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ARDUINO UNO R4 WLAN -Übersicht und Funktionen erklärt

Wenn Sie die Welt von Arduino erkunden und nach einem Brett suchen, das mehr Strom- und drahtlose Fähigkeiten bietet, ist das Arduino Uno R4 WLAN eine ausgezeichnete Wahl.Es baut auf dem beliebten UNO -Design auf, fügt jedoch die WLAN- und Bluetooth -Konnektivität hinzu, wodurch Sie Ihre Projekte einfacher mit dem Internet verbinden können.In diesem Artikel werden wir uns seine Funktionen, Spezifikationen und die Vergleiche mit anderen Boards genauer ansehen.Egal, ob Sie IoT -Geräte bauen oder mit der Heimautomatisierung experimentieren, das UNO R4 WiFi bietet Ihnen die Tools, um schlauer und verbundenere Projekte zu erstellen.

Katalog

Überblick über Arduino uno r4 WiFi

Das Arduino Uno R4 WiFi ist ein Schritt vorwärts von der ursprünglichen UNO und bietet Ihnen eine verbesserte Leistung und integrierte drahtlose Funktionen.Im Herzen befindet sich ein 32-Bit-Renesas-Mikrocontroller mit einem 48-MHz-Arm-Cortex-M4-Prozessor.Dies bietet Ihnen mehr Leistung, um komplexe Aufgaben zusammen mit 256 KB Flash -Speicher, 32 KB SRAM und 8 KB EEPROM für die Speicherung zu erledigen.

Was diese Version hervorhebt, ist die integrierte WLAN- und Bluetooth-Konnektivität.Sie benötigen keine zusätzlichen Komponenten, um Ihre Projekte mit dem Internet zu verbinden, und das ESP32-S3-Modul kümmert sich um alle Ihre drahtlosen Netzwerkanforderungen.Der vertraute UNO -Formfaktor und die Pinout bleiben gleich, sodass Sie immer noch viele Ihrer vorhandenen Schilde und Zubehör verwenden können, ohne Änderungen vorzunehmen.Die Zugabe einer 12x8 -LED -Matrix ist eine weitere aufregende Funktion, mit der Sie visuelle Anzeigen direkt auf der Platine selbst erstellen können.

Spezifikationen der Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 -Mikrocontroller

Parameter	Spezifikation
Kern	Arm Cortex-M4
Taktfrequenz	48 MHz
Flash -Speicher	256 KB
RAM	32 KB
Betriebsspannung	1,6 V - 5,5 V
ADC -Kanäle	18 x 14-Bit
DAC -Kanäle	1 x 8-Bit, 2 x 12-Bit
Kommunikation	Canbus, I2C, SPI, UART, USB
Timer/PWM	Ja
Paket	64-pin LQFP
Betriebstemperatur	-40 ° C bis 105 ° C.
Abmessungen	10 mm x 10 mm
Stiftanzahl	64

Der Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 -Mikrocontroller ist der Kern des Arduino Uno R4 WLAN und bietet eine leistungsstarke Kombination von Funktionen, um eine Vielzahl von Projekten zu bewältigen.Es läuft auf einem 48-MHz-ARM-Cortex-M4-Prozessor, was bedeutet, dass Sie im Vergleich zu früheren Modellen mehr Verarbeitungsgeschwindigkeit erhalten.Dieser Mikrocontroller ist mit 256 KB Flash -Speicher ausgestattet, sodass Sie viel Platz für Ihren Code haben, während der 32 KB SRAM den RAM bietet, den Sie während der Laufzeit für eine temporäre Datenspeicherung benötigen.Das 8-KB-EEPROM ist nützlich, um nichtflüchtige Daten zu speichern, die auch nach dem Ausschalten der Stromversorgung verfügbar sind.

Merkmale von Arduino uno r4 WiFi

Mikrocontroller: Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 (ARM CORTEX-M4)

Das Herzstück des Arduino Uno R4 WiFi ist ein 32-Bit-Renesas-Mikrocontroller mit einem 48-MHz-Arm-Cortex-M4-Prozessor, mit dem Sie im Vergleich zu älteren Modellen anspruchsvollere Aufgaben erledigen können.

WiFi-Modul: ESP32-S3-Mini-1-N8

Das integrierte ESP32-S3-Modul ermöglicht einfache WLAN- und Bluetooth-Verbindungen, sodass Sie Ihre Projekte drahtlos mit dem Internet verbinden können, ohne zusätzliche Hardware zu benötigen.

