Description
Arduino R4 Wifi
Nouvelles caractéristiques
… tout ce que UNO R4 Minima a, plus :
– Wi-Fi® / Bluetooth® Low Energy
– Matrice LED entièrement adressable (matrice 12×8)
– Connecteur d’extension au standard Qwiic I2C
– RTC (avec prise en charge d’une batterie tampon)
– Diagnostic des erreurs d’exécution
Compatibilité avec la carte Arduino UNO Rev 3
Les cartes Arduino R4 conservent le même facteur de forme, le même brochage et la même tension de fonctionnement de 5 V que son prédécesseur l’Arduino UNO Rev 3. Cela signifie que les platines Shield existantes pourront être facilement utilisées sur la nouvelle carte, en tirant parti de l’écosystème unique et énorme qui existe déjà pour l’Arduino UNO Rev 3. Du côté des logiciels, la plupart des bibliothèques sont compatibles et prêtes à l’emploi, tandis que celles qui peuvent poser problème seront suivies sur une page Web pour informer les utilisateurs des alternatives possibles.
Plus de mémoire et une vitesse d’exécution plus rapide
Comparaison mémoire entre l’Arduino Uno Rev 3 (ATmega328P) et l’Arduino R4 (RA4M1)
ATmega328P RA4M1
SRAM 2 KB 32 KB (16x)
Flash 32 KB 256 KB code (8x)
EEPROM 1 KB 8 KB (8x)
Horloge 16 MHz 48 MHz (3x)
Ces spécifications permettent de nouvelles possibilités telles que :
➔ Stocker de longues chaînes dans votre application
➔ Utiliser plus de bibliothèques dans un seul projet
➔ Appeler une API ou exposer un serveur Web
➔ Créez des projets plus complexes avec moins de risque de fragmentation mémoire
➔ Contrôlez de longues bandes ou matrices de LED avec des animations
➔ Générer des formes d’onde ou des échantillons de données avec une grande précision
Ceci est bénéfique pour de nombreuses applications telles que :
➔ La commande moteur
➔ La collecte de données
➔ La gestion de matériel scientifique
➔ Les projets connectés au réseau
➔ L’installations créatives et interactives
➔ Le pilotage d’écrans couleur
Nouveaux périphériques intégrés
L’Arduino ‘UNO R4 propose plusieurs nouveaux périphériques passionnants qui élargissent les possibilités pour les fabricants et permettent des projets plus avancés.
DAC 12 bits – Un DAC intégré permet de générer des tensions de sortie entre 0 V et 5 V sans aucun composant externe. Cela ajoute une capacité de sortie analogique à Arduino UNO, qui peut être utilisée pour générer des formes d’onde audio (en combinaison avec un amplificateur externe) ou piloter des composants analogiques.
CAN-BUS – Ceci fournit une solution de qualité industrielle pour connecter plusieurs périphériques à l’aide d’un simple bus, comme dans les voitures, les machines complexes ou les robots. Par rapport aux bus UART, I2C ou SPI, CAN-BUS prend en charge des distances plus longues, une communication plus rapide et une plus grande fiabilité. Étant donné que UNO R4 prend en charge le protocole complet de manière native, seul l’adaptateur de couche physique est nécessaire sans boucliers coûteux ni composants supplémentaires.
OpAmp – Les amplificateurs opérationnels sont des circuits très courants utilisés en combinaison avec Arduino qui permettent la mesure de valeurs analogiques d’entrée à basse tension ou à haute résistance qui ne pourraient pas être mesurées directement avec une broche analogique normale. Les exemples incluent les photodiodes, les capteurs piézoélectriques, les accéléromètres, les hydrophones, les moniteurs d’humidité, les moniteurs de pH, les capteurs chimiques, les détecteurs de fumée, les capteurs audio, les microphones. Étant donné que l’Arduino UNO R4 a un OpAmp intégré, aucun circuit externe n’est plus nécessaire.
