บน 21/10/2024 256

Arduino UNO R4 WiFi ภาพรวมและคุณสมบัติที่อธิบาย

หากคุณกำลังสำรวจโลกของ Arduino และมองหาบอร์ดที่มีพลังและความสามารถไร้สายมากขึ้น Arduino Uno R4 WiFi เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมมันสร้างจากการออกแบบ UNO ยอดนิยม แต่เพิ่มการเชื่อมต่อ WiFi และ Bluetooth ทำให้เชื่อมต่อโครงการของคุณกับอินเทอร์เน็ตได้ง่ายขึ้นในบทความนี้เราจะพิจารณาคุณสมบัติข้อกำหนดและวิธีเปรียบเทียบกับบอร์ดอื่น ๆไม่ว่าคุณจะกำลังสร้างอุปกรณ์ IoT หรือทดลองกับระบบอัตโนมัติในบ้าน UNO R4 WiFi เสนอเครื่องมือในการสร้างโครงการที่ฉลาดขึ้นและเชื่อมต่อมากขึ้น

แคตตาล็อก

ภาพรวมของ Arduino Uno R4 WiFi

Arduino UNO R4 WiFi เป็นก้าวไปข้างหน้าจาก UNO ดั้งเดิมให้ประสิทธิภาพการอัพเกรดและความสามารถไร้สายในตัวหัวใจของมันคือ microcontroller Renesas 32 บิตที่มีโปรเซสเซอร์ ARM Cortex-M4 48MHzสิ่งนี้จะช่วยให้คุณมีพลังมากขึ้นในการจัดการงานที่ซับซ้อนพร้อมกับหน่วยความจำแฟลช 256KB, SRAM 32KB และ EEPROM 8KB สำหรับการจัดเก็บ

สิ่งที่ทำให้รุ่นนี้โดดเด่นคือการเชื่อมต่อ WiFi และบลูทู ธ ในตัวคุณไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบพิเศษในการเชื่อมต่อโครงการของคุณกับอินเทอร์เน็ตและโมดูล ESP32-S3 จะดูแลความต้องการเครือข่ายไร้สายทั้งหมดของคุณปัจจัยฟอร์ม UNO ที่คุ้นเคยและ pinout ยังคงเหมือนเดิมดังนั้นคุณยังสามารถใช้โล่และอุปกรณ์เสริมที่มีอยู่จำนวนมากของคุณได้โดยไม่จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงใด ๆการเพิ่มเมทริกซ์ LED 12x8 เป็นอีกหนึ่งคุณสมบัติที่น่าตื่นเต้นทำให้คุณสร้างจอแสดงผลภาพบนบอร์ดโดยตรง

ข้อมูลจำเพาะของ RENESAS R7FA4M1AB3CFM#AA0 ไมโครคอนโทรลเลอร์

พารามิเตอร์	ข้อมูลจำเพาะ
แกนกลาง	ARM Cortex-M4
ความเร็วนาฬิกา	48MHz
หน่วยความจำแฟลช	256kB
ราม	32KB
แรงดันไฟฟ้า	1.6V - 5.5V
ช่อง ADC	18 x 14 บิต
ช่อง DAC	1 x 8 บิต, 2 x 12 บิต
การสื่อสาร	CANBUS, I2C, SPI, UART, USB
ตัวจับเวลา/PWM	ใช่
บรรจุุภัณฑ์	64-pin LQFP
อุณหภูมิการทำงาน	-40 ° C ถึง 105 ° C
ขนาด	10 มม. x 10 มม.
จำนวนพิน	64

RENESAS R7FA4M1AB3CFM#AA0 ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นแกนหลักของ Arduino Uno R4 WiFi ซึ่งนำเสนอการผสมผสานที่ทรงพลังของคุณสมบัติในการจัดการโครงการที่หลากหลายมันทำงานบนโปรเซสเซอร์ ARM Cortex-M4 48MHz ซึ่งหมายความว่าคุณจะได้รับความเร็วในการประมวลผลมากขึ้นเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้าไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ได้รับการออกแบบด้วยหน่วยความจำแฟลช 256KB ดังนั้นคุณจึงมีพื้นที่เหลือเฟือสำหรับรหัสของคุณในขณะที่ SRAM 32KB ให้ RAM ที่คุณต้องการสำหรับการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราวในระหว่างการรันไทม์8KB EEPROM มีประโยชน์สำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่ไม่ระเหยที่ยังคงมีอยู่แม้จะปิดเครื่อง