Betriebsspannung: 5V Logik

Diese Platine läuft auf einer 5 -V -Logikebene, wodurch sie mit einer Vielzahl von Komponenten und Sensoren kompatibel ist, sodass Sie sie problemlos in Ihre vorhandenen Projekte integrieren können.

14 Digitale E/A -Stifte

Sie haben Zugriff auf 14 digitale Eingangs-/Ausgangsnadeln, mit denen Sie verschiedene Geräte anschließen und steuern können, von einfachen LEDs bis hin zu komplexeren Motoren oder Sensoren.

6 Analoge Eingangsstifte

Die Platine verfügt außerdem über 6 analoge Eingangsstifte zum Lesen analogen Signalen von Sensoren wie Temperatur- oder Lichtsensoren, wodurch Sie eine genaue Kontrolle darüber erhalten, wie Ihr Projekt mit seiner Umgebung interagiert.

USB-C-Anschluss

Die Einbeziehung eines USB-C-Anschlusses bietet eine modernere und robustere Verbindung, um das Board und das Hochladen von Code zu laden.Es gewährleistet eine schnellere Datenübertragung und ist zuverlässiger als ältere Anschlüsse.

On-Board 12x8 LED-Matrix

Eine der herausragenden Funktionen ist die 12x8 LED -Matrix, mit der Sie Text, Grafiken oder Animationen direkt auf der Platine anzeigen und Ihren Projekten eine visuelle Dimension hinzufügen können.

Header für I2C, SPI, UART

Dedizierte Header für I2C-, SPI- und UART -Kommunikation erleichtern es, eine Verbindung zu einer Vielzahl von Sensoren, Displays und Modulen herzustellen, wodurch Sie mehr Flexibilität bei Ihren Designs erhalten.

Anwendungen von Arduino Uno R4 WiFi

IoT -Projekte mit drahtloser Konnektivität

Das Arduino Uno R4 WiFi ist ideal für IoT -Projekte, bei denen Sie Geräte für Datenerfassung, Fernbedienung oder Automatisierung mit dem Internet verbinden müssen.Das eingebaute WLAN erleichtert es einfach, diese Art von Projekten einzurichten.

Erstellen von Sensoren/Geräten mit Internetverbindung

Sie können Geräte wie Temperatursensoren oder Überwachungskameras erstellen, die eine Verbindung zum Internet herstellen, sodass Sie Daten remote überwachen oder Warnungen erhalten, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Projekte, die Animation oder Grafiken auf der LED -Matrix beinhalten

Mit der On-Board-LED-Matrix können Sie Ihre Projekte zum Leben erwecken, indem Sie Animationen, Scrollentext oder einfache Grafiken anzeigen, die für interaktive Anzeigen oder Bildungsinstrumente hervorragend geeignet sind.

Bildungskurse mit WLAN -Funktionen

Wenn Sie Elektronik unterrichten oder lernen, können Sie mit den Funktionen dieser Board die WLAN- und Bluetooth -Funktionen dieser Karte untersuchen, wie Sie drahtlose Anwendungen erstellen, sodass es zu einem hilfreichen Werkzeug für das Lernen im Klassenzimmer ist.

Home -Automatisierungssysteme mit drahtlosen Fernzugriff

Die WLAN -Konnektivität des Boards eignet sich perfekt zum Aufbau von Heimautomationssystemen und ermöglicht es Ihnen, Lichter, Geräte oder andere Geräte über ein Smartphone oder eine Weboberfläche aus der Ferne zu steuern.

DIY -Wetterstationen, die Daten in die Cloud hochladen

Sie können eine Wetterstation erstellen, die Daten wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit sammelt und sie dann für die Echtzeitüberwachung in die Cloud hochladen.Dies ist eine großartige Möglichkeit, über Datenerfassung und Cloud Computing zu erfahren.

Sprachkontrollierte Anwendungen mit WLAN und Audio

Durch die Integration von WLAN- und Audiofunktionen können Sie sprachgesteuerte Geräte wie Smart-Home-Assistenten erstellen, die auf gesprochene Befehle reagieren und Ihren Projekten eine futuristische Note hinzufügen.

