چرا Arduino Uno R4 جدید یک تغییر دهنده بازی برای سازندگان است؟

Uno R4 با قدرت بسیار بیشتر و ویژگی های اضافی، ایجاد پروژه های پیچیده را آسان تر می کند.

آردوینو، پلتفرم الکترونیک منبع باز که بیش از یک دهه است علاقه‌مندان و سازندگان را توانمند می‌کند، اخیراً جدیدترین محصول خود را به خط Uno با نام Arduino Uno R4 عرضه کرده است. این جدید با تکیه بر میراث قابل توجه نسل قبلی خود، R3 که از سال 2010 در دسترس بوده است، آماده است تا شرایط را برای سازندگان تغییر دهد.

با یک SoC کاملا جدید از Renesas، Uno R4 یک تغییر دهنده بازی با قابلیت هایی برای تغییر نحوه مدیریت پروژه های پیچیده است. اما چرا این MCU جدید سری 32 بیتی RA4 در شرف تکان دادن همه چیز است؟

دارای پردازنده قوی تر

اگر مدتی است که از پلتفرم آردوینو استفاده می‌کنید، می‌دانید که انواع مختلفی از میکروکنترلرهای آردوینو وجود دارد که دارای قابلیت‌ها و اتصالات متفاوتی هستند. با تمام ارتقاهای سخت افزاری اعلام شده برای Uno R4، به احتمال زیاد این برد آردوینو تبدیل به برد آردوینو برای سازندگان خواهد شد.

مهمتر از همه، پردازنده قدرتمند Renesas RA4M1 (32 بیتی Arm Cortex-M4) با فرکانس چشمگیر 48 مگاهرتز کار می کند. این نشان دهنده افزایش قابل توجهی 3 تا 16 برابری در قدرت پردازش در مقایسه با Uno R3 است. به طور کلی، Cortex M4 عملکرد بالاتری را با سرعت کلاک سریع‌تر و مجموعه دستورالعمل‌های پیشرفته‌تر ارائه می‌کند، که امکان اجرای کارآمدتر و سریع‌تر کد را در مقایسه با MCU AVR 8 بیتی قبلی در Uno R3 فراهم می‌کند.

در مقایسه با بردهای میکروکنترلر کوچکتر مانند Raspberry Pi Pico که دارای Cortex M0+ است، عملکرد Cortex-M4 حدود شش برابر بهتر است.

مطلب مرتبط: 7 بهترین کانال DIY برای تسلط بر نجاری، پرینت سه بعدی و پروژه های سازنده

R4 حالتی شبیه به Arduino Zero دارد و دارای فرم فاکتور مشابه است اما پردازنده بهتری دارد.

فضای ذخیره سازی ارتقا یافته

با سرعت ساعت سریع‌تر و حافظه گسترده‌تر، می‌توانید با لحظات بسیار متداول و معمولی که در تعجب چرا کدتان کار نمی‌کند خداحافظی کنید، فقط متوجه می‌شوید که به این دلیل است که عبارات ()Serial.print شما بیش از حد پرمخاطب بودند. برای MCU کند، یا آرایه عظیم شما تمام حافظه موجود را جویده است.

علاوه بر این، آردوینو Uno R4 از SRAM (32 کیلوبایت در مقایسه با 2 کیلوبایت در R3) و حافظه فلش (256 کیلوبایت در مقابل 32 کیلوبایت) به میزان قابل توجهی بهره می‌برد که به شما امکان می‌دهد پروژه‌های با ویژگی‌های بیشتری ایجاد کنید.

تعمیرات اساسی سخت افزار

برد جدید بهبودهای سخت افزاری بسیار درخواستی را در یک فرم فشرده مشابه ارائه می کند تا سازگاری با سپرها و اجزای موجود را فراهم کند. تقویت اجزای داخلی به شما امکان می دهد کاری را انجام دهید که قبلا فقط با بردهای سفارشی امکان پذیر بود.

سازگاری USB-C و Vin

Uno R4 دارای یک پورت USB-C برای تغذیه و برنامه نویسی با کامپیوتر است که نسبت به پورت USB-B قبلی ارتقاء قابل توجهی دارد. مد برای داشتن پورت های USB-C بر روی بردهای آردوینو توسط جامعه سازندگان هدایت شد و منجر به این ارتقا شد. علاوه بر این، Uno R4 از ولتاژ 24 ولت در Vin پشتیبانی می کند، که آن را با طیف وسیع تری از منابع تغذیه سازگار می کند.

