Arduino UNO R4 WiFi

Desky UNO R4 navazují na úspěch modelu UNO R3 a představují nejlepší nástroje pro prototypování a učení. Desky UNO R4 zachovávají dobře známé vlastnosti rodiny UNO (standardní tvar, kompatibilita se rozšiřujícími deskami shiel, napětí 5 V, robustnost), ale poskytují vyšší výpočetní výkon a paměť a mnoho nových funkcí. Jako takové jsou vynikající volbou pro začínající i zkušené nadšence do elektroniky, kteří chtějí posunout hranice svých projektů.

Nové funkce UNO R4:

• Konektor USB-C ®
• Procesor RA4M1 od společnosti Renesas (Arm ® Cortex ®-M4)
• Podpora režimu HID (emulace myši nebo klávesnici)
• Vylepšená napájecí část (až 24 V přes VIN)
• Sběrnice CAN
• D/A převodník (12 bitů)
• OP zesilovač

Extra funkce UNO R4 WiFi:

• Wi-Fi® / Bluetooth® LE
• Kompletně adresovatelná LED matice 12×8
• Qwiic I2C konektor
• RTC (s podporou vyrovnávací baterie)
• Diagnostika chybě za běhu

Technické parametry

Kompatibilita s UNO R3

UNO R4 si zachovává stejnou podobu, rozdělení vývodů a provozní napětí 5 V jako jeho předchůdce UNO R3. To znamená, že stávající rozšiřující desky (shieldy) a projekty lze snadno portovat na novou desku.

Co se týče softwaru, většina knihoven je už kompatibilní, zatímco ty, které budou teprve portovány budou na webových stránkách označeny a doplněny o informace o alternativách.

Více paměti a rychlejší takt

Díky větší paměti a vyššímu taktu dokáže UNO R4 Minima více přesnějších výpočtů a zvládnout složitější projekty.

Tyto specifikace umožňují nové možnosti, jako např.:

• Ukládání dlouhých řetězců v náčrtu
• používat více knihoven v jednom projektu
• Volat rozhraní API nebo vystavit webový server
• Vytvářet složitější projekty s nižším rizikem fragmentace paměti
• Ovládat dlouhé LED pásy nebo matice s animacemi
• Generovat průběhy nebo vzorkovat data s vysokou přesností

To je výhodné pro mnoho aplikací, jako např:

• Řízení motorů
• snímání dat
• vědecká zařízení
• projekty připojené k síti
• kreativní a interaktivní instalace
• Barevné displeje

Nové vestavěné periferie

UNO R4 je vybaven několika novými zajímavými periferiemi, které rozšiřují možnosti pro tvůrce a umožňují realizovat pokročilejší projekty.

