per controllare il funzionamento di uno sketch in condizioni controllate e rilevare quindi errori o più semplicemente verificare lo stato del programma in tempo reale (variabili, memoria usata, ecc…)
Specifiche tecniche
| Scheda | Nome | Arduino® UNO R4 WiFi |
| SKU | ABX00080 | |
| 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 Analogici | 6 | |
| DAC | 1 | |
| pin PWM | 6 | |
| Comunicazione | UART | 1 |
| I2C | 1 | |
| SPI | 1 | |
| CAN | 1 | |
| Tensione di funzionamento | Tensione operativa | 5 V (ESP32-S3 is 3.3 V) |
| Tensione di alimentazione (VIN) | 6-24 V | |
| Corrente continua per i pin I/O | 8 mA | |
| Velocità di clock | RA4M1 | 48 MHz |
| ESP32-S3-MINI-1-N8 | fino a 240 MHz | |
| Memoria | RA4M1 | 256 kB Flash, 32 kB RAM |
| ESP32-S3-MINI-1-N8 | 384 kB ROM, 512 kB SRAM | |
| Dimensioni | Larghezza | 68.85 mm |
| Lunghezza | 53.34 mm |
IMPORTANTE
Anche per la versione Minima l’assorbimento massimo di corrente per pin: l’assorbimento massimo di corrente per ogni pin della GPIO della serie UNO R4 è di 8 mA, quindi inferiore rispetto alle versioni R3 precedente. Superare questo limite potrebbe danneggiare il pin o la scheda.