SWD (Sur la version Minima uniquement) – Le port SWD permet de déboguer un programme exécuté sur la carte à l’aide de l’IDE Arduino 2.0 via un débogueur matériel (tel qu’un J-Link ou tout autre périphérique compatible SWD). Cela permet d’inspecter le code, de suspendre son exécution et de modifier les variables au moment de l’exécution.
DSP/FPU – Basé sur un microcontrôleur Arm® Cortex®-M4, l’Arduino UNO R4 fournit des accélérateurs matériels de traitement de signal numérique avancés intégrés pour traiter les signaux à l’aide de calculs mathématiques. Cela peut être utilisé pour traiter n’importe quel signal analogique, tel que le signal de sortie d’un microphone, le retour d’un capteur intégré dans un système de commande de moteur ou les sorties d’applications de fusion de capteurs. Grâce au DSP, moins de cycles sont nécessaires pour exécuter des algorithmes de boucle de contrôle, permettant ainsi d’implémenter des algorithmes comme la transformée de Fourier rapide aux côtés d’autres logiques. Cette capacité est pertinente dans l’IoT, le contrôle moteur, la gestion de l’alimentation, l’audio embarqué, la domotique industrielle et domestique, les applications de santé et de bien-être.
USB-C®
Les cartes Arduino UNO R4 bénéficient d’un connecteur USB-C® qui présente plusieurs avantages par rapport au connecteur traditionnel :
➔ Très disponible sur le marché, étant la norme moderne pour les ordinateurs portables et smartphones et autres cartes Arduino modernes
➔ Petite taille
➔ Symétrique, permet une insertion facile
➔ Mécaniquement robuste
Périphérique HID
Grâce à cette capacité intégrée, l’Arduino UNO R4 peut simuler une souris ou un clavier lorsqu’il est connecté à un ordinateur via un câble USB. Cela permet d’envoyer très facilement des frappes au clavier et des mouvements de souris à un ordinateur.
Cette fonctionnalité, rendue populaire par l’Arduino Leonardo mais qui n’était pas présente dans UNO, permet aux makers de créer plusieurs projets, dont :
➔ des interfaces homme-machine alternatives à utiliser à des fins créatives ;
➔ contrôleurs de jeu ;
➔ dispositifs liés à l’accessibilité ;
➔ appareils devant communiquer avec des logiciels informatiques existants sans développement personnalisé côté hôte.
Plage de tension plus large et plus grande robustesse électrique
La plage de tension d’entrée des cartes Arduino UNO R4 a été augmentée, car elles peuvent être alimentées jusqu’à 24 V. Cela permet d’utiliser la carte en combinaison avec des moteurs ou des bandes LED (ou d’autres actionneurs) avec une seule alimentation.
➔ La carte présente une conception thermique améliorée, qui réduit la température de fonctionnement de la carte lorsqu’elle est alimentée avec des tensions plus élevées.
➔ Le circuit a été conçu avec plusieurs protections en place pour réduire les risques que des erreurs de câblage commises par des utilisateurs inexpérimentés (comme une inversion de polarité ou des courts-circuits) puissent endommager la carte elle-même ou le PC connecté via USB. Cette quantité de protections n’est pas courante parmi les cartes de prototypage, et bien qu’elle ne soit pas une caractéristique immédiatement visible, c’est l’un des facteurs clés du succès des Arduino UNO.
➔ Enfin, le microcontrôleur RA4M1 dispose d’une protection intégrée contre les surintensités sur les broches qui offre une protection supplémentaire contre les erreurs faisant de l’Arduino UNO R4 le choix le plus robuste pour les débutants et le prototypage.
Wi-Fi®+ Bluetooth®
L’Arduino UNO WiFi dispose d’une connectivité ! La carte Arduino WiFi UNO R4 dispose d’un coprocesseur ESP32-S3 qui gère la connectivité Wi-Fi® et Bluetooth® Low Energy, laissant le microcontrôleur RA4M1 libre. Avec la connectivité Wi-Fi® et Bluetooth®, cette carte permet aux makers de se connecter facilement à Internet et de créer des projets IoT. L’API pour Wi-Fi® est standardisée dans tous les projets Arduino, de sorte que cette carte bénéficie instantanément de milliers de projets et de didacticiels existants.
