O ecossistema Arduino abrange várias placas de desenvolvimento, módulos e shields de expansão. Entre eles, o UNO R3 e o R4 são as placas de desenvolvimento Arduino de nível básico mais adequadas, com funcionalidade abrangente e maior utilização.
Arduino UNO R3
O Arduino Uno R3 funciona como a placa de circuito principal para a maioria dos dispositivos Arduino ou como a placa de circuito principal conectada a eles. É baseado no microcontrolador ATmega328P e possui 14 pinos de entrada/saída digitais, dos quais 6 podem ser usados para saída de modulação por largura de pulso (PWM). Esses pinos podem emitir energia variável, semelhante à saída analógica, tornando-os úteis para controlar o brilho dos LEDs.
Ele também é equipado com 6 entradas analógicas, um oscilador de cristal de 16 MHz, uma porta USB, uma tomada de alimentação, conectores ICSP e um botão de reinicialização. Conectar o Arduino Uno ao IDE por meio de um cabo de dados USB permite alimentar a placa de desenvolvimento, escrever programas e comunicar dados.
Pinagem do Arduino UNO R3
Área do Porto Digital
Esta área é identificada como "DIGITAL" e inclui um total de 14 pinos de entrada/saída digitais de 0 a 13. Entre eles, os pinos 3, 5, 6, 9, 10 e 11 são portas PWM (modulação por largura de pulso) e o pino 13 está conectado ao indicador LED integrado.
No setor industrial, os sinais PWM são usados para regular a velocidade do motor, ajustar acionamentos de frequência variável e acionar controladores de motor BLDC, entre outras aplicações. Na iluminação LED, o PWM pode ser usado para controlar o brilho das luzes LED. Os sinais PWM também podem controlar campainhas passivas para produzir sons simples e obter economia de energia em relés de potência.
Área da porta analógica
Esta área é identificada como "ANALOG IN" e inclui 6 pinos, A0 a A5. Estes pinos podem ser utilizados tanto como entradas analógicas como digitais. Podem ler tensões analógicas e convertê-las em bits compreensíveis pelo microcontrolador.
Área da porta de alimentação
Esta área está marcada com a palavra "POWER". Ela está localizada principalmente na área central abaixo da placa principal UNO, mas também há duas portas de alimentação à esquerda do pino digital 13.
- VIN: Entrada de tensão para a fonte de alimentação da placa de desenvolvimento.
- GND: Interface de referência de terra, o terminal negativo da fonte de alimentação da placa de desenvolvimento. As três interfaces GND na placa de desenvolvimento estão interconectadas e podem ser usadas para fins de aterramento.
- 5V: Interface de saída para tensão de 5V após regulação de tensão.
- 3,3 V: Interface de saída para tensão de 3,3 V após regulação de tensão.
- AREF: Entrada de tensão de referência para sinais de entrada analógicos.
- IOREF: Saída da tensão de operação da placa de desenvolvimento para referência por shields de expansão, distinguindo entre placas Arduino de 5V e 3,3V. No Uno, esta interface está conectada à interface de 5V.
- RESET: Entrada de sinal de reinicialização; o Arduino é reinicializado quando um sinal de baixo nível é aplicado.
Indicadores LED
- ON: Indicador de energia. Este LED acende quando o Arduino está ligado.
- TX: Indicador de transmissão serial. Quando conectado a um computador via USB e o Arduino está transmitindo dados para o computador, o LED TX acende.
- RX: Indicador de recepção serial. Quando conectado a um computador via USB e o Arduino está recebendo dados do computador, o LED RX acende.
- L13: Indicador de controle programável. Pode ser usado para testar a conexão entre a placa principal UNO e o computador, baixando um programa do Arduino IDE para a placa principal UNO.
Outros componentes
- Interface de alimentação CC: Interface de corrente contínua (CC) para fornecimento de energia, normalmente requerendo uma fonte de alimentação de 6-12 V para garantir o funcionamento adequado da placa principal.
- Interface USB quadrada: Usada para transferência direta de dados entre a placa principal e o PC e também serve como fonte de alimentação para a placa principal UNO.
Arduino UNO R4
O Arduino UNO R4 é uma versão atualizada do UNO R3, disponível em duas variantes: UNO R4 Minima e UNO R4 Wi-Fi. Ambos são baseados no processador Renesas RA4M1 (Arm Cortex-M4) e oferecem velocidade mais rápida e mais memória do que o UNO R3. Além disso, a placa UNO R4 fornece um barramento CAN, permitindo que os usuários minimizem a fiação e realizem várias tarefas conectando várias placas de expansão.
