Arduino UNO R4 WiFi — это современная версия культовой Arduino-совместимой платы UNO, представленная в 2023 году, которая сочетает классический форм-фактор с передовыми технологиями. Построена на базе 32-битного микроконтроллера Renesas RA4M1 (ARM Cortex-M4). Данная плата обеспечивает значительный прирост производительности по сравнению с UNO R3 на ATmega328P, сохраняя полную совместимость с прежней платой.
Отличительной особенностью UNO R4 WiFi является встроенный модуль ESP32-S3, который добавляет поддержку Wi-Fi и Bluetooth, открывая широкие возможности для проектов в области интернета вещей (IoT), умного дома и беспроводной автоматизации.
Плата оснащена 14 цифровыми пинами (6 из которых поддерживают широтно-импульсную модуляцию), 6 аналоговыми входами с 12-битным АЦП, а также увеличенным объемом памяти: 256 КБ флэш и 32 КБ SRAM. В отличие от версии Minima, UNO R4 WiFi имеет встроенный LED-матричный дисплей (12×8 пикселей) для отображения простых анимаций или сообщений, а также поддержку CAN-шины для промышленных приложений. USB-C интерфейс, улучшенный DAC (цифро-аналоговый преобразователь) и совместимость с большинством шилдов делают эту плату идеальным выбором для разработчиков, стремящихся объединить проводные и беспроводные технологии в одном проекте.
Arduino UNO R4 WiFi функционирует на основе двух микроконтроллеров: основного Renesas RA4M1 (ARM Cortex-M4) с частотой 48 МГц и дополнительного ESP32-S3 для беспроводных функций. RA4M1 выполняет основную программу, обрабатывая данные с датчиков, управляя выходами и взаимодействуя с периферией через интерфейсы UART, SPI, I2C и CAN. ESP32-S3 отвечает за Wi-Fi (802.11 b/g/n) и Bluetooth (5.0, BLE), обеспечивая связь с интернетом или другими устройствами. Код загружается через USB-C порт с помощью Arduino IDE, где плата распознается как "Arduino UNO R4 WiFi".
Питание подается через USB (5 В), VIN (7–12 В) или напрямую через пины 3.3 В/5 В. Встроенные регуляторы напряжения обеспечивают стабильное питание для логики (3.3 В и 5 В). Аналоговые входы используют 12-битный АЦП (в отличие от 10-битного в R3), что повышает точность измерений. LED-матрица управляется через библиотеку Arduino_LED_Matrix, позволяя отображать текст, анимации или индикацию состояния.
Распиновка:
0–1 (RX/TX): UART (основной последовательный порт)
2–13: Цифровые входы/выходы, пины 3, 5, 6, 9, 10, 11 поддерживают PWM.
10–13: SPI (SS/MOSI/MISO/SCK)
Аналоговые входы (A0–A5): 12-битный АЦП, напряжение 0–5 В
I2C: SDA/SCL: Доступны на отдельных пинах (рядом с AREF)
VIN: Входное напряжение 7–12 В
5V: Выход 5 В
3.3V: Выход 3.3 В (до 150 мА)
GND: Земля (несколько контактов)
RESET: Сброс платы
AREF: Внешнее опорное напряжение для АЦП (0–5 В)
IOREF: Опорное напряжение для шилдов (5 В)
LED Matrix: Управляется через ESP32-S3 (не требует отдельных пинов)
Часто встречаемые проблемы и их решения
1) Плата не подключается к Wi-Fi сети.
Причина: Неправильные настройки сети или слабый сигнал.
Решение: Проверьте SSID и пароль в скетче (используй библиотеку WiFiS3). Убедитесь, что плата находится в зоне действия сети. Попробуйте обновить прошивку ESP32-S3 через Arduino IDE (Board Manager → "ESP32 Arduino").
2) LED-матрица не отображает данные.
Причина: Неправильная инициализация или отсутствие библиотеки.
Решение: Установите библиотеку Arduino_LED_Matrix через Library Manager. Убедитесь, что в скетче вызвана функция matrix.begin() перед использованием. Проверьте обновления прошивки ESP32-S3.
3) Плата перезагружается при подключении нагрузки.
Причина: Перегрузка встроенного регулятора напряжения.
Решение: Используйте внешний источник питания 5 В, подключенный к пину 5V, чтобы разгрузить регулятор. Убедитесь, что входное напряжение на VIN не превышает 12 В, и добавь конденсатор (10 мкФ) на VIN для стабилизации.
Технические характеристики:
Микроконтроллер: Renesas RA4M1 (ARM Cortex-M4)
Беспроводной модуль: ESP32-S3 (Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 5.0 BLE)
Тактовая частота: 48 МГц (RA4M1)
Флэш-память: 256 КБ (RA4M1) + 8 МБ (ESP32-S3)
Оперативная память: 32 КБ SRAM (RA4M1) + 512 КБ (ESP32-S3)
EEPROM: 8 КБ
Цифровые входы/выходы: 14 (6 с поддержкой ШИМ)
Аналоговые входы: 6 (12-битный АЦП)
Интерфейсы: UART, SPI, I2C, CAN
Напряжение питания: 7–12 В (рекомендуется), 5 В через USB-C
Размеры: 68.6 × 53.4 × 15 мм