คุณสมบัติของ Arduino uno r4 wifi

ไมโครคอนโทรลเลอร์: RENESAS R7FA4M1AB3CFM#AA0 (ARM CORTEX-M4)

หัวใจของ Arduino Uno R4 WiFi เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ Renesas 32 บิตที่มีโปรเซสเซอร์ ARM Cortex-M4 ขนาด 48MHz ซึ่งช่วยให้คุณมีพลังในการจัดการงานที่ต้องการมากขึ้นเมื่อเทียบกับรุ่นเก่า

โมดูล WiFi: ESP32-S3-MINI-1-N8

โมดูล ESP32-S3 ในตัวช่วยให้การเชื่อมต่อ WiFi และบลูทู ธ ง่ายขึ้นช่วยให้คุณเชื่อมต่อโครงการของคุณกับอินเทอร์เน็ตได้อย่างไร้สายโดยไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม

แรงดันไฟฟ้า: ตรรกะ 5V

บอร์ดนี้ทำงานที่ระดับตรรกะ 5V ทำให้เข้ากันได้กับส่วนประกอบและเซ็นเซอร์ที่หลากหลายดังนั้นคุณสามารถรวมเข้ากับโครงการที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย

14 หมุด I/O ดิจิตอล

คุณสามารถเข้าถึงหมุด/เอาต์พุตอินพุตดิจิตอล 14 ตัวช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อและควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ตั้งแต่ LED ง่าย ๆ ไปจนถึงมอเตอร์หรือเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น

6 หมุดอินพุตแบบอะนาล็อก

บอร์ดยังมีหมุดอินพุตแบบอะนาล็อก 6 ตัวสำหรับการอ่านสัญญาณอะนาล็อกจากเซ็นเซอร์เช่นอุณหภูมิหรือเซ็นเซอร์แสงให้คุณควบคุมได้อย่างแม่นยำว่าโครงการของคุณมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมอย่างไร

ตัวเชื่อมต่อ USB-C

การรวมตัวเชื่อมต่อ USB-C ให้การเชื่อมต่อที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับทั้งการเปิดเครื่องบอร์ดและรหัสอัปโหลดช่วยให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วขึ้นและมีความน่าเชื่อถือมากกว่าตัวเชื่อมต่อรุ่นเก่า

เมทริกซ์ LED 12x8 On-board

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นคือเมทริกซ์ LED 12x8 ซึ่งช่วยให้คุณสามารถแสดงข้อความกราฟิกหรือภาพเคลื่อนไหวบนกระดานเพิ่มมิติภาพให้กับโครงการของคุณ

ส่วนหัวสำหรับ i2c, spi, uart

ส่วนหัวเฉพาะสำหรับการสื่อสาร I2C, SPI และ UART ช่วยให้เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์จอแสดงผลและโมดูลที่หลากหลายทำให้คุณมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการออกแบบของคุณ

แอปพลิเคชันของ Arduino Uno R4 WiFi

โครงการ IoT ที่มีการเชื่อมต่อไร้สาย

Arduino Uno R4 WiFi เหมาะสำหรับโครงการ IoT ซึ่งคุณต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับอินเทอร์เน็ตสำหรับการรวบรวมข้อมูลการควบคุมระยะไกลหรือระบบอัตโนมัติwifi ในตัวทำให้ง่ายต่อการตั้งค่าโครงการประเภทนี้

การสร้างเซ็นเซอร์/อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

คุณสามารถสร้างอุปกรณ์เช่นเซ็นเซอร์อุณหภูมิหรือกล้องรักษาความปลอดภัยที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบข้อมูลจากระยะไกลหรือรับการแจ้งเตือนเมื่อพบเงื่อนไขบางอย่าง

โครงการที่เกี่ยวข้องกับภาพเคลื่อนไหวหรือกราฟิกในเมทริกซ์ LED

ด้วยเมทริกซ์ LED ออนบอร์ดคุณสามารถนำโครงการของคุณมาใช้ชีวิตได้โดยการแสดงภาพเคลื่อนไหวข้อความเลื่อนหรือกราฟิกง่าย ๆ ซึ่งเหมาะสำหรับการแสดงผลแบบโต้ตอบหรือเครื่องมือทางการศึกษา

