ARDUINO ABX00087 UNO R4 WiFi 用户指南

描述
Arduino® UNO R4 WiFi 是首款配备 32 位微控制器和 ESP32-S3 Wi-Fi® 模块 (ESP32-S3-MINI-1-N8) 的 UNO 板。它采用瑞萨电子 (R4FA1M7AB4CFM#AA1) 的 RA3M0 系列微控制器，基于 48 MHz Arm® Cortex®-M4 微处理器。 UNO R4 WiFi 的内存比其前代产品更大，具有 256 kB 闪存、32 kB SRAM 和 8 kB EEPROM。
RA4M1 的工作量tage 固定为 5 V，而 ESP32-S3 模块为 3.3 V。这两个 MCU 之间的通信通过逻辑电平转换器 (TXB0108DQSR) 执行。

目标领域：
创客、初学者、教育

特征

R7FA4M1AB3CFM#AA0（在本数据表中通常称为 RA4M1）是 UNO R4 WiFi 上的主 MCU，连接到板上的所有排针以及所有通信总线。

超过view

48 MHz Arm® Cortex®-M4 微处理器，带浮点单元 (FPU) 5 V 工作电压tage

实时时钟 (RTC)
内存保护单元 (MPU)
数模转换器 (DAC)

记忆

256 kB 闪存
32 kB SRAM
8 kB 数据存储器 (EEPROM)

外设

电容式触摸感应单元 (CTSU)
USB 2.0 全速模块 (USBFS)
14 位 ADC
高达 12 位 DAC
操作 Amp生活（OPAMP)

力量

操作量tagRA4M1 的 e 为 5 V
推荐输入音量tage (VIN) 为 6-24 V
连接至 VIN 引脚 (6-24 V) 的桶形插孔

通过 USB-C® 5 V 供电

沟通

1x UART（引脚 D0、D1）

1x SPI（引脚 D10-D13，ICSP 接头）
1x I2C（引脚 A4、A5、SDA、SCL）
1x CAN（引脚D4、D5，需要外部收发器）

请参阅以下链接中的 R7FA4M1AB3CFM#AA0 的完整数据表：

R7FA4M1AB3CFM#AA0 datasheet
ESP32-S3-MINI-1-N8 是辅助 MCU，具有用于 Wi-Fi® 和蓝牙® 连接的内置天线。该模块工作电压为 3.3 V，并使用逻辑电平转换器 (TXB4DQSR) 与 RA1M0108 进行通信。

超过view

Xtensa® 双核 32 位 LX7 微处理器
3.3V工作电压tage
40 MHz 晶振

Wi-Fi®技术

Wi-Fi® 支持 802.11 b/g/n 标准 (Wi-Fi® 4)
比特率高达 150 Mbps

2.4 GHz 频段

蓝牙®

蓝牙®5

请参阅以下链接中的 ESP32-S3-MINI-1-N8 的完整数据表：

ESP32-S3-MINI-1-N8 数据表

董事会

应用示例amp莱斯
UNO R4 WiFi 是首款 UNO 系列 32 位开发板的一部分，之前基于 8 位 AVR 微控制器。有数以千计的关于 UNO 板的指南、教程和书籍，UNO R4 WiFi 延续了它的传统。
该板具有 14 个数字 I/O 端口、6 个模拟通道、用于 I2C、SPI 和 UART 连接的专用引脚。它具有更大的内存：闪存 (8 kB) 增加 256 倍，SRAM (16 kB) 增加 32 倍。它具有 48 MHz 时钟速度，比前代产品快 3 倍。
此外，它还具有用于 Wi-Fi® 和蓝牙® 连接的 ESP32-S3 模块，以及内置的 12×8 LED 矩阵，使其成为迄今为止视觉上最独特的 Arduino 板之一。 LED 矩阵是完全可编程的，您可以加载从静止帧到自定义动画的任何内容。
入门级项目： 如果这是您在编码和电子领域的第一个项目，UNO R4 WiFi 是一个不错的选择。它很容易上手，并且有很多在线文档。
简单的物联网应用： 无需在 Arduino IoT Cloud 中编写任何网络代码即可构建项目。监控您的主板，将其与其他主板和服务连接，并开发很酷的物联网项目。
LED矩阵： 板上的 12×8 LED 矩阵可用于显示动画、文本滚动、创建迷你游戏等，是让您的项目更具个性的完美功能。

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UNO R4 最小值

等级

建议工作条件

象征	描述	分钟	类型	最大限度	单元
车辆识别号	输入音量tage 来自 VIN 垫 / DC 插孔	6	7.0	24	V
虚拟USB	输入音量tage 来自 USB 连接器	4.8	5.0	5.5	V
顶部	工作温度	-40	25	85	摄氏度

笔记： VDD 控制逻辑电平并