trên 2024/10/21 262

Tổng quan và tính năng của Arduino Uno R4 WiFi được giải thích

Nếu bạn đang khám phá thế giới của Arduino và tìm kiếm một bảng cung cấp nhiều khả năng năng lượng và không dây hơn, Arduino Uno R4 WiFi là một lựa chọn tuyệt vời.Nó được xây dựng trên thiết kế UNO phổ biến nhưng thêm kết nối WiFi và Bluetooth, giúp kết nối các dự án của bạn với Internet dễ dàng hơn.Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét kỹ hơn các tính năng, thông số kỹ thuật và cách so sánh với các bảng khác.Cho dù bạn đang xây dựng các thiết bị IoT hoặc thử nghiệm tự động hóa gia đình, UNO R4 WiFi cung cấp cho bạn các công cụ để tạo các dự án thông minh hơn, kết nối hơn.

Danh mục

Tổng quan về Arduino Uno R4 WiFi

Arduino Uno R4 WiFi là một bước tiến từ UNO ban đầu, cung cấp cho bạn hiệu suất nâng cấp và khả năng không dây tích hợp.Tại trung tâm của nó là một bộ vi điều khiển Renesas 32 bit bao gồm bộ xử lý Cortex-M4 48 MHz.Điều này cung cấp cho bạn nhiều năng lượng hơn để xử lý các tác vụ phức tạp, cùng với 256kb bộ nhớ flash, SRAM 32KB và 8KB EEPROM để lưu trữ.

Điều làm cho phiên bản này nổi bật là kết nối WiFi và Bluetooth tích hợp.Bạn không cần các thành phần bổ sung để kết nối các dự án của mình với Internet và mô-đun ESP32-S3 chăm sóc tất cả các nhu cầu mạng không dây của bạn.Yếu tố hình thức UNO quen thuộc và Pinout vẫn giữ nguyên, vì vậy bạn vẫn có thể sử dụng nhiều lá chắn và phụ kiện hiện tại của mình mà không cần phải thực hiện bất kỳ thay đổi nào.Việc bổ sung ma trận LED 12x8 là một tính năng thú vị khác, cho phép bạn tạo màn hình trực quan trực tiếp trên bảng.

Thông số kỹ thuật của bộ vi điều khiển Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0

Tham số	Đặc điểm kỹ thuật
Cốt lõi	Vỏ não-M4
Tốc độ đồng hồ	48 MHz
Bộ nhớ flash	256kb
ĐẬP	32kb
Điện áp hoạt động	1.6V - 5,5V
Kênh ADC	18 x 14 bit
Kênh DAC	1 x 8 bit, 2 x 12 bit
Giao tiếp	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Bộ hẹn giờ/PWM	Đúng
Bưu kiện	LQFP 64 chân
Nhiệt độ hoạt động	-40 ° C đến 105 ° C.
Kích thước	10 mm x 10 mm
Số pin	64

Bộ vi điều khiển Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 là cốt lõi của WiFi Arduino Uno R4, cung cấp một sự kết hợp mạnh mẽ của các tính năng để xử lý nhiều dự án.Nó chạy trên bộ xử lý Cortex-M4 48 MHz, điều đó có nghĩa là bạn sẽ có được tốc độ xử lý nhiều hơn so với các mô hình trước đó.Bộ vi điều khiển này được thiết kế với bộ nhớ flash 256kb, do đó bạn có nhiều không gian cho mã của mình, trong khi SRAM 32KB cung cấp RAM bạn cần để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong thời gian chạy.EEPROM 8kB rất hữu ích để lưu trữ dữ liệu không bay hơi vẫn có sẵn ngay cả sau khi tắt nguồn.

Các tính năng của Arduino Uno R4 WiFi

Trình vi điều khiển: Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 (ARM Cortex-M4)

Trái tim của Arduino Uno R4 WiFi là bộ vi điều khiển Renesas 32 bit với bộ xử lý Cortex-M4 48 MHz, cung cấp cho bạn sức mạnh để xử lý các nhiệm vụ đòi hỏi khắt khe hơn so với các mô hình cũ.

Mô-đun WiFi: ESP32-S3-Mini-1-N8

Mô-đun ESP32-S3 tích hợp cho phép các kết nối WiFi và Bluetooth dễ dàng, cho phép bạn kết nối không dây các dự án của mình với Internet mà không cần phần cứng bổ sung.

Điện áp hoạt động: logic 5V

Bảng này chạy ở cấp độ logic 5V, làm cho nó tương thích với một loạt các thành phần và cảm biến, vì vậy bạn có thể dễ dàng tích hợp nó vào các dự án hiện tại của mình.