• 12bitový D/A převodník – vestavěný D/A převodník umožňuje generovat výstupní napětí mezi 0 V a 5 V bez žádné externí součásti. To přidává do Arduina UNO možnost analogového výstupu, který může být použít ke generování zvukových průběhů (v kombinaci s externím zesilovačem) nebo k řízení analogové součástky.
• CAN-BUS – To poskytuje průmyslové řešení pro připojení více periferií pomocí jednoduché sběrnice, například v automobilech, složitých strojích nebo robotech. Ve srovnání s UART, I2C nebo SPI, sběrnice CAN-BUS podporuje delší vzdálenosti, rychlejší komunikaci, vyšší rychlost a spolehlivost. Protože UNO R4 nativně podporuje celý protokol, stačí adaptér fyzické vrstvy bez drahých stínění a dalších komponent.
• OpAmp – operační zesilovače jsou velmi časté obvody používané v kombinaci s Arduinem, které umožňují měření vstupních analogových hodnot s nízkým napětím nebo vysokým odporem, které by nebylo možné měřit přímo pomocí běžného analogového vývodu. Příkladem mohou být fotodiody, piezoelektrické senzory, akcelerometry, hydrofony, monitory vlhkosti, monitory pH, chemické senzory, detektory kouře, snímače zvuku, mikrofony. Protože UNO R4 má vestavěný OpAmp, nejsou již nutné žádné externí obvody.
• SWD (pouze Minima) – Port SWD umožňuje ladit program běžící na desce pomocí Arduino IDE 2.0 prostřednictvím hardwarového debuggeru (jako je J-Link nebo jakýkoli jiné SWD-kompatibilní zařízení). To umožňuje kontrolovat kód, pozastavit jeho provádění a měnit proměnné za běhu.
• DSP/FPU – Vzhledem k tomu, že je UNO R4 založen na mikrokontroléru Arm® Cortex®-M4, nabízí vestavěné pokročilé hardwarové akcelerátory pro zpracování digitálních signálů, které zpracovávají signály pomocí matematických výpočtů. Toho lze využít ke zpracování jakéhokoli analogového signálu, např. výstupu mikrofonu, zpětné vazby ze snímače zabudovaného v systému, řízení motoru nebo jiný analogový signál výstupy z aplikací fúzující senzory. Díky DSP je ke spuštění potřeba méně cyklů řídicí smyčky, což umožňuje implementovat algoritmy, jako je například rychlý Fourierova transformace spolu s další logikou. Tato schopnost je důležitá v oblasti internetu věcí, řízení motorů, řízení spotřeby, vestavěného zvuku, průmyslové a domácí automatizaci, zdravotnictví a wellness aplikacích.

USB-C

Desky Arduino UNO R4 jsou vybaveny konektorem USB-C®, který má několik výhod oproti tradičnímu konektoru:

• Velmi dostupný na trhu, moderní standard pro notebooky, chytré telefony a další moderní desky Arduino.
• Malé rozměry
• Symetrický, umožňuje snadné zapojení
• Mechanicky robustní

Zařízení HID

Díky této vestavěné funkci může UNO R4 simulovat myš nebo klávesnici (když je připojen k počítači prostřednictvím USB kabelu). Díky tomu je velmi snadné odesílání stisků kláves a pohybů myši do počítače.

Tuto funkci, kterou zpopularizoval Arduino Leonardo, ale v UNO nebyla přítomna, umožňuje tvůrcům vytvářet několik projektů, včetně:

• alternativní rozhraní člověk-stroj, které lze použít pro tvůrčí účely;
• herní ovladače;
• zařízení související s přístupností;
• zařízení, která potřebují komunikovat se stávajícími počítačovým softwarem bez vývoje vlastního hostitelského softwaru.

Větší rozsah napětí a elektrická odolnost

• Rozsah vstupního napětí pro desky UNO R4 byl zvětšen, nově může být napájet až 24 V. To umožňuje použít desku v kombinaci s motory nebo LED pásky (nebo jinými akčními členy) s jediným napájecím zdrojem.
• Deska nese vylepšenou tepelnou konstrukci, která snižuje provozní teplotu desky při napájení vyšším napětím.
• Obvod byl navržen s několika ochrannými prvky, které snižují pravděpodobnost že chyby v zapojení provedené nezkušenými uživateli (jako je přepólování či zkraty) mohou poškodit samotnou desku nebo počítač připojený přes USB. Tato stránka množství ochran není mezi prototypovacími deskami běžná, a přestože je tato ochrana není na první pohled viditelnou vlastností, je jedním z klíčových faktorů úspěchu Arduino UNO.
• A konečně, mikrokontrolér RA4M1 má na pinech zabudovanou přepěťovou ochranu, která poskytuje dodatečnou ochranu před chybami, díky čemuž je UNO R4 nejvíce robustní volbou pro začátečníky a prototypování.

Wi-Fi® + Bluetooth®

Arduino UNO získává konektivitu! Deska UNO R4 WiFi je vybavena koprocesor ESP32-S3, který zvládá Wi-Fi® a Bluetooth® Low Energy, takže mikrokontrolér RA4M1 má volnou ruku. Díky Wi-Fi® a Bluetooth® konektivitě umožňuje tato deska vytvářet IoT projekty. API rozhraní pro Wi-Fi® je standardizováno napříč projekty Arduino, takže tato deska okamžitě využívá výhod tisíců existujících projektů a výukových programů.