Spezifikationen von Arduino uno r4 WiFi

Besonderheit	Spezifikation
Vorstandsname	Arduino uno r4 WiFi
SKU	ABX00087
Mikrocontroller	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Funkmodul	ESP32-S3-Mini-1-N8
USB	USB-C® (Programmierport)
Digitale E/O -Stifte	14
Analoge Eingangsstifte	6
DAC	1
PWM -Stifte	6
Uart	Ja, 1x
I2C	Ja, 1x
Spi	Ja, 1x
DÜRFEN	Ja, 1 kann Bus
Betriebsspannung	5 V (ESP32-S3 arbeitet bei 3,3 V)
Eingangsspannung (VIN)	6-24 v
Gleichstrom pro E/A -Pin	8 ma
RA4M1 Taktgeschwindigkeit	48 MHz
ESP32-S3-Mini-1-N8 Taktgeschwindigkeit	Bis zu 240 MHz
RA4M1 -Speicher	256 KB Flash, 32 KB RAM
ESP32-S3-Mini-1-N8-Speicher	384 KB ROM, 512 KB SRAM
Abmessungen (Breite)	68,85 mm
Abmessungen (Länge)	53,34 mm

Alternativen zu Arduino Uno R4 WiFi

Arduino MKR WiFi 1010

Der Arduino MKR WiFi 1010 ist eine gute Alternative, wenn Sie nach einer kleineren Brett mit WLAN -Konnektivität suchen.Es ist einfach zu bedienen und gut für IoT -Projekte, insbesondere wenn Sie neu in drahtlosen Anwendungen sind.

ESP32

Die ESP32 -Serie ist eine weitere beliebte Option, die sowohl WLAN als auch Bluetooth zu niedrigen Kosten bietet.Es ist bekannt für den geringen Stromverbrauch und macht es zu einer soliden Wahl für batteriebetriebene Projekte.

Nodeemcu

Die NodeMcu-Plattform ist eine Open-Source-Option, die integriertes WLAN enthält.Es ist einfach zu bedienen, insbesondere für einfache IoT -Projekte, und unterstützt Lua Scripting, was es hervorragend zum Prototyping macht.

Partikelphoton

Das Partikelphoton ist eine winzige Karte, die für IoT -Projekte mit einfacher Cloud -Integration entwickelt wurde.Es ist perfekt, wenn Sie eine kompakte und zuverlässige Lösung zum Anschließen von Geräten mit dem Internet wünschen.

Adafruit Feather Huzzah mit ESP8266

Diese Karte ist eine weitere solide Alternative mit der WLAN-Konnektivität und umfasst auch eine integrierte USB- und Batterieladefunktion, mit der sie ideal für tragbare oder batteriebetriebene Projekte ist.

Vergleich zwischen Arduino Uno R4 WiFi und Arduino MKR WiFi 1010

Besonderheit	Arduino MKR WiFi 1010	Arduino uno r4 WiFi
Mikrocontroller	SAMD21 Cortex®-M0+ 32-Bit Low Power Arm MCU	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
Taktfrequenz	48 MHz	Hauptkern: 48 MHz / ESP32-S3: bis zu 240 MHz
Flash -Speicher	256 KB	RA4M1: 256 KB / ESP32-S3: 384 KB
Sram	32 KB	RA4M1: 32 KB / ESP32-S3: 512 KB
Betriebsspannung	3.3 V	5 V (ESP32-S3 ist 3,3 V)
Digitale E/O -Stifte	8	14
Analoge Eingangsstifte	7 (ADC 8/10/12 Bit)	A0 - A5
Analoge Ausgangsstifte	1 (DAC 10 Bit)	- -
PWM -Stifte	13 (0 - 8, 10, 12, A3, A4)	D3, D5, D6, D9, D10, D11
Konnektivität	Bluetooth® Nina W102 Ublox -Modul Wi-Fi Nina W102 Ublox-Modul Sicheres Element ATECC508A	Wi-Fi und Bluetooth über ESP32-S3 (Espresssif)
Abmessungen (mm)	25 x 61,5	68,85 x 53,34

Projekt mit Arduino Uno R4 WiFi: Smart -Home -Automatisierung mit Arduino IoT Cloud

Home Automation ist ein aufregendes Feld, mit dem Sie verschiedene Geräte in Ihrem Haus aus der Ferne steuern können.In diesem Tutorial erstellen wir ein Home -Automation -System mit einem Arduino Uno R4 WiFi und der Arduino IoT Cloud.

Komponenten

• Arduino uno r4 WiFi

• Widerstände

• LEDs

• MOSFETS

• Breadboard

• Jumperdrähte

Schaltungsdesign

In diesem Setup verbinden Sie einen Spannungseingang (wie ein 9 -V -Akku oder einen 12 -V -DC -Adapter) an einen 7805 -Spannungsregler.Der Zweck dieses Reglers besteht darin, sicherzustellen, dass die eingehende Spannung in eine stabile 5 -V -DC -Versorgung umgewandelt wird, die für die Leistung mehrerer Geräte erforderlich ist, die mit dem Arduino verbunden sind.Sie arbeiten auch mit MOSFets als Switches.Indem Sie sie mit den Stiften 8 und 9 des Arduino anschließen, können Sie leicht steuern, ob die MOSFETs ein- oder ausgeschaltet sind.