14 chân I/O kỹ thuật số

Bạn có quyền truy cập vào 14 chân đầu vào/đầu ra kỹ thuật số, cho phép bạn kết nối và điều khiển các thiết bị khác nhau, từ đèn LED đơn giản đến động cơ hoặc cảm biến phức tạp hơn.

6 chân đầu vào tương tự

Bảng này cũng có 6 chân đầu vào tương tự để đọc tín hiệu tương tự từ các cảm biến như nhiệt độ hoặc cảm biến ánh sáng, giúp bạn kiểm soát chính xác cách dự án của bạn tương tác với môi trường của nó.

Đầu nối USB-C

Việc đưa vào đầu nối USB-C cung cấp kết nối hiện đại và mạnh mẽ hơn cho cả việc cung cấp năng lượng cho bảng và tải lên mã.Nó đảm bảo truyền dữ liệu nhanh hơn và đáng tin cậy hơn các đầu nối cũ hơn.

Ma trận LED 12x8 trên tàu

Một trong những tính năng nổi bật là ma trận LED 12x8, cho phép bạn hiển thị văn bản, đồ họa hoặc hình ảnh động ngay trên bảng, thêm một kích thước trực quan cho các dự án của bạn.

Tiêu đề cho I2C, SPI, UART

Các tiêu đề chuyên dụng cho các liên lạc I2C, SPI và UART giúp kết nối với nhiều cảm biến, màn hình và mô -đun dễ dàng hơn, giúp bạn linh hoạt hơn trong các thiết kế của bạn.

Ứng dụng của Arduino Uno R4 WiFi

Các dự án IoT có kết nối không dây

Arduino Uno R4 WiFi là lý tưởng cho các dự án IoT, nơi bạn cần kết nối các thiết bị với Internet để thu thập dữ liệu, điều khiển từ xa hoặc tự động hóa.WiFi tích hợp giúp bạn dễ dàng thiết lập các loại dự án này.

Xây dựng các cảm biến/thiết bị kết nối Internet

Bạn có thể tạo các thiết bị như cảm biến nhiệt độ hoặc camera bảo mật kết nối với Internet, cho phép bạn giám sát dữ liệu từ xa hoặc nhận thông báo khi đáp ứng một số điều kiện nhất định.

Các dự án liên quan đến hoạt hình hoặc đồ họa trên ma trận LED

Với ma trận LED trên bo mạch, bạn có thể đưa các dự án của mình vào cuộc sống bằng cách hiển thị hình ảnh động, cuộn văn bản hoặc đồ họa đơn giản, rất phù hợp cho màn hình tương tác hoặc các công cụ giáo dục.

Các khóa học giáo dục sử dụng các tính năng WiFi

Nếu bạn dạy hoặc học về thiết bị điện tử, khả năng WiFi và Bluetooth của bảng này cho phép bạn khám phá cách xây dựng các ứng dụng không dây, biến nó thành một công cụ hữu ích cho việc học lớp học.

Hệ thống tự động hóa gia đình với quyền truy cập từ xa không dây

Kết nối WiFi của bảng làm cho nó hoàn hảo để xây dựng các hệ thống tự động hóa gia đình, cho phép bạn điều khiển đèn, thiết bị hoặc các thiết bị khác từ xa qua điện thoại thông minh hoặc giao diện web.

Các trạm thời tiết DIY tải dữ liệu lên đám mây

Bạn có thể xây dựng một trạm thời tiết thu thập dữ liệu như nhiệt độ và độ ẩm, sau đó tải nó lên đám mây để theo dõi thời gian thực.Đây là một cách tuyệt vời để tìm hiểu về thu thập dữ liệu và điện toán đám mây.

Các ứng dụng điều khiển bằng giọng nói sử dụng WiFi và Audio

Bằng cách tích hợp khả năng WiFi và âm thanh, bạn có thể tạo các thiết bị do giọng nói, chẳng hạn như trợ lý nhà thông minh, đáp ứng các lệnh nói, thêm một liên lạc tương lai cho các dự án của bạn.

