El ecosistema Arduino abarca varias placas de desarrollo, módulos y shields de expansión. Entre ellos, las placas UNO R3 y R4 son las placas de desarrollo Arduino de nivel básico más adecuadas, con una funcionalidad completa y el mayor uso.
Arduino UNO R3
El Arduino Uno R3 sirve como placa de circuito principal para la mayoría de los dispositivos Arduino o como placa de circuito principal conectada a ellos. Se basa en el microcontrolador ATmega328P y cuenta con 14 pines de entrada/salida digitales, de los cuales 6 pueden utilizarse para la salida de modulación por ancho de pulso (PWM). Estos pines pueden emitir potencia variable, similar a la salida analógica, lo que los hace útiles para controlar el brillo de los LED.
También está equipado con 6 entradas analógicas, un oscilador de cristal de 16 MHz, un puerto USB, una toma de corriente, conectores ICSP y un botón de reinicio. La conexión del Arduino Uno al IDE a través de un cable de datos USB permite alimentar la placa de desarrollo, escribir programas y comunicar datos.
Arduino UNO R3 Pinout
Área del puerto digital
Esta zona está etiquetada como «DIGITAL» e incluye un total de 14 pines de entrada/salida digitales del 0 al 13. Entre ellos, los pines 3, 5, 6, 9, 10 y 11 son puertos PWM (modulación por ancho de pulso), y el pin 13 está conectado al indicador LED integrado.
En el sector industrial, las señales PWM se utilizan para regular la velocidad de los motores, ajustar los variadores de frecuencia y accionar los controladores de motores BLDC, entre otras aplicaciones. En la iluminación LED, la PWM se puede utilizar para controlar el brillo de las luces LED. Las señales PWM también pueden controlar zumbadores pasivos para producir sonidos simples y lograr un ahorro de energía en los relés de potencia.
Área del puerto analógico
Esta zona está etiquetada como «ANALOG IN» (entrada analógica) e incluye 6 pines, de A0 a A5. Estos pines se pueden utilizar tanto como entradas analógicas como digitales. Pueden leer voltajes analógicos y convertirlos en bits comprensibles para el microcontrolador.
Área del puerto de alimentación
Esta zona está marcada con la palabra «POWER». Se encuentra principalmente en la zona central, debajo de la placa principal UNO, pero también hay dos puertos de alimentación a la izquierda del pin digital 13.
- VIN: Entrada de voltaje para la fuente de alimentación de la placa de desarrollo.
- GND: Interfaz de referencia de tierra, el terminal negativo de la fuente de alimentación de la placa de desarrollo. Las tres interfaces GND de la placa de desarrollo están interconectadas y pueden utilizarse para fines de conexión a tierra.
- 5V: Interfaz de salida para voltaje de 5V después de la regulación de voltaje.
- 3,3 V: Interfaz de salida para voltaje de 3,3 V después de la regulación de voltaje.
- AREF: Entrada de voltaje de referencia para señales de entrada analógicas.
- IOREF: Salida del voltaje de funcionamiento de la placa de desarrollo para referencia por parte de los escudos de expansión, distinguiendo entre placas Arduino de 5 V y 3,3 V. En Uno, esta interfaz está conectada a la interfaz de 5 V.
- RESET: Entrada de señal de reinicio; Arduino se reinicia cuando se aplica una señal de nivel bajo.
Indicadores LED
- ON: Indicador de encendido. Este LED se ilumina cuando Arduino está encendido.
- TX: Indicador de transmisión serie. Cuando se conecta a un ordenador mediante USB y Arduino está transmitiendo datos al ordenador, el LED TX se ilumina.
- RX: Indicador de recepción serie. Cuando se conecta a un ordenador mediante USB y Arduino está recibiendo datos del ordenador, el LED RX se ilumina.
- L13: Indicador de control programable. Se puede utilizar para comprobar la conexión entre la placa principal UNO y el ordenador descargando un programa desde el IDE de Arduino a la placa principal UNO.
Otros componentes
- Interfaz de alimentación de CC: Interfaz de corriente continua (CC) para suministrar alimentación, que normalmente requiere una fuente de alimentación de 6-12 V para garantizar el correcto funcionamiento de la placa principal.
- Interfaz USB cuadrada: se utiliza para la transferencia directa de datos entre la placa principal y el PC, y también sirve como fuente de alimentación para la placa principal UNO.
Arduino UNO R4
Arduino UNO R4 es una versión mejorada de UNO R3, disponible en dos variantes: UNO R4 Minima y UNO R4 Wi-Fi. Ambas se basan en el procesador Renesas RA4M1 (Arm Cortex-M4) y ofrecen mayor velocidad y más memoria que UNO R3. Además, la placa UNO R4 proporciona un bus CAN, lo que permite a los usuarios minimizar el cableado y realizar diversas tareas conectando múltiples placas de expansión.
Como parte del ecosistema Arduino, UNO R4 es una adición fiable adecuada tanto para principiantes como para entusiastas de la electrónica con experiencia.
Características comunes de Arduino UNO R4
Las siguientes son las características comunes de UNO R4 Minima y UNO R4 WiFi:
1. Excelente compatibilidad de hardware: UNO R4 mantiene las mismas dimensiones, disposición de pines y voltaje de funcionamiento de 5 V que Arduino UNO R3. Esto significa que las placas de expansión y los proyectos existentes se pueden migrar fácilmente a la nueva placa.