Compatibilité Arduino Cloud
L’Arduino UNO R4 WiFi est entièrement compatible avec l’Arduino Cloud, ce qui permet aux fabricants de :
➔ Stockez les données à distance – par exemple, collectez les lectures des capteurs, tracez-les dans des graphiques et téléchargez-les au format CSV sans avoir besoin de cartes SD
➔ Créez des tableaux de bord interactifs – visualisez des variables et créez des panneaux de contrôle pour gérer vos projets à distance, en utilisant également l’application mobile Arduino IoT Remote
➔ Téléchargez des croquis en direct – chargez un nouveau code sur la carte UNO R4 via Wi-Fi®, sans câbles USB, même s’il se trouve dans un endroit éloigné ou inaccessible
➔ Partagez des variables entre plusieurs cartes Arduino – synchronisez automatiquement les valeurs sur plusieurs cartes Arduino sans avoir à vous soucier de la communication radio, des protocoles de transport, de l’authentification, etc. La communication inter-cartes est simplifiée ! Compatibilité Arduino Cloud UNO R4 Minima UNO R4 WiFi.
Matrice à Leds
L’Arduino UNO R4 WiFi intègre une matrice de LED rouges lumineuses 12 x 8 (96 points au total). Cette fonctionnalité est idéale pour les projets créatifs utilisant des animations ou pour tracer des données de capteur, sans avoir besoin de matériel supplémentaire.
En plus de l’API et des tutoriels sur la façon de contrôler manuellement les LED à partir du code de croquis, les utilisateurs auront accès à une galerie d’animations prédéfinies. Arduino a aussi développé un outil en ligne pour créer des animations personnalisées de manière visuelle.
Diagnostic des erreurs d’exécution
Pour améliorer l’expérience d’apprentissage des utilisateurs débutants, Arduino a développé une nouvelle fonctionnalité innovante qui facilite le dépannage.
La carte Arduino R4 WiFi dispose d’un mécanisme de détection d’erreur qui détecte les opérations qui ont provoqué un crash d’exécution, telles que la division par zéro (erreur très courante) ou les erreurs de mémoire insuffisante. Lorsqu’une erreur est détectée, la carte reporte une explication détaillée de l’erreur sur le moniteur série, avec des indications sur la ligne de code qui a causé le crash. Par rapport au comportement silencieux habituel d’une carte en panne, cette fonctionnalité représente une amélioration significative de l’expérience des développeurs.
Prise en charge de l’horloge RTC alimenté par une batterie externe
La carte Arduino UNO R4 Wifi possède deux broches supplémentaires qui permettent le comportement suivant :
➔ Broche “OFF”: éteint la carte
➔ Broche « VRTC » : garde l’horloge interne en temps réel alimentée et en marche (à utiliser avec une batterie externe)
Cette fonctionnalité est parfaite pour les applications à faible consommation d’énergie car elle permet de garder une trace du temps à travers les redémarrages sans dépendre de la connexion réseau.
Shield + nœuds Qwiic = expérience plug-and-play
L’Arduino UNO R4 WiFi dispose d’un connecteur au standard Qwiic I2C qui permet aux utilisateurs de connecter un ou plusieurs nœuds choisis parmi l’immense écosystème Qwiic déjà disponible sur le marché. Avec de simples câbles adaptateurs, des capteurs et des actionneurs basés sur d’autres connecteurs tels que Grove peuvent également être connectés.
En combinaison avec l’écosystème bien connu des platines shield pour Arduino UNO, l’Arduino UNO R4 WiFi devient la plate-forme la plus polyvalente pour créer des projets sans avoir besoin d’une planche à pain ou de soudure. Les fabricants peuvent désormais choisir n’importe quelle combinaison de shields + nœuds I2C et générer des idées pour de nouveaux projets.
