على 21/10/2024 263

أشرح Arduino Uno R4 WiFi نظرة عامة وميزات موضحة

إذا كنت تستكشف عالم Arduino وتبحث عن لوحة توفر المزيد من القوة والقدرات اللاسلكية ، فإن WiFi Arduino Uno R4 هو خيار ممتاز.إنه يعتمد على تصميم UNO الشهير ولكنه يضيف اتصال WiFi و Bluetooth ، مما يسهل توصيل مشاريعك بالإنترنت.في هذه المقالة ، سنلقي نظرة فاحصة على ميزاتها ومواصفاتها وكيفية مقارنة المجالس الأخرى.سواء كنت تقوم ببناء أجهزة إنترنت الأشياء أو تجربة أتمتة المنزل ، فإن Uno R4 WiFi يوفر لك الأدوات اللازمة لإنشاء مشاريع أكثر ذكاءً وأكثر اتصالًا.

كتالوج

نظرة عامة على WiFi Arduino Uno R4

يعد Arduino Uno R4 WiFi خطوة إلى الأمام من UNO الأصلي ، مما يوفر لك الأداء المطورة والقدرات اللاسلكية المدمجة.يوجد في قلبه متحكم من Renesas 32 بت يتضمن معالج Cortex-M4 48 ميجا هرتز.يمنحك هذا المزيد من الطاقة للتعامل مع المهام المعقدة ، إلى جانب 256 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش ، و 32 كيلو بايت من SRAM ، و 8 كيلو بايت من EEPROM للتخزين.

ما يجعل هذا الإصدار يبرز هو اتصال WiFi و Bluetooth المدمج.لا تحتاج إلى مكونات إضافية لتوصيل مشاريعك بالإنترنت ، وتتلقى وحدة ESP32-S3 جميع احتياجات الشبكات اللاسلكية الخاصة بك.يظل عامل النموذج المألوف و pinout كما هو ، لذلك لا يزال بإمكانك استخدام العديد من الدروع والملحقات الحالية دون الحاجة إلى إجراء أي تغييرات.تعد إضافة مصفوفة LED 12x8 ميزة أخرى مثيرة ، مما يتيح لك إنشاء شاشات عرض مرئية مباشرة على اللوحة نفسها.

مواصفات Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller

المعلمة	مواصفة
جوهر	ذراع القشرة-M4
سرعة الساعة	48 ميجا هرتز
ذاكرة فلاش	256 كيلو بايت
كبش	32 كيلو بايت
الجهد التشغيل	1.6v - 5.5v
قنوات ADC	18 × 14 بت
قنوات DAC	1 × 8 بت ، 2 × 12 بت
تواصل	Canbus ، I2C ، SPI ، Uart ، USB
توقيت/PWM	نعم
طَرد	64 دبوس LQFP
درجة حرارة التشغيل	-40 درجة مئوية إلى 105 درجة مئوية
أبعاد	10mm × 10mm
عدد الدبوس	64

يقع Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller في صميم WiFi Arduino Uno R4 ، مما يوفر مزيجًا قويًا من الميزات للتعامل مع مجموعة متنوعة من المشاريع.يعمل على معالج Cortex-M4 48 ميجا هرتز ، مما يعني أنك ستحصل على المزيد من سرعة المعالجة مقارنة بالموديلات السابقة.تم تصميم هذا متحكم مع ذاكرة الفلاش 256 كيلو بايت ، لذلك لديك مساحة كبيرة للرمز الخاص بك ، في حين يوفر 32 كيلو بايت من SRAM ذاكرة الوصول العشوائي التي تحتاجها لتخزين البيانات المؤقت أثناء وقت التشغيل.يعد Eeprom 8 كيلو بايت مفيدًا لتخزين البيانات غير المتطايرة التي لا تزال متوفرة حتى بعد إيقاف تشغيل الطاقة.

ميزات Arduino Uno R4 wifi

متحكم: Renesas R7FA4M1AB3CFM#AA0 (ARM Cortex-M4)

قلب WiFi Arduino Uno R4 هو متحكم من Renesas 32 بت مع معالج قشرة ذراع 48 ميجا هرتز ، مما يمنحك القدرة على التعامل مع المهام الأكثر تطلبًا مقارنة بالنماذج القديمة.

وحدة WiFi: ESP32-S3-Mini-1-N8

تتيح وحدة ESP32-S3 المضمنة اتصالات WiFi و Bluetooth السهلة ، مما يتيح لك توصيل مشاريعك لاسلكيًا بالإنترنت دون الحاجة إلى أجهزة إضافية.

جهد التشغيل: منطق 5 فولت

تعمل هذه اللوحة على مستوى منطق 5V ، مما يجعلها متوافقة مع مجموعة واسعة من المكونات والمستشعرات ، بحيث يمكنك دمجها بسهولة في مشاريعك الحالية.

14 دبابيس I/O الرقمية

يمكنك الوصول إلى 14 دبابيس إدخال/إخراج رقمية ، مما يتيح لك توصيل الأجهزة المختلفة والتحكم فيها ، من LEDs البسيطة إلى محركات أو أجهزة استشعار أكثر تعقيدًا.

6 دبابيس المدخلات التناظرية

يتميز اللوحة أيضًا بزندات إدخال تمثيلية 6 لقراءة الإشارات التناظرية من أجهزة استشعار مثل درجة الحرارة أو مستشعرات الضوء ، مما يمنحك تحكمًا دقيقًا في كيفية تفاعل مشروعك مع بيئته.

موصل USB-C

يوفر إدراج موصل USB-C اتصالًا أكثر حداثة وقوية لكل من تشغيل اللوحة ورمز التحميل.إنه يضمن نقل البيانات بشكل أسرع وهو أكثر موثوقية من الموصلات القديمة.

على متن 12x8 مصفوفة LED

إحدى الميزات البارزة هي مصفوفة LED 12x8 ، والتي تتيح لك عرض النص أو الرسومات أو الرسوم المتحركة مباشرة على اللوحة ، مما يضيف بعدًا مرئيًا إلى مشاريعك.

رؤوس I2C ، SPI ، UART

تجعل الرؤوس المخصصة لاتصالات I2C و SPI و UART من السهل الاتصال بمجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار والعروض والوحدات النمطية ، مما يمنحك المزيد من المرونة في تصميماتك.

تطبيقات Arduino Uno R4 wifi

مشاريع إنترنت الأشياء مع الاتصال اللاسلكي

يعد WiFi Arduino Uno R4 مثاليًا لمشاريع إنترنت الأشياء ، حيث تحتاج إلى توصيل الأجهزة بالإنترنت لجمع البيانات أو التحكم عن بُعد أو الأتمتة.WiFi المدمج يجعل من السهل إعداد هذه الأنواع من المشاريع.

بناء أجهزة استشعار/أجهزة متصلة بالإنترنت

يمكنك إنشاء أجهزة مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة أو كاميرات الأمان التي تتصل بالإنترنت ، مما يتيح لك مراقبة البيانات عن بُعد أو تلقي تنبيهات عند استيفاء شروط معينة.

المشاريع التي تنطوي على الرسوم المتحركة أو الرسومات على مصفوفة LED

من خلال مصفوفة LED على متن الطائرة ، يمكنك إحياء مشاريعك من خلال عرض الرسوم المتحركة أو التمرير النصية أو الرسومات البسيطة ، والتي تعد رائعة للعروض التفاعلية أو الأدوات التعليمية.

الدورات التعليمية باستخدام ميزات WiFi

إذا كنت تدرس أو تتعلم عن الإلكترونيات ، فإن إمكانيات WiFi و Bluetooth في هذا اللوحة تسمح لك باستكشاف كيفية بناء التطبيقات اللاسلكية ، مما يجعلها أداة مفيدة للتعلم في الفصل.

أنظمة أتمتة المنزل مع وصول عن بُعد اللاسلكي

يجعل اتصال شبكة WiFi في اللوحة مثاليًا لبناء أنظمة أتمتة المنزل ، مما يتيح لك التحكم في الأضواء أو الأجهزة أو الأجهزة الأخرى عن بُعد من خلال هاتف ذكي أو واجهة ويب.

محطات الطقس DIY التي تقوم بتحميل البيانات إلى السحابة

يمكنك إنشاء محطة الطقس تجمع البيانات مثل درجة الحرارة والرطوبة ، ثم يقوم بتحميلها على السحابة للمراقبة في الوقت الفعلي.هذه طريقة رائعة للتعرف على جمع البيانات والحوسبة السحابية.

التطبيقات التي تسيطر عليها الصوت باستخدام WiFi والصوت

من خلال دمج WIFI وقدرات الصوت ، يمكنك إنشاء أجهزة يتم التحكم فيها عن صوت ، مثل مساعدي المنازل الأذكياء ، الذين يستجيبون للأوامر المنطوقة ، مما يضيف لمسة مستقبلية لمشاريعك.

مواصفات Arduino Uno R4 wifi

ميزة	مواصفة
اسم اللوحة	Arduino Uno R4 wifi
SKU	ABX00087
متحكم	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
وحدة الراديو	ESP32-S3-MINI-1-N8
USB	USB-C® (منفذ البرمجة)
دبابيس I/O الرقمية	14
دبابيس المدخلات التناظرية	6
DAC	1
دبابيس PWM	6
uart	نعم ، 1x
I2C	نعم ، 1x
spi	نعم ، 1x
يستطيع	نعم ، 1 يمكن الحافلة
جهد تشغيل الدائرة	5 فولت (تعمل ESP32-S3 في 3.3 فولت)
جهد المدخلات (VIN)	6-24 v
تيار التيار المستمر لكل دبوس/إخراج	8 م
سرعة الساعة RA4M1	48 ميغاهيرتز
ESP32-S3-Mini-1-N8 سرعة الساعة	ما يصل إلى 240 ميغاهيرتز
ذاكرة RA4M1	فلاش 256 كيلو بايت ، 32 كيلو بايت ذاكرة الوصول العشوائي
ذاكرة ESP32-S3-MINI-N8	384 كيلو بايت روم ، 512 كيلو بايت SRAM
الأبعاد (العرض)	68.85 مم
الأبعاد (الطول)	53.34 مم

بدائل لأردوينو uno r4 wifi

Arduino MKR wifi 1010

يعد Arduino MKR WiFi 1010 بديلاً جيدًا إذا كنت تبحث عن لوحة أصغر مع اتصال WiFi.من السهل الاستخدام ورائع لمشاريع إنترنت الأشياء ، خاصة إذا كنت جديدًا على التطبيقات اللاسلكية.

ESP32

تعد سلسلة ESP32 خيارًا شائعًا آخر ، حيث تقدم كل من WiFi و Bluetooth بتكلفة منخفضة.إنه معروف باستهلاكه المنخفض للطاقة ، مما يجعلها خيارًا قويًا للمشاريع التي تعمل بالبطاريات.

Nodemcu

منصة NodeMCU هي خيار مفتوح المصدر يتضمن شبكة WiFi مدمجة.إنه سهل الاستخدام ، خاصة بالنسبة لمشاريع إنترنت الأشياء البسيطة ، ويدعم البرمجة النصية Lua ، مما يجعلها رائعة للنماذج الأولية.

فوتون الجسيمات

فوتون الجسيمات عبارة عن لوحة صغيرة مصممة لمشاريع إنترنت الأشياء ، مع تكامل السحابة السهل.إنه مثالي إذا كنت تريد حلًا مضغوطًا وموثوقًا لتوصيل الأجهزة بالإنترنت.

Adafruit Feather Huzzah مع ESP8266

هذه اللوحة هي بديل قوي آخر مع اتصال WiFi ، ويتضمن أيضًا ميزة شحن USB وشحن البطارية المدمجة ، مما يجعلها مثالية للمشاريع المحمولة أو التي تعمل بالبطاريات.

مقارنة بين Arduino Uno R4 WiFi و Arduino MKR WiFi 1010

ميزة	Arduino MKR wifi 1010	Arduino Uno R4 wifi
متحكم	Samd21 Cortex®-M0+ 32 بت من ذراع الطاقة المنخفضة MCU	Renesas RA4M1 (ARM® Cortex®-M4)
سرعة الساعة	48 ميغاهيرتز	النواة الرئيسية: 48 MHz / ESP32-S3: حتى 240 ميغاهيرتز
ذاكرة فلاش	256 كيلو بايت	RA4M1: 256 كيلو بايت / ESP32-S3: 384 كيلو بايت
Sram	32 كيلو بايت	RA4M1: 32 كيلو بايت / ESP32-S3: 512 كيلو بايت
الجهد التشغيل	3.3V	5V (ESP32-S3 هو 3.3V)
دبابيس I/O الرقمية	8	14
دبابيس المدخلات التناظرية	7 (ADC 8/10/12 بت)	A0 - A5
دبابيس الإخراج التناظرية	1 (DAC 10 بت)	-
دبابيس PWM	13 (0 - 8 ، 10 ، 12 ، A3 ، A4)	D3 ، D5 ، D6 ، D9 ، D10 ، D11
الاتصال	وحدة Bluetooth® Nina W102 Ublox Wi-Fi Nina W102 وحدة Ublox عنصر آمن ATECC508A	Wi-Fi و Bluetooth عبر ESP32-S3 (Espressif)
الأبعاد (مم)	25 × 61.5	68.85 × 53.34

مشروع باستخدام Arduino Uno R4 WiFi: أتمتة المنزل الذكية مع Arduino IoT Cloud

الأتمتة المنزلية هي مجال مثير يتيح لك التحكم في الأجهزة المختلفة في منزلك عن بُعد.في هذا البرنامج التعليمي ، سنقوم بإنشاء نظام أتمتة منزلي باستخدام WiFi Arduino Uno R4 و Arduino IoT Cloud.

عناصر

• Arduino Uno R4 wifi

• المقاومات

• LEDs

• mosfets

• اللوح

• الأسلاك الطائر

تصميم الدائرة

في هذا الإعداد ، ستقوم بتوصيل إدخال الجهد (مثل بطارية 9 فولت أو محول 12V DC) بمنظم الجهد 7805.الغرض من هذا المنظم هو التأكد من تحويل الجهد الوارد إلى إمدادات مستقرة 5V DC ، وهو أمر ضروري لتشغيل أجهزة متعددة متصلة بـ Arduino.ستعمل أيضًا مع MOSFETs كمفاتيح.من خلال توصيلها بالدبابيس 8 و 9 من Arduino ، يمكنك بسهولة التحكم في ما إذا كانت MOSFETs قيد التشغيل أو إيقاف تشغيلها.

علاوة على ذلك ، هناك كتل طرفية إضافية مرتبطة بالدبابيس 10 و 11 و 12 و 13. هذه مثالية لتوصيل الأجهزة التي تعمل على 5 فولت.على سبيل المثال ، يمكنك استخدام ترحيل 5 فولت في هذه النقاط لإدارة أجهزة التيار المتردد.يمنحك هذا النوع من الإعداد المرونة لإدارة مجموعة متنوعة من المكونات دون الحاجة إلى إعادة توصيل مشروعك باستمرار.

البرمجة مع Arduino IoT Cloud

في Arduino IoT Cloud ، قم بإنشاء أربعة متغيرات سحابة - Device1 و Device2 و Device3 و Device4.ترتبط هذه بـ Arduino Uno R4 وستتحكم في الأجهزة الأربعة.

#include void setup () {

pinmode (10 ، الإخراج) ؛

pinmode (11 ، الإخراج) ؛

pinmode (12 ، الإخراج) ؛

pinmode (13 ، الإخراج) ؛

}

حلقة باطلة () {

if (device1) {

DigitalWrite (10 ، عالية) ؛

} آخر {

DigitalWrite (10 ، منخفض) ؛

}

if (device2) {

DigitalWrite (11 ، عالية) ؛

} آخر {

DigitalWrite (11 ، منخفض) ؛

}

if (device3) {

DigitalWrite (12 ، عالية) ؛

} آخر {

DigitalWrite (12 ، منخفض) ؛

}

if (device4) {

DigitalWrite (13 ، عالية) ؛

} آخر {

DigitalWrite (13 ، منخفض) ؛

}

}

يتحقق هذا الرمز للتغييرات في المتغيرات ويقوم بتشغيل LED المقابل أو إيقاف تشغيله.

الاختبار

بمجرد كتابة التعليمات البرمجية الخاصة بك وتحميلها إلى Arduino ، يمكنك البدء في الاختبار.افتح لوحة معلومات Arduino IoT Cloud حيث ستجد عناصر تحكم في أجهزتك المتصلة.من هنا ، يمكنك تشغيل أجهزتك وإيقافها ومراقبة كيفية استجابة النظام في الوقت الفعلي.يجب أن يتصرف كل مؤشر LED أو جهاز متصل بـ MOSFETs أو كتل الطرفية تمامًا كما هو مبرمج.مع تطبيق Arduino IoT Cloud Mobile ، سيكون لديك الراحة الإضافية للتحكم في كل شيء عن بُعد.تدور هذه المرحلة حول التحقق من أن نظامك يعمل كما هو متوقع ، مما يضمن تنفيذ كل أمر ترسله بدقة.

الأسئلة المتداولة [الأسئلة الشائعة]

1. كيف يختلف واي فاي Arduino Uno R4 عن Arduino Uno العادي؟

يقدم Arduino Uno R4 WiFi العديد من الترقيات ، بما في ذلك معالج ذراع 32 بت بدلاً من المعالج الأقدم 8 بت.كما أنه يضيف اتصال WiFi و Bluetooth ، مما يتيح لك المزيد من الطرق لتوصيل مشاريعك لاسلكيًا.بالإضافة إلى ذلك ، يأتي مع مصفوفة LED على متن الطائرة وذاكرة أكثر من UNO العادية.

2. ما هي ميزات WiFi التي تقدمها وحدة ESP32-S3؟

تدعم وحدة ESP32-S3 على شبكات Arduino Uno R4 WiFi شبكات WiFi 4 (802.11 B/G/N) ، مما يجعلها متوافقة مع معظم أجهزة التوجيه الحديثة.ويشمل أيضًا Bluetooth 5 ، بحيث يمكنك توصيل الأجهزة عبر البلوتوث.أقصى سرعة واي فاي التي يمكنك الحصول عليها هي 150 ميغابت في الثانية.

3. ما هو المعالج الذي يستخدمه Arduino Uno R4 WiFi ، وما مدى سرعة ذلك؟

يستخدم اللوحة معالج Cortex-M4 48 ميجا هرتز ، وهو أسرع بكثير من معالج AVR 16 ميجا هرتز في Arduino Uno الأقدم.هذا يعني أن اللوحة يمكنها التعامل مع المهام الأكثر تعقيدًا والتشغيل بشكل أسرع بالمقارنة.

4. ما مقدار الذاكرة التي لدى WiFi Arduino Uno R4؟

يحتوي WiFi Arduino Uno R4 على 256 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش و 32 كيلو بايت من SRAM ، وهو زيادة كبيرة في UNO العادية.تتيح لك هذه الذاكرة الإضافية تخزين المزيد من التعليمات البرمجية والتعامل مع المزيد من البيانات أثناء تشغيل البرنامج.