Darüber hinaus gibt es zusätzliche Terminalblöcke, die mit den Stiften 10, 11, 12 und 13 verbunden sind. Diese eignen sich perfekt zum Anschließen von Geräten, die auf 5 V ausgeführt werden.Zum Beispiel können Sie an diesen Punkten ein 5-Volt-Relais verwenden, um AC-Geräte zu verwalten.Diese Art von Setup bietet Ihnen die Flexibilität, eine Vielzahl von Komponenten zu verwalten, ohne Ihr Projekt ständig neu zu verdrahten.

Programmierung mit Arduino IoT Cloud

Erstellen Sie in der Arduino IoT -Cloud vier Cloud -Variablen - Device1, Device2, Device3 und Device4.Diese sind mit dem Arduino Uno R4 verbunden und steuern die vier Geräte.

#include void setup () {

PinMode (10, Ausgabe);

PinMode (11, Ausgabe);

PinMode (12, Ausgabe);

PinMode (13, Ausgabe);

}

void Loop () {

if (device1) {

DigitalWrite (10, hoch);

} anders {

DigitalWrite (10, niedrig);

}

if (device2) {

DigitalWrite (11, hoch);

} anders {

DigitalWrite (11, niedrig);

}

if (device3) {

DigitalWrite (12, hoch);

} anders {

DigitalWrite (12, niedrig);

}

if (device4) {

DigitalWrite (13, hoch);

} anders {

DigitalWrite (13, niedrig);

}

}

Dieser Code prüft Änderungen in den Variablen und schaltet die entsprechende LED ein oder aus.

Testen

Sobald Sie Ihren Code geschrieben und in den Arduino hochgeladen haben, können Sie mit dem Testen beginnen.Öffnen Sie das Arduino IoT Cloud Dashboard, in dem Sie Steuerelemente für Ihre angeschlossenen Geräte finden.Von hier aus können Sie Ihre Geräte ein- und ausschalten und beobachten, wie das System in Echtzeit reagiert.Jede LED oder Geräte, die mit Ihren MOSFETs oder Terminalblöcken verbunden sind, sollten sich genau wie programmiert verhalten.Mit der Arduino IoT Cloud Mobile App haben Sie die zusätzliche Bequemlichkeit, alles aus der Ferne zu steuern.In dieser Phase geht es darum, zu überprüfen, ob Ihr System wie erwartet funktioniert, und sicherzustellen, dass jeder von Ihnen gesendete Befehl genau ausgeführt wird.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Wie unterscheidet sich der Arduino Uno R4 WiFi von der regulären Arduino Uno?

Das Arduino Uno R4 WiFi bringt mehrere Upgrades mit, darunter einen 32-Bit-Armprozessor anstelle des älteren 8-Bit-Verfahrens.Außerdem werden die WLAN- und Bluetooth -Konnektivität hinzugefügt, um Ihre Projekte drahtlos zu verbinden.Zusätzlich wird eine LED -Matrix an Bord und mehr Speicher als die reguläre UNO geliefert.

2. Welche WLAN-Funktionen bieten das ESP32-S3-Modul an?

Das ESP32-S3-Modul auf dem Arduino Uno R4 WiFi unterstützt WiFi 4 (802.11 b/g/n) Netzwerke, was es mit den meisten modernen Routern kompatibel macht.Es enthält auch Bluetooth 5, sodass Sie Geräte über Bluetooth anschließen können.Die maximale WLAN -Geschwindigkeit, die Sie erhalten können, beträgt 150 Mbit / s.

3. Welchen Prozessor benutzt der Arduino uno r4 wifi und wie schnell ist es?

Das Board verwendet einen 48-MHz-Arm-Cortex-M4-Prozessor, der im älteren Arduino Uno viel schneller als der 16-MHz-AVR-Prozessor ist.Dies bedeutet, dass das Board komplexere Aufgaben erledigen und im Vergleich schneller laufen kann.

4. Wie viel Gedächtnis hat der Arduino uno r4 wifi?

Das Arduino Uno R4 WiFi hat 256 KB Flash -Speicher und 32 KB SRAM, was gegenüber der regulären UNO ein großer Anstieg ist.Mit diesem zusätzlichen Speicher können Sie mehr Code speichern und mehr Daten verarbeiten, während Ihr Programm ausgeführt wird.