หลักสูตรการศึกษาโดยใช้คุณสมบัติ WiFi

หากคุณกำลังสอนหรือเรียนรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความสามารถ WiFi และบลูทู ธ ของบอร์ดนี้ช่วยให้คุณสำรวจวิธีการสร้างแอปพลิเคชันไร้สายทำให้เป็นเครื่องมือที่เป็นประโยชน์สำหรับการเรียนรู้ในชั้นเรียน

ระบบอัตโนมัติในบ้านพร้อมการเข้าถึงระยะไกลแบบไร้สาย

การเชื่อมต่อ WiFi ของคณะกรรมการทำให้เหมาะสำหรับการสร้างระบบอัตโนมัติในบ้านช่วยให้คุณสามารถควบคุมไฟเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อื่น ๆ จากระยะไกลผ่านสมาร์ทโฟนหรือเว็บอินเตอร์เฟส

สถานีอากาศ DIY ที่อัปโหลดข้อมูลไปยังคลาวด์

คุณสามารถสร้างสถานีอากาศที่รวบรวมข้อมูลเช่นอุณหภูมิและความชื้นจากนั้นอัปโหลดไปยังคลาวด์เพื่อตรวจสอบแบบเรียลไทม์นี่เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการเรียนรู้เกี่ยวกับการรวบรวมข้อมูลและการประมวลผลแบบคลาวด์

แอพพลิเคชั่นควบคุมด้วยเสียงโดยใช้ wifi และเสียง

ด้วยการรวมความสามารถของ WiFi และเสียงคุณสามารถสร้างอุปกรณ์ที่ควบคุมด้วยเสียงเช่นผู้ช่วยสมาร์ทโฮมที่ตอบสนองต่อคำสั่งพูดเพิ่มการสัมผัสที่ล้ำสมัยให้กับโครงการของคุณ

ข้อมูลจำเพาะของ Arduino uno r4 wifi

คุณสมบัติ	ข้อมูลจำเพาะ
ชื่อบอร์ด	Arduino uno r4 wifi
Sku	ABX00087
ไมโครคอนโทรลเลอร์	Renesas RA4M1 (ARM®Cortex®-M4)
โมดูลวิทยุ	ESP32-S3-MINI-1-N8
USB	USB-C® (พอร์ตการเขียนโปรแกรม)
หมุด I/O ดิจิตอล	14
หมุดอินพุตแบบอะนาล็อก	6
DAC	1
หมุด PWM	6
uart	ใช่ 1x
i2c	ใช่ 1x
SPI	ใช่ 1x
สามารถ	ใช่ 1 รถบัสสามารถ
แรงดันไฟฟ้าวงจร	5 V (ESP32-S3 ทำงานที่ 3.3 V)
แรงดันไฟฟ้าอินพุต (VIN)	6-24 V
DC ปัจจุบันต่อ I/O PIN	8 MA
ความเร็วนาฬิกา RA4M1	48 MHz
ความเร็วนาฬิกา ESP32-S3-MINI-1-N8	สูงสุด 240 MHz
หน่วยความจำ RA4M1	แฟลช 256 kb, 32 kb ram
หน่วยความจำ ESP32-S3-MINI-1-N8	384 kb rom, 512 kb sram
ขนาด (ความกว้าง)	68.85 มม.
ขนาด (ความยาว)	53.34 มม.

ทางเลือกสำหรับ Arduino uno r4 wifi

Arduino MKR WiFi 1010

Arduino MKR WiFi 1010 เป็นทางเลือกที่ดีหากคุณกำลังมองหาบอร์ดขนาดเล็กที่มีการเชื่อมต่อ WiFiใช้งานง่ายและยอดเยี่ยมสำหรับโครงการ IoT โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณยังใหม่กับแอปพลิเคชันไร้สาย

esp32

ซีรี่ส์ ESP32 เป็นอีกหนึ่งตัวเลือกที่ได้รับความนิยมซึ่งนำเสนอทั้ง WiFi และ Bluetooth ในราคาต่ำเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการใช้พลังงานต่ำทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับโครงการที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

พยักหน้า

แพลตฟอร์ม NODEMCU เป็นตัวเลือกโอเพนซอร์ซที่มี WiFi ในตัวใช้งานง่ายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการ IoT ที่เรียบง่ายและรองรับการเขียนสคริปต์ Lua ทำให้ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างต้นแบบ

