Waarom de nieuwe Arduino Uno R4 een game-wisselaar zal zijn voor makers

Arduino, het open-source elektronicaplatform dat al meer dan tien jaar hobbyisten en makers ondersteunt, heeft onlangs zijn nieuwste toevoeging aan de Uno-lijn aangekondigd, de Arduino Uno R4. Dit nieuwe bord, dat in mei wordt gelanceerd, is een belangrijke upgrade van het populaire R3-model, dat al bestaat sinds 2010.

Met een volledig nieuwe SoC van Renesas is de Uno R4 een game-changer met mogelijkheden om de manier waarop u met complexe projecten omgaat, te transformeren. Maar waarom staat deze nieuwe 32-bits MCU uit de RA4-serie op het punt de boel op te schudden?

Het heeft een krachtigere processor

Als je het Arduino-platform al een tijdje gebruikt, weet je dat er veel zijn verschillende soorten Arduino-microcontrollers, met verschillende mogelijkheden en connectiviteit. Met alle aangekondigde hardware-upgrades voor de Uno R4, zou dit het go-to Arduino-bord voor makers kunnen worden.

Met name de krachtige Renesas RA4M1-processor (32-bits Arm Cortex-M4) werkt op een indrukwekkende 48 MHz. Dit vertegenwoordigt een substantiële toename van 3x tot 16x in verwerkingskracht in vergelijking met de Uno R3. Over het algemeen biedt de Cortex M4 hogere prestaties met hogere kloksnelheden en geavanceerdere instructies sets, waardoor code efficiënter en sneller kan worden uitgevoerd, in tegenstelling tot de vorige 8-bits AVR MCU op de Uno R3.

Vergeleken met kleinere boards zoals de Raspberry Pi Pico met een Cortex M0+, zijn de prestaties van de Cortex-M4 ongeveer zes keer beter. U kunt misschien uw favoriete projecten uitvoeren waarbij gegevens van sensoren met hoge snelheid worden vastgelegd en verwerkt, zoals gegevens van hoogfrequente analoge signalen.

Verbeterde opslag

Met een snellere kloksnelheid en uitgebreid geheugen kun je afscheid nemen van de al te vaak voorkomende hoofdbrekende momenten waarop je je afvraagt ​​waarom je code niet werkt, alleen om te ontdekken dat het komt omdat uw Serial.print() -instructies te uitgebreid waren voor de trage MCU, of uw kolossale array kauwde alle beschikbare geheugen.

Arduino schreef in zijn aankondiging blogpost dat de Uno R4 wordt geleverd met aanzienlijk uitgebreid SRAM- en flashgeheugen.

"SRAM ging van 2 kB naar 32 kB en flash-geheugen ging van 32 kB naar 256 kB om meer complexe projecten mogelijk te maken."

Als we hier verder op ingaan, opent het de deur naar het creëren van toepassingen met meer functies, zoals toepassingen voor datalogging of gegevensverwerking in IoT-projecten.

Hardware-revisie

Het nieuwe bord biedt veelgevraagde hardwareverbeteringen in een vergelijkbare compacte vormfactor om compatibiliteit met bestaande schilden en componenten mogelijk te maken. Door de ingebouwde componenten te versterken, kun je doen wat voorheen alleen mogelijk was met aangepaste boards.

USB-C en Vin-compatibiliteit

De Uno R4 wordt geleverd met een USB-C-poort voor voeding en programmering met een computer, wat een aanzienlijke upgrade is ten opzichte van de vorige USB-B-poort. De mode voor het hebben van USB-C-poorten op Arduino-borden werd aangestuurd door de makersgemeenschap, wat leidde tot deze upgrade. Bovendien ondersteunt de Uno R4 24 volt op Vin, waardoor hij compatibel is met een breder scala aan stroombronnen.

CAN-bus

Bekend om zijn gebruik in ingebedde systemen, stelt de CAN-bus (Controller Area Network) u in staat om bedrading te minimaliseren en meerdere taken parallel uit te voeren door meerdere schilden aan te sluiten. Samen met een SPI-poort (Serial Peripheral Interface) moet dit een efficiëntere communicatie tussen verschillende onderdelen van een project mogelijk maken.

Verbeterde digitaal naar analoog converter (DAC)

De Uno R4 zal een 12-bits analoge DAC bevatten, die verbeterde nauwkeurigheid en precisie biedt voor analoge output. Uw projecten die precisie vereisen ten opzichte van analoge signalen, zoals sensorinterfaces en motorbesturing, worden opgeschaald.

Wifi-module aan boord

Je kunt kiezen uit twee versies van het bord: de Uno R4 WiFi en Uno R4 Minima. De WiFi-versie zal worden uitgerust met een Espressif S3 Wi-Fi-module, ideaal voor IoT-projecten of andere projecten die een draadloze verbinding vereisen.

Aan de andere kant biedt de Uno R4 Minima een kosteneffectieve optie voor diegenen die specifiek de kracht van de nieuwe microcontroller nodig hebben zonder extra connectiviteitsfuncties.

Softwarecompatibiliteit en Early Adopter-programma

Hoewel de nieuwe hardware-upgrades indrukwekkend zijn, is de softwarecompatibiliteit van de Uno R4 even belangrijk. Arduino heeft een Early Adopter-programma om eventuele software-incompatibiliteiten aan te pakken die kunnen optreden als gevolg van de overstap naar een op Arm gebaseerde 32-bits processor. Bibliotheken en voorbeelden die uitsluitend in de Arduino-taal zijn geschreven, zouden naadloos moeten werken met het nieuwe bord. Bibliotheken die zijn geoptimaliseerd voor een specifieke processor of architectuur, moeten mogelijk echter worden overgezet.

Gelukkig biedt Arduino gratis Uno R4-kaarten aan aan ontwikkelaars die hun bibliotheken willen bijwerken voor het nieuwe bord. Deze ondersteuning van Arduino zorgt ervoor dat de uitgebreide bibliotheek met schilden, tutorials en code die voor de Uno R3 is ontwikkeld, beschikbaar blijft voor het nieuwe bord.

Het bord van de volgende generatie voor makers

De Arduino Uno R4 is een belangrijke upgrade van een toch al indrukwekkende lijn boards. De nieuwe hardwarefuncties maken de Uno R4 krachtiger en veelzijdiger, terwijl de compatibiliteit met bestaande hardware behouden blijft.