Aucune soudure nécessaire
– Concentrez-vous sur la construction de votre prochaine idée, peu de câblage et aucune soudure vous aideront à prototyper plus rapidement.
Connecteur polarisé
– Ne vous inquiétez pas des mauvaises connexions, il n’y a qu’un moyen de connecter la carte et les modules
Chaîne-capable
– Connectez plusieurs modules compatibles Qwiic les uns après les autres et élargissez les possibilités de votre prochain projet
Caractéristiques techniques
Microcontrôleur utilisé:
– R7FA4M1AB3CFM#AA0 Arm® Cortex®-M4 48 MHz avec une unité à virgule flottante (FPU)
– Tension de fonctionnement 5 V
– Horloge en temps réel (RTC)
– Unité de protection de la mémoire (MPU)
– Convertisseur analogique numérique (DAC)
– Gestion des crash runtime
Mémoire
– Mémoire flash de 256 Ko
– 32 ko SRAM
– Mémoire de données de 8 Ko (EEPROM)
Broches
– 14 broches numériques (GPIO), D0-D13
– 6 x broches d’entrée analogiques (ADC), A0-A5
– 6 broches PWM : D3, D5, D6, D9, D10, D11
Périphériques
– Unité de détection tactile capacitive (CTSU)
– Module USB 2.0 pleine vitesse (USBFS)
– CAN jusqu’à 14 bits
– DAC jusqu’à 12 bits DAC
– Amplificateur opérationnel (OPAMP)
– Matrice à Led 12 x 8
– Connecteur d’extension Qwicc
– Connecteurs pour arrêt de la platine et gestion RTC
Alimentation
– La tension d’entrée recommandée (VIN) est de 6 à 24 V
– Tension de fonctionnement 5 V
– Prise DC cylindrique connectée à la broche VIN
– Alimentation via USB-C® à 5 V
– Diodes Schottky pour la protection contre les surtensions et l’inversion de polarité
Communication
– 1 x UART (broche D0, D1)
– 1 x SPI (broche D10-D13, en-tête ICSP)
– 1 x I²C (broche A4, A5, SDA, SCL)
– 1 x CAN (broche D4, D5, un émetteur-récepteur externe est requis)
Wi-Fi®
– Prise en charge Wi-Fi® avec la norme 802.11 b/g/n (Wi-Fi® 4)
– Débit binaire jusqu’à 150 Mbps
– Bande 2,4 GHz
Bluetooth®
– Prise en charge Bluetooth® 5
Écosystème de Shield pour Arduino
– Shield Arduino pour UNO
Tous les shields existants pour UNO fabriqués par Arduino sont 100% compatibles avec les Arduino UNO R4.
Caractéristiques :
Alimentation :
– via le port USB Type-C
– 6 à 24 V sur connecteur alim 5,5 x 2,1 mm
– 6 à 24 V sur broche Vin
Microcontrôleur : Renesas RA4M1 32 bits
Microprocesseur : ARM Cortex-M4
Fréquence : 48 MHz
Mémoire Flash : 256 kB
Mémoire RAM : 32 kB
Circuit WiFi : ESP32-S3-Mini
Interfaces :
– 14 x broches d’E/S dont 6 PWM
– 6 x entrées analogiques 10 bits
– 1 x sortie analogique 12 bits (via un DAC : Digital-to-Analog Converter)
– 1 x CAN (nécessite un transceiver externe)
– 1 x bus I2C
– 1 x liaison série UART
– 1 x interface SPI
Intensité par E/S : 8 mA
Interface I2C sur connecteur Qwiic et Stemma QT
Connecteur SWD de débogage
Connecteur ICSP
Module RTC
Broche OFF
Version : Rev. 4
Dimensions : 68,85 x 53,34 mm
Référence : Arduino UNO R4 WiFi ABX00087
Livrée avec support en plastique.
Version d’origine, conçue et assemblée en Italie.