โฟตอนอนุภาค

อนุภาคโฟตอนเป็นบอร์ดเล็ก ๆ ที่ออกแบบมาสำหรับโครงการ IoT พร้อมการรวมระบบคลาวด์ที่ง่ายมันสมบูรณ์แบบถ้าคุณต้องการโซลูชันขนาดกะทัดรัดและเชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์กับอินเทอร์เน็ต

Adafruit Feather Huzzah กับ ESP8266

บอร์ดนี้เป็นอีกทางเลือกที่มั่นคงพร้อมการเชื่อมต่อ WiFi และยังมีคุณสมบัติ USB ในตัวและคุณสมบัติการชาร์จแบตเตอรี่ในตัวทำให้เหมาะสำหรับโครงการพกพาหรือแบตเตอรี่ที่ใช้พลังงาน

การเปรียบเทียบระหว่าง Arduino Uno R4 WiFi และ Arduino MKR WiFi 1010

คุณสมบัติ	Arduino MKR WiFi 1010	Arduino uno r4 wifi
ไมโครคอนโทรลเลอร์	SAMD21 Cortex®-M0+ แขนพลังงานต่ำ 32 บิต MCU	Renesas RA4M1 (ARM®Cortex®-M4)
ความเร็วนาฬิกา	48 MHz	หลักหลัก: 48 MHz / ESP32-S3: สูงสุด 240 MHz
หน่วยความจำแฟลช	256kB	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
SRAM	32KB	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
แรงดันไฟฟ้า	3.3V	5V (ESP32-S3 คือ 3.3V)
หมุด I/O ดิจิตอล	8	14
หมุดอินพุตแบบอะนาล็อก	7 (ADC 8/10/12 บิต)	A0 - A5
หมุดเอาต์พุตอะนาล็อก	1 (DAC 10 บิต)	-
หมุด PWM	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
การเชื่อมต่อ	Bluetooth® Nina W102 Ublox Module Wi-Fi Nina W102 Ublox Module องค์ประกอบที่ปลอดภัย atecc508a	Wi-Fi และ Bluetooth ผ่าน ESP32-S3 (Espressif)
ขนาด (มม.)	25 x 61.5	68.85 x 53.34

โครงการโดยใช้ Arduino UNO R4 WiFi: Smart Home Automation กับ Arduino IoT Cloud

Home Automation เป็นสาขาที่น่าตื่นเต้นที่ช่วยให้คุณสามารถควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ในบ้านของคุณจากระยะไกลได้ในบทช่วยสอนนี้เราจะสร้างระบบอัตโนมัติในบ้านโดยใช้ Arduino Uno R4 WiFi และ Arduino IoT Cloud

ส่วนประกอบ

• Arduino uno r4 wifi

•ตัวต้านทาน

•ไฟ LED

• Mosfets

•กระดานข่าว

•สายจัมเปอร์

การออกแบบวงจร

ในการตั้งค่านี้คุณจะเชื่อมต่ออินพุตแรงดันไฟฟ้า (เช่นแบตเตอรี่ 9V หรืออะแดปเตอร์ 12V DC) กับเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า 7805วัตถุประสงค์ของตัวควบคุมนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าที่เข้ามาจะถูกแปลงเป็นแหล่งจ่ายไฟ 5V DC ที่มีเสถียรภาพซึ่งจำเป็นสำหรับการเปิดเครื่องหลายเครื่องที่เชื่อมต่อกับ Arduinoคุณจะทำงานกับ MOSFETS เป็นสวิตช์ด้วยการเชื่อมต่อกับหมุด 8 และ 9 ของ Arduino คุณสามารถควบคุมได้อย่างง่ายดายว่า MOSFETS เปิดหรือปิด

นอกจากนี้ยังมีบล็อกเทอร์มินัลเพิ่มเติมที่เชื่อมโยงกับพิน 10, 11, 12 และ 13 สิ่งเหล่านี้เหมาะสำหรับอุปกรณ์เชื่อมต่อที่ทำงานบน 5Vตัวอย่างเช่นคุณอาจใช้รีเลย์ 5 โวลต์ที่จุดเหล่านี้เพื่อจัดการอุปกรณ์ ACการตั้งค่าประเภทนี้ช่วยให้คุณมีความยืดหยุ่นในการจัดการส่วนประกอบที่หลากหลายโดยไม่ต้องใช้โครงการของคุณอีกครั้ง