Thông số kỹ thuật của Arduino Uno R4 WiFi

Tính năng	Đặc điểm kỹ thuật
Tên hội đồng quản trị	Arduino uno r4 wifi
SKU	ABX00087
Vi điều khiển	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Mô -đun radio	ESP32-S3-Mini-1-N8
USB	USB-C® (Cổng lập trình)
Chân I/O kỹ thuật số	14
Chân đầu vào tương tự	6
DAC	1
Chân PWM	6
Uart	Có, 1x
I2c	Có, 1x
SPI	Có, 1x
CÓ THỂ	Có, 1 có thể xe buýt
Điện áp hoạt động mạch	5 V (ESP32-S3 hoạt động ở mức 3,3 V)
Điện áp đầu vào (VIN)	6-24 v
DC Dòng điện trên Pin I/O	8 Ma
Tốc độ đồng hồ RA4M1	48 MHz
Tốc độ xung nhịp của ESP32-S3-Mini-1-N8	Lên đến 240 MHz
Bộ nhớ RA4M1	Đèn flash 256 kb, ram 32 kb
Bộ nhớ ESP32-S3-Mini-1-N8	Rom 384 KB, 512 KB SRAM
Kích thước (chiều rộng)	68,85 mm
Kích thước (chiều dài)	53,34 mm

Giải pháp thay thế cho Arduino Uno R4 WiFi

Arduino MKR WiFi 1010

Arduino MKR WiFi 1010 là một giải pháp thay thế tốt nếu bạn đang tìm kiếm một bảng nhỏ hơn với kết nối WiFi.Nó rất dễ sử dụng và tuyệt vời cho các dự án IoT, đặc biệt nếu bạn mới sử dụng các ứng dụng không dây.

ESP32

Sê -ri ESP32 là một tùy chọn phổ biến khác, cung cấp cả WiFi và Bluetooth với chi phí thấp.Nó được biết đến với mức tiêu thụ năng lượng thấp, khiến nó trở thành một lựa chọn vững chắc cho các dự án chạy bằng pin.

NODEMCU

Nền tảng NodeMCU là một tùy chọn nguồn mở bao gồm WiFi tích hợp.Nó rất dễ sử dụng, đặc biệt là cho các dự án IoT đơn giản và hỗ trợ kịch bản Lua, làm cho nó tuyệt vời cho việc tạo mẫu.

Photon hạt

Hạt photon là một bảng nhỏ được thiết kế cho các dự án IoT, với sự tích hợp đám mây dễ dàng.Nó hoàn hảo nếu bạn muốn một giải pháp nhỏ gọn và đáng tin cậy để kết nối các thiết bị với Internet.

Adafruit Feather Huzzah với ESP8266

Bảng này là một giải pháp thay thế vững chắc khác với kết nối WiFi và nó cũng bao gồm một tính năng sạc USB và pin tích hợp, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các dự án di động hoặc chạy bằng pin.

So sánh giữa Arduino Uno R4 WiFi và Arduino MKR WiFi 1010

Tính năng	Arduino MKR WiFi 1010	Arduino uno r4 wifi
Vi điều khiển	Samd21 Cortex®-M0+ 32 bit ARM công suất thấp MCU	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Tốc độ đồng hồ	48 MHz	Lõi chính: 48 MHz / ESP32-S3: lên đến 240 MHz
Bộ nhớ flash	256kb	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
SRAM	32kb	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Điện áp hoạt động	3.3v	5V (ESP32-S3 là 3,3V)
Chân I/O kỹ thuật số	8	14
Chân đầu vào tương tự	7 (ADC 8/10/12 bit)	A0 - A5
Chân đầu ra tương tự	1 (DAC 10 bit)	-
Chân PWM	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Kết nối	Mô -đun UBLOX của Bluetooth® Nina W102 Mô-đun Ublox Wi-Fi Nina W102 Yếu tố an toàn ATECC508A	Wi-Fi và Bluetooth thông qua ESP32-S3 (Espressif)
Kích thước (mm)	25 x 61.5	68,85 x 53,34

Dự án sử dụng Arduino Uno R4 WiFi: Tự động hóa nhà thông minh với Arduino IoT Cloud

Tự động hóa gia đình là một lĩnh vực thú vị cho phép bạn điều khiển các thiết bị khác nhau trong nhà của bạn từ xa.Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ tạo một hệ thống tự động hóa gia đình bằng cách sử dụng Arduino Uno R4 WiFi và Arduino IoT Cloud.

Các thành phần

• Arduino uno r4 wifi

• Điện trở

• Đèn LED

• Mosfets

• Bánh mì

• Dây nhảy

Thiết kế mạch

Trong thiết lập này, bạn sẽ kết nối đầu vào điện áp (như pin 9V hoặc bộ điều hợp DC 12V) với bộ điều chỉnh điện áp 7805.Mục đích của bộ điều chỉnh này là để đảm bảo rằng điện áp đến được chuyển đổi thành nguồn cung cấp 5V ổn định, cần thiết để cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị được kết nối với Arduino.Bạn cũng sẽ làm việc với MOSFets dưới dạng công tắc.Bằng cách kết nối chúng với các chân 8 và 9 của Arduino, bạn có thể dễ dàng kiểm soát xem các MOSFET có bật hay tắt hay không.