2. Compatibilidad con HID: la compatibilidad con HID integrada permite a UNO R4 simular un ratón o un teclado cuando se conecta a un ordenador a través de USB, lo que facilita el envío de pulsaciones de teclas y movimientos del ratón.
3. Periféricos integrados adicionales: UNO R4 introduce una gama de periféricos integrados, entre los que se incluyen un DAC de 12 bits, un bus CAN y un amplificador operacional. Estos componentes adicionales proporcionan flexibilidad y capacidad de ampliación para sus diseños.
4. Más memoria y reloj más rápido: en comparación con UNO R3, UNO R4 ofrece 16 veces más SRAM y tres veces más velocidad de reloj, lo que permite cálculos más precisos y el manejo de proyectos complejos.
5. Interacción hombre-máquina a través de USB-C: UNO R4 puede simular un ratón o un teclado cuando se conecta a su puerto USB-C, lo que permite a los creadores crear fácilmente interfaces rápidas y atractivas.
6. Compatibilidad con voltajes ampliados: la placa UNO R4 admite fuentes de alimentación de hasta 24 V, lo que facilita su integración con motores, tiras de LED y otros actuadores utilizando una única fuente de alimentación. Se han incorporado múltiples medidas de protección, como la protección contra sobrecorriente, en el diseño del circuito de la placa UNO R4 para reducir el riesgo de daños.
7. Compatibilidad con pantallas táctiles capacitivas: el microcontrolador RA4M1 utilizado en la placa UNO R4 es compatible con pantallas táctiles capacitivas.
8. Pines de depuración SWD: el puerto SWD proporciona a los fabricantes una forma sencilla y fiable de conectar sondas de depuración de terceros. Esta característica garantiza la fiabilidad del proyecto y permite una depuración eficaz de cualquier posible problema.
Arduino UNO R4 Minima (ABX00080)
UNO R4 Minima ofrece una opción rentable para aquellos que buscan un nuevo microcontrolador sin características adicionales. Proporciona mayor potencia de procesamiento, memoria ampliada y periféricos adicionales.
Especificación
| Microcontroller | Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4) |
|---|---|
| USB | USB-C® |
| Pins | |
| Digital I/O Pins | 14 |
| Analog Input Pins | 6 |
| DAC | 1 |
| PWM Pins | 6 |
| Communication | |
| UART | 1x |
| I2C | 1x |
| SPI | 1x |
| CAN | 1 CAN Bus |
| Power | |
| Circuit Operating Voltage | 5 V |
| Input Voltage (VIN) | 6-24 V |
| DC Current per I/O Pin | 8 mA |
| Clock Speed | |
| Main Core | 48 MHz |
| ESP32-S3 | None |
| Memory | |
| RA4M1 | 256 kB Flash, 32 kB RAM |
| ESP32-S3 | None |
| Dimensions (W*L) | 68.85 mm * 53.34 mm |
Arduino UNO R4 WiFi (ABX00087)
Arduino UNO R4 WiFi combina la potencia de procesamiento del microcontrolador RA4M1 de Renesas con las capacidades de conectividad inalámbrica del ESP32-S3 de Espressif. Además, UNO R4 WiFi cuenta con una matriz LED de 12×8, conector Qwiic, VRTC y pines OFF, lo que satisface más necesidades de los desarrolladores en sus proyectos. Con la funcionalidad Wi-Fi y Bluetooth integrada, puede actualizar fácilmente sus proyectos y ampliar la cobertura de su configuración actual.
Especificación
| Microcontroller | Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4) |
|---|---|
| USB | USB-C® |
| Pins | |
| Digital I/O Pins | 14 |
| Analog Input Pins | 6 |
| DAC | 1 |
| PWM Pins | 6 |
| Communication | |
| UART | 1x |
| I2C | 1x |
| SPI | 1x |
| CAN | 1 CAN Bus |
| Power | |
| Circuit Operating Voltage | 5 V |
| Input Voltage (VIN) | 6-24 V |
| DC Current per I/O Pin | 8 mA |
| Clock Speed | |
| Main Core | 48 MHz |
| ESP32-S3 | up to 240 MHz |
| Memory | |
| RA4M1 | 256 kB Flash, 32 kB RAM |
| ESP32-S3 | 384 kB ROM, 512 kB SRAM |
| Dimensions (W*L) | 68.85 mm * 53.34 mm |
Características únicas
- Wi-Fi® y Bluetooth®: UNO R4 WiFi está equipado con el módulo ESP32-S3, lo que permite a los creadores añadir conectividad inalámbrica a sus proyectos. En combinación con Arduino IoT Cloud, los creadores pueden supervisar y controlar sus proyectos de forma remota.
- Conector Qwiic: UNO R4 WiFi incluye un conector Qwiic I2C, lo que facilita la conexión a nodos en el amplio ecosistema Qwiic. Los cables adaptadores también son compatibles con sensores y actuadores basados en otros conectores.
- Compatibilidad con RTC alimentado por batería: UNO R4 WiFi incluye pines adicionales, entre ellos un pin «OFF» para apagar la placa y un pin «VRTC» para mantener la alimentación del reloj en tiempo real interno.
- Matriz LED: UNO R4 WiFi integra una matriz LED roja de 12×8 de alto brillo, perfecta para proyectos creativos con animaciones o para mostrar datos de sensores sin necesidad de hardware adicional.
- Diagnóstico de errores en tiempo de ejecución: UNO R4 WiFi incluye un mecanismo de captura de errores que puede detectar fallos en tiempo de ejecución y proporcionar explicaciones detalladas y pistas sobre las líneas de código que causaron el fallo.