การเขียนโปรแกรมด้วย Arduino IoT Cloud

ในคลาวด์ Arduino IoT สร้างตัวแปรคลาวด์สี่ตัว - อุปกรณ์ 1, Device2, Device3 และ Device4สิ่งเหล่านี้เชื่อมโยงกับ Arduino Uno R4 และจะควบคุมอุปกรณ์ทั้งสี่

#include void setup () {

pinmode (10, เอาต์พุต);

pinmode (11, เอาต์พุต);

pinmode (12, เอาต์พุต);

pinmode (13, เอาต์พุต);

-

เป็นโมฆะลูป () {

ถ้า (อุปกรณ์ 1) {

DigitalWrite (10, สูง);

} อื่น {

DigitalWrite (10, ต่ำ);

-

if (device2) {

DigitalWrite (11, สูง);

} อื่น {

DigitalWrite (11, ต่ำ);

-

if (device3) {

DigitalWrite (12, สูง);

} อื่น {

DigitalWrite (12, ต่ำ);

-

if (device4) {

DigitalWrite (13, สูง);

} อื่น {

DigitalWrite (13, ต่ำ);

-

-

รหัสนี้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในตัวแปรและเปิดหรือปิดไฟ LED ที่สอดคล้องกัน

การทดสอบ

เมื่อคุณเขียนรหัสแล้วอัปโหลดไปยัง Arduino คุณสามารถเริ่มทดสอบได้เปิดแดชบอร์ดคลาวด์ Arduino IoT ที่คุณจะพบตัวควบคุมสำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อของคุณจากที่นี่คุณสามารถเปิดและปิดอุปกรณ์ของคุณและสังเกตว่าระบบตอบสนองอย่างไรแบบเรียลไทม์LED หรืออุปกรณ์แต่ละตัวที่เชื่อมต่อกับ MOSFETS หรือบล็อกขั้วของคุณควรทำหน้าที่ตามโปรแกรมด้วยแอพมือถือ Arduino IoT Cloud Mobile คุณจะมีความสะดวกในการควบคุมทุกอย่างจากระยะไกลขั้นตอนนี้เกี่ยวกับการตรวจสอบว่าระบบของคุณทำงานได้ตามที่คาดไว้เพื่อให้มั่นใจว่าแต่ละคำสั่งที่คุณส่งจะถูกดำเนินการอย่างถูกต้อง

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. Arduino Uno R4 WiFi แตกต่างจาก Arduino Uno ปกติอย่างไร?

Arduino Uno R4 WiFi นำการอัพเกรดหลายครั้งรวมถึงโปรเซสเซอร์แขน 32 บิตแทน 8 บิตที่เก่ากว่านอกจากนี้ยังเพิ่มการเชื่อมต่อ WiFi และ Bluetooth ทำให้คุณมีวิธีการเชื่อมต่อโครงการของคุณแบบไร้สายมากขึ้นนอกจากนี้ยังมาพร้อมกับเมทริกซ์ LED ออนบอร์ดและหน่วยความจำมากกว่า UNO ปกติ

2. โมดูล ESP32-S3 มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

โมดูล ESP32-S3 บน Arduino Uno R4 WiFi รองรับเครือข่าย WiFi 4 (802.11 b/g/n) ซึ่งทำให้เข้ากันได้กับเราเตอร์ที่ทันสมัยที่สุดนอกจากนี้ยังมีบลูทู ธ 5 เพื่อให้คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ผ่านบลูทู ธความเร็ว WiFi สูงสุดที่คุณจะได้รับคือ 150Mbps

3. Arduino Uno R4 WiFi ใช้โปรเซสเซอร์อะไรและเร็วแค่ไหน?

บอร์ดใช้โปรเซสเซอร์ ARM Cortex-M4 48MHz ซึ่งเร็วกว่าโปรเซสเซอร์ AVR 16MHz มากใน Arduino Uno รุ่นเก่าซึ่งหมายความว่าคณะกรรมการสามารถจัดการงานที่ซับซ้อนมากขึ้นและทำงานได้เร็วขึ้นเมื่อเปรียบเทียบ

4. Arduino Uno R4 WiFi มีหน่วยความจำมากแค่ไหน?

Arduino UNO R4 WiFi มีหน่วยความจำแฟลช 256KB และ SRAM 32KB ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมากจาก UNO ปกติหน่วยความจำพิเศษนี้ช่วยให้คุณสามารถจัดเก็บรหัสเพิ่มเติมและจัดการข้อมูลเพิ่มเติมในขณะที่โปรแกรมของคุณกำลังทำงานอยู่