Hơn nữa, có các khối đầu cuối bổ sung được liên kết với các chân 10, 11, 12 và 13. Đây là những khối hoàn hảo để kết nối các thiết bị chạy trên 5V.Chẳng hạn, bạn có thể sử dụng rơle 5 volt tại các điểm này để quản lý các thiết bị AC.Loại thiết lập này cung cấp cho bạn sự linh hoạt để quản lý nhiều thành phần mà không cần phải liên tục tua lại dự án của bạn.

Lập trình với Arduino IoT Cloud

Trong Đám mây Arduino IoT, tạo bốn biến đám mây - Device1, Device2, Device3 và Device4.Chúng được liên kết với Arduino Uno R4 và sẽ điều khiển bốn thiết bị.

#include void setup () {

Pinmode (10, đầu ra);

Pinmode (11, đầu ra);

Pinmode (12, đầu ra);

Pinmode (13, đầu ra);

}

void loop () {

if (device1) {

DigitalWrite (10, cao);

} khác {

DigitalWrite (10, thấp);

}

if (device2) {

DigitalWrite (11, cao);

} khác {

DigitalWrite (11, thấp);

}

if (device3) {

DigitalWrite (12, cao);

} khác {

DigitalWrite (12, thấp);

}

if (device4) {

DigitalWrite (13, cao);

} khác {

DigitalWrite (13, thấp);

}

}

Mã này kiểm tra các thay đổi trong các biến và bật hoặc tắt đèn LED tương ứng.

Kiểm tra

Khi bạn đã viết mã của mình và tải nó lên Arduino, bạn có thể bắt đầu thử nghiệm.Mở bảng điều khiển đám mây Arduino IoT nơi bạn sẽ tìm thấy các điều khiển cho các thiết bị được kết nối của mình.Từ đây, bạn có thể bật và tắt các thiết bị của mình và quan sát cách hệ thống phản ứng trong thời gian thực.Mỗi đèn LED hoặc thiết bị được kết nối với MOSFET hoặc các khối đầu cuối của bạn phải hoạt động chính xác như được lập trình.Với ứng dụng Arduino IoT Cloud Mobile, bạn sẽ có thêm sự tiện lợi khi kiểm soát mọi thứ từ xa.Giai đoạn này là tất cả về việc xác minh rằng hệ thống của bạn hoạt động như mong đợi, đảm bảo rằng mỗi lệnh bạn gửi được thực thi chính xác.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. Arduino Uno R4 WiFi khác với Arduino Uno thông thường?

Arduino Uno R4 WiFi mang đến một số nâng cấp, bao gồm cả bộ xử lý ARM 32 bit thay vì 8 bit cũ hơn.Nó cũng bổ sung kết nối WiFi và Bluetooth, cho bạn nhiều cách hơn để kết nối các dự án của bạn một cách không dây.Ngoài ra, nó đi kèm với một ma trận LED trên tàu và nhiều bộ nhớ hơn UNO thông thường.

2. Mô-đun ESP32-S3 cung cấp các tính năng WiFi nào?

Mô-đun ESP32-S3 trên Arduino Uno R4 WiFi hỗ trợ các mạng WiFi 4 (802.11 b/g/n), giúp nó tương thích với hầu hết các bộ định tuyến hiện đại.Nó cũng bao gồm Bluetooth 5, vì vậy bạn có thể kết nối các thiết bị qua Bluetooth.Tốc độ WiFi tối đa bạn có thể nhận được là 150mbps.

3. Arduino Uno R4 WiFi sử dụng bộ xử lý nào và nó nhanh như thế nào?

Bảng sử dụng bộ xử lý Cortex-M4 48 MHz, nhanh hơn nhiều so với bộ xử lý AVR 16 MHz trong Arduino UNO cũ hơn.Điều này có nghĩa là bảng có thể xử lý các nhiệm vụ phức tạp hơn và chạy nhanh hơn khi so sánh.

4. Arduino uno r4 wifi có bao nhiêu bộ nhớ?

Arduino Uno R4 WiFi có bộ nhớ flash 256kb và 32kb SRAM, đây là một sự gia tăng lớn so với UNO thông thường.Bộ nhớ thêm này cho phép bạn lưu trữ nhiều mã hơn và xử lý thêm dữ liệu trong khi chương trình của bạn đang chạy.