Kompatibilita s Arduino Cloud

Arduino UNO R4 WiFi je plně kompatibilní s Arduino Cloud, který tvůrcům umožňuje:

• Ukládat data na dálku – například shromažďovat údaje ze senzorů, vykreslovat je do grafů a stahovat je ve formátu CSV, aniž byste museli používat SD karty
• Vytvářejte interaktivní řídicí panely – vizualizujte proměnné a vytvářejte ovládací panely pro vzdálenou správu vašich projektů, a to i pomocí mobilní aplikace Arduino IoT Remote
• Nahrávání náčrtů přes internet – načítejte nový kód na UNO R4 přes Wi-Fi®, bez USB kabelů, a to i v případě, že se nachází na vzdáleném nebo nepřístupném místě
• Sdílení proměnných mezi více deskami Arduino – Automaticky nechte synchronizovat hodnoty napříč několika deskami Arduino, aniž byste se museli starat o rádio komunikaci, přenosové protokoly, ověřování atd. Snadná komunikace mezi deskami!

LED matice

UNO R4 WiFi obsahuje jasnou červenou LED matici 12×8 (celkem 96 bodů). Tato funkce je ideální pro kreativní projekty využívající animace nebo pro vykreslování dat ze senzorů, aniž by byl potřeba jakýkoli další hardware.

Kromě API rozhranía a návodů, jak LED diody ovládat ručně z kódu náčrtu, budou mít uživatelé přístup ke galerii předpřipravených animací.

Navíc byl vyvinut online nástroj pro vizuální tvorbu vlastních animací.

Diagnostika chyb za běhu

Abychom zlepšili zkušenosti začínajících uživatelů s učením, vyvinuli jsme novou inovativní funkci, která usnadňuje řešení problémů.

Deska UNO R4 WiFi je vybavena mechanismem zachycování chyb, který detekuje operace, které způsobily pád za běhu, jako je dělení nulou (velmi častá chyba) nebo chyby mimo paměť. Když je zjištěna chyba, deska vypíše na sériovém monitoru podrobné vysvětlení chyby s nápovědou, na jakém řádku se chyba projevila. V porovnání s obvyklým tichým chováním havarované desky představuje tato funkce významné zlepšení zkušeností vývojářů.

Podpora bateriového napájení RTC

UNO R4 WiFi má dva další piny, které umožňují následující chování:

• “OFF” pin: vypnutí desky
• pin “VRTC”: udržuje interní hodiny reálného času napájené a spuštěné (pravděpodobně k použití s baterií)

Tato funkce je ideální pro aplikace s nízkou spotřebou energie, protože umožňuje sledovat čas i při restartech desky, aniž by bylo nutné spoléhat na síťové připojení.

Shieldy + uzly Qwiic = plug-and-play zážitek

UNO R4 WiFi je vybaven I2C konektorem Qwiic, který uživatelům umožňuje připojit jeden nebo více uzlů vybraných z rozsáhlého ekosystému Qwiic, který je již na trhu k dispozici. Pomocí jednoduchých adaptérových kabelů lze připojit i senzory a akční členy založené na jiných konektorech, například Grove.

V kombinaci s dobře známým ekosystémem rozšiřujících karet pro Arduino UNO se UNO R4 WiFi stává nejuniverzálnější platformou pro vytváření projektů bez nutnosti použití nepájivého pole nebo pájení.

Tvůrci si nyní mohou vybrat libovolnou kombinaci shieldů + I2C uzlů a vytvářet nápady na nové projekty.

• Není třeba pájení
• Polarizované konektory – nelze zapojit obráceně
• Řetězitelné – podporuje zapojení řady Qwiic modulů

Podpora

• Getting Started with Arduino products
• Software – Oficiální Arduino fórum

Obsah balení

• 1× Arduino UNO R4 WiFi