اتوبوس CAN

گذرگاه CAN (شبکه ناحیه کنترل کننده) که به دلیل استفاده در سیستم های تعبیه شده شناخته شده است، به شما امکان می دهد سیم کشی را به حداقل برسانید و چندین کار را به صورت موازی با اتصال چندین سپر انجام دهید. همراه با یک پورت SPI (رابط محیطی سریال)، این باید ارتباط موثرتری را بین اجزای مختلف پروژه امکان پذیر کند.

مطلب مرتبط: نحوه نصب و اجرای Arduino IDE بر روی Raspberry Pi

مبدل دیجیتال به آنالوگ بهبود یافته (DAC)

Uno R4 دارای یک DAC آنالوگ 12 بیتی است که دقت و دقت بیشتری را برای خروجی آنالوگ ارائه می دهد. پروژه‌های شما که نیاز به دقت سیگنال‌های آنالوگ دارند، مانند رابط حسگر و کنترل موتور، اکنون ارتقا یافته‌اند.

دستگاه HID

اکثر بردهای توسعه معاصر دارای قابلیت HID (دستگاه رابط انسانی) هستند که Uno R4 دارای قابلیت داخلی است، در حالی که مدل‌های قبلی Uno این قابلیت را نداشتند.

می توانید از API صفحه کلید/موس که در هسته ادغام شده است برای تبدیل برد خود به HID استفاده کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد این ویژگی، می توانید اسناد مربوط به این API را مرور کنید.

ماژول وای فای داخلی

شما می توانید از بین دو نسخه برد انتخاب کنید: Uno R4 WiFi و Uno R4 Minima. نسخه WiFi دارای یک ماژول Wi-Fi Espressif S3 است که برای پروژه های اینترنت اشیا یا هر پروژه دیگری که نیاز به اتصال بی سیم دارد، ایده آل است.

در مقایسه با مدل Minima، نوع Uno R4 WiFi دارای ویژگی‌های اضافی زیر است:

قابلیت اتصال از طریق Wi-Fi و بلوتوث، پشتیبانی از پروژه های اینترنت اشیا در فضای ابری و کنترل از راه دور.
ماتریس LED 12×8 برای ایده های نوآورانه شامل انیمیشن.
اتصال Qwiic برای نمونه سازی سریع از طریق I2C با استفاده از ماژول های سازگار.
مکانیزم داخلی که می تواند اشتباهاتی مانند تقسیم بر صفر را شناسایی و متوقف کند و در عین حال آنها را در صفحه نمایش سریال توضیح دهد.

مطلب مرتبط: Raspberry Pi Pico Pinout توضیح داد: هر آنچه که باید بدانید

از سوی دیگر، Uno R4 Minima یک گزینه مقرون به صرفه برای کسانی که به طور خاص به قدرت میکروکنترلر جدید بدون ویژگی های اتصال اضافی نیاز دارند ارائه می دهد.

سازگاری نرم افزار و برنامه پذیرش اولیه

در حالی که ارتقاهای سخت افزاری جدید چشمگیر هستند، سازگاری نرم افزاری Uno R4 به همان اندازه مهم است. آردوینو قبلاً Early Adopter Program را برای رفع هرگونه ناسازگاری نرم افزاری که ممکن است به دلیل انتقال به یک پردازنده 32 بیتی مبتنی بر Arm ایجاد شود، راه اندازی کرد. کتابخانه‌ها و نمونه‌هایی که منحصراً به زبان آردوینو نوشته شده‌اند باید به‌طور یکپارچه با برد جدید کار کنند. با این حال، کتابخانه های بهینه شده برای یک پردازنده یا معماری خاص ممکن است نیاز به پورت داشته باشند.

خوشبختانه، آردوینو بردهای Uno R4 را به توسعه دهندگانی که می خواهند کتابخانه های خود را برای برد جدید به روز کنند، ارائه می دهد. این پشتیبانی از آردوینو تضمین می‌کند که کتابخانه وسیعی از شیلدها، آموزش‌ها و کدهای توسعه‌یافته برای Uno R3 همچنان برای برد جدید در دسترس خواهد بود.

هیئت نسل بعدی سازندگان

Arduino Uno R4 یک ارتقاء بزرگ به یک سری بردهای قابل توجه است. ویژگی های جدید و عملکرد بالاتر Uno R4 را قدرتمندتر و همه کاره تر می کند، در حالی که همچنان سازگاری با سخت افزار موجود را حفظ می کند.

Tags: آردوینو