Como parte do ecossistema Arduino, o UNO R4 é uma adição confiável, adequada tanto para iniciantes quanto para entusiastas experientes em eletrônica.
Características comuns do Arduino UNO R4
A seguir estão as características comuns do UNO R4 Minima e do UNO R4 WiFi:
1. Excelente compatibilidade de hardware: O UNO R4 mantém as mesmas dimensões, layout de pinos e tensão operacional de 5 V do Arduino UNO R3. Isso significa que as placas de expansão e projetos existentes podem ser facilmente migrados para a nova placa.
2. Suporte HID: O suporte HID integrado permite que o UNO R4 simule um mouse ou teclado quando conectado a um computador via USB, facilitando o envio de teclas digitadas e movimentos do mouse.
3. Periféricos integrados adicionais: O UNO R4 apresenta uma gama de periféricos integrados, incluindo um DAC de 12 bits, barramento CAN e OP AMP. Esses componentes adicionais oferecem flexibilidade e capacidade de expansão para seus projetos.
4. Mais memória e clock mais rápido: em comparação com o UNO R3, o UNO R4 oferece 16 vezes mais SRAM e três vezes mais velocidade de clock, permitindo cálculos mais precisos e o manuseio de projetos complexos.
5. Interação homem-máquina via USB-C: O UNO R4 pode simular um mouse ou teclado quando conectado à sua porta USB-C, permitindo que os criadores criem facilmente interfaces rápidas e interessantes.
6. Suporte de tensão estendido: a placa UNO R4 suporta fontes de alimentação de até 24 V, facilitando a integração com motores, fitas de LED e outros atuadores usando uma única fonte de alimentação. Várias medidas de proteção, como proteção contra sobrecorrente, são incorporadas ao design do circuito da placa UNO R4 para reduzir o risco de danos.
7. Suporte para toque capacitivo: O microcontrolador RA4M1 usado na placa UNO R4 suporta toque capacitivo.
8. Pinos de depuração SWD: A porta SWD oferece uma maneira simples e confiável para os fabricantes conectarem sondas de depuração de terceiros. Esse recurso garante a confiabilidade do projeto e permite a depuração eficiente de quaisquer problemas potenciais.
Arduino UNO R4 Minima (ABX00080)
O UNO R4 Minima oferece uma opção econômica para quem procura um novo microcontrolador sem recursos adicionais. Ele oferece maior poder de processamento, memória expandida e periféricos extras.
Especificação
| 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)
O Arduino UNO R4 WiFi combina o poder de processamento do microcontrolador RA4M1 da Renesas com os recursos de conectividade sem fio do ESP32-S3 da Espressif. Além disso, o UNO R4 WiFi possui uma matriz LED 12×8, conector Qwiic, VRTC e pinos OFF, atendendo a mais necessidades dos desenvolvedores em projetos. Com funcionalidade Wi-Fi e Bluetooth integradas, você pode facilmente atualizar seus projetos e ampliar a cobertura da sua configuração atual.
Especificação
| 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® e Bluetooth®: O UNO R4 WiFi está equipado com o módulo ESP32-S3, permitindo aos criadores adicionar conectividade sem fios aos seus projetos. Em combinação com o Arduino IoT Cloud, os criadores podem monitorizar e controlar remotamente os seus projetos.
- Conector Qwiic: O UNO R4 WiFi inclui um conector Qwiic I2C, facilitando a conexão com nós no extenso ecossistema Qwiic. Os cabos adaptadores também são compatíveis com sensores e atuadores baseados em outros conectores.
- Suporte para RTC alimentado por bateria: O UNO R4 WiFi inclui pinos adicionais, incluindo um pino "OFF" para desligar a placa e um pino "VRTC" para manter a alimentação do relógio interno em tempo real.
- Matriz LED: O UNO R4 WiFi integra uma matriz LED vermelha 12×8 de alto brilho, perfeita para projetos criativos com animações ou exibição de dados de sensores sem a necessidade de hardware adicional.
- Diagnóstico de erros de tempo de execução: O UNO R4 WiFi inclui um mecanismo de captura de erros que pode detectar falhas de tempo de execução e fornecer explicações detalhadas e dicas sobre as linhas de código que causaram a falha.
