Scheda Arduino R4 WiFi

Negli anni si sono succeduti molti modelli di scheda sempre più evolute.  Nel 2023 nasce la nuova scheda Arduino R4 WiFi, che come indica nel nome, offre anche il supporto wireless. Vediamo le sue caratteristiche.

Nota: La scheda sulla sinistra è il modello Arduino Serial V2.0a datata 2 ottobre 2005, vedere articolo Scheda Arduino serial V2.0a

Descrizione della scheda Arduino R4 WiFi

Il tutto era iniziato nel 2005 quando presso l’Interaction Design Institute Ivrea (IDII) di Ivrea, in Piemonte. Il team guidato da Massimo Banzi stava cercando un modo accessibile per consentire la realizzazione di lavori senza una conoscenza approfondita di programmazione e circuiti complessi. Nasceva quindi il progetto Arduino.
La nuova Arduino Uno R4 è  stata rilasciata nel giugno 2023 dopo l’annuncio fatto il 25 marzo nel corso dell’Arduino day 2023. Della scheda sono state rilasciata due versioni:

• Arduino Uno R4 Minima
• Arduino Uno R4 WiFi (analizzata in questo articolo)

Per lea altre schede della mia raccolta dedicata ad Arduino vedere l’articolo: Raccolta schede Arduino originali e cloni

Caratteristiche e novità della nuova versione della Scheda Arduino R4 WiFi.

• Compatibilità hardware con gli altri modelli UNO: UNO R4 WiFi mantiene lo stesso fattore di forma, piedinatura e tensione operativa di 5 V del suo predecessore, garantendo la compatibilità con progetti esistenti.
• La memoria è stata espansa e il clock è più veloce: UNO R4 WiFi vanta una maggiore memoria e una maggiore velocità di clock, consentendo calcoli più precisi e una gestione senza sforzo di progetti complessi.
• Sono state aggiunte nuove periferiche:  sono state introdotte nuove periferiche integrate, tra cui un DAC ( Digital Analog Converter ) a 12 bit, CAN BUS e OP AMP, fornendo capacità estese e flessibilità di progettazione. Il protocollo CAN Bus ( Controller Area Network ) è molto utilizzato in ambito automotive, e non solo, di tipo seriale e multicast. Il CAN Bus affianca i I2C, SPI ed UART già presenti nelle precedenti versioni di Arduino.
• Tolleranza aumentata per quanto riguarda l’alimentazione estesa a 24 V: ora viene garantito un intervallo di tensione di ingresso più ampio, consentendo un’integrazione perfetta con motori, strisce LED e altri attuatori utilizzando un’unica fonte di alimentazione. Vedere capitolo specifico
• Supporto HID: con il supporto HID integrato, UNO R4 WiFi può simulare un mouse o una tastiera quando è collegato a un computer tramite USB, semplificando l’invio di sequenze di tasti e movimenti del mouse.
• Wi-Fi® e Bluetooth®: UNO R4 WiFi ospita un modulo ESP32-S3, consentendo di aggiungere connettività wireless ai progetti. In combinazione con Arduino IoT Cloud, è possibile monitorare e controllare i propri progetti da remoto.

• Connettore Qwiic: UNO R4 WiFi è dotato di un connettore Qwiic I2C, che consente una facile connessione ai nodi dell’ampio ecosistema Qwiic. I cavi adattatori consentono inoltre la compatibilità con sensori e attuatori basati su altri connettori.

• Supporto per RTC alimentato a batteria: UNO R4 WiFi include pin aggiuntivi, tra cui un pin “OFF” per spegnere la scheda e un pin “VRTC” per mantenere acceso e funzionante l’orologio interno in tempo reale.

• Matrice di LED: UNO R4 WiFi incorpora una matrice di LED rossi 12×8 luminosi, ideale per progetti creativi con animazioni o per tracciare i dati dei sensori, eliminando la necessità di hardware aggiuntivo.
  I LED sono pilotati direttamente dal chip RA4M1

• Diagnostica per errori di runtime: UNO R4 WiFi include un meccanismo di rilevamento degli errori che rileva arresti anomali di runtime e fornisce spiegazioni dettagliate e suggerimenti sulla riga di codice che causa l’arresto anomalo.

Caratteristiche della scheda

Le caratteristiche complete della scheda possono essere trovate sul datasheet della scheda

Pin della scheda

Circuito di alimentazione

La Scheda Arduino R4 WiFi è stata dotata di un convertitore DC-DC, in modo che la scheda possa essere alimentata con una tensione in ingresso da 6-24V e possa alimentare l’hardware esterno con la sua uscita 5V. Il chip ISL854102 (datasheet) supporta sino a 40 V con una corrente fino a 1,2 A. Questo è un enorme vantaggio rispetto al vecchio Uno R3 che non poteva fornire molta corrente se alimentato dal connettore cilindrico e spesso necessitava di un’alimentazione a tensione inferiore, ad esempio 7 V o 9 V, per evitare il surriscaldamento.

Nota: pdf dello schema elettrico completo della scheda

Per quanto riguarda l’alimentazione a 3.3V, la Uno R4 WiFi utilizza un regolatore lineare di tipo SMG2205-3.3 (datasheet) che può erogare sino a 800 mA, che viene utilizzato anche per alimentare un modulo ESP32-S3-MINI-1.

Dove trovare le schede

Le due tipologie di schede Arduino UNO R4 WiFi e Uno R4 Minima possono essere acquistate presso lo store ufficiale Arduino o presso  il sito di Futura elettronica.

• Arduino UNO R4 WiFi, codice 7300-ARDUINOUNOR4W
• Arduino UNO R4 Minima, codice 7300-ARDUINOUNOR4

Raccolta schede Arduino e suoi cloni

Altre scheda Arduino e sui cloni possono essere trovare nell’articolo Raccolta schede Arduino originali e cloni. Queste schede fanno parte della mia personale raccolta.

Vedere anche gli articoli:

• Raccolta shield commerciali per Arduino
• Raccolta schede IOT con moduli ESP8266 o ESP32

Prossimamente

Nei prossimi articoli vedremo come gestire la scheda tramite l’IDE,  come  gestire la matrice di led, e altro ancora!