Perché il nuovo Arduino Uno R4 cambierà le regole del gioco per i maker

Arduino, la piattaforma di elettronica open source che da oltre un decennio dà potere agli hobbisti e ai produttori, ha recentemente annunciato la sua ultima aggiunta alla linea Uno, Arduino Uno R4. Questa nuova scheda, che verrà lanciata a maggio, è un aggiornamento significativo del popolare modello R3, in circolazione dal 2010.

Con un SoC completamente nuovo di Renesas, Uno R4 è un punto di svolta con capacità di trasformare il modo in cui gestirai progetti complessi. Ma perché questo nuovo MCU della serie RA4 a 32 bit sta per scuotere le cose?

Ha un processore più potente

Se usi la piattaforma Arduino da un po' di tempo, saprai che ce ne sono molti diversi tipi di microcontrollore Arduino, con diverse capacità e connettività. Con tutti gli aggiornamenti hardware annunciati per Uno R4, potrebbe diventare la scheda Arduino di riferimento per i produttori.

In particolare, il suo potente processore Renesas RA4M1 (Arm Cortex-M4 a 32 bit) funziona a ben 48 MHz. Ciò rappresenta un sostanziale aumento da 3 a 16 volte della potenza di elaborazione rispetto a Uno R3. In generale, Cortex M4 offre prestazioni più elevate con velocità di clock più elevate e istruzioni più avanzate set, consentendo un'esecuzione del codice più efficiente e veloce, a differenza del precedente MCU AVR a 8 bit su Uno R3.

Rispetto alle schede più piccole come il Raspberry Pi Pico con Cortex M0+, le prestazioni del Cortex-M4 sono circa sei volte migliori. Potresti essere in grado di eseguire i tuoi progetti preferiti che comportano l'acquisizione e l'elaborazione di dati ad alta velocità da sensori, come dati da segnali analogici ad alta frequenza.

Archiviazione aggiornata

Con una maggiore velocità di clock e una memoria espansa, puoi dire addio ai fin troppo comuni momenti grattacapi in cui ti chiedi perché il tuo codice non funziona, solo per scoprire che è perché le tue istruzioni Serial.print() erano troppo prolisse per il pigro MCU, o il tuo colossale array ha masticato tutto il disponibile memoria.

Arduino ha scritto nel suo annuncio post sul blog che Uno R4 verrà fornito con SRAM e memoria flash notevolmente espanse.

"La SRAM è passata da 2kB a 32kB e la memoria flash è passata da 32kB a 256kB per accogliere progetti più complessi".

Esaminando ulteriormente questo aspetto, apre la porta alla creazione di applicazioni più ricche di funzionalità, come quelle che coinvolgono la registrazione dei dati o l'elaborazione dei dati nei progetti IoT.

Revisione hardware

La nuova scheda fornisce miglioramenti hardware molto richiesti in un fattore di forma compatto simile per consentire la compatibilità con schermi e componenti esistenti. Rafforzare i componenti di bordo ti consente di fare ciò che prima era possibile solo con le schede personalizzate.

Compatibilità USB-C e Vin

Uno R4 verrà fornito con una porta USB-C per l'alimentazione e la programmazione con un computer, che rappresenta un aggiornamento significativo rispetto alla precedente porta USB-B. La moda per avere porte USB-C sulle schede Arduino è stata guidata dalla comunità dei produttori, portando a questo aggiornamento. Inoltre, Uno R4 supporta 24 volt su Vin, rendendolo compatibile con una gamma più ampia di fonti di alimentazione.

PUÒ Bus

Noto per il suo utilizzo nei sistemi integrati, il bus CAN (Controller Area Network) consentirà di ridurre al minimo il cablaggio ed eseguire più attività in parallelo collegando più schermature. Insieme a una porta SPI (Serial Peripheral Interface), questo dovrebbe consentire una comunicazione più efficiente tra i diversi componenti di un progetto.

Convertitore da digitale ad analogico (DAC) migliorato

Uno R4 includerà un DAC analogico a 12 bit, che fornisce maggiore accuratezza e precisione per l'uscita analogica. I tuoi progetti che richiedono precisione rispetto ai segnali analogici, come l'interfacciamento dei sensori e il controllo del motore, verranno potenziati.

Modulo Wi-Fi integrato

Potrai scegliere tra due versioni della scheda: Uno R4 WiFi e Uno R4 Minima. La versione WiFi sarà dotata di un modulo Wi-Fi Espressif S3, ideale per progetti IoT o qualsiasi altro che richieda connettività wireless.

D'altra parte, Uno R4 Minima offre un'opzione conveniente per coloro che necessitano specificamente della potenza del nuovo microcontrollore senza funzionalità di connettività aggiuntive.

Compatibilità software e programma Early Adopter

Mentre i nuovi aggiornamenti hardware sono impressionanti, la compatibilità software di Uno R4 è altrettanto importante. Arduino ha annunciato un Programma Early Adopter per affrontare eventuali incompatibilità software che potrebbero sorgere a causa del passaggio a un processore a 32 bit basato su Arm. Le librerie e gli esempi scritti esclusivamente nel linguaggio Arduino dovrebbero funzionare perfettamente con la nuova scheda. Tuttavia, le librerie ottimizzate per un processore o un'architettura specifici potrebbero richiedere il porting.

Fortunatamente, Arduino offre schede Uno R4 gratuite agli sviluppatori che desiderano aggiornare le proprie librerie per la nuova scheda. Questo supporto di Arduino garantisce che la vasta libreria di shield, tutorial e codice sviluppati per Uno R3 continuerà a essere disponibile per la nuova scheda.

La scheda di nuova generazione per i creatori

L'Arduino Uno R4 è un importante aggiornamento di una già impressionante linea di schede. Le nuove funzionalità hardware rendono Uno R4 più potente e versatile, pur mantenendo la compatibilità con l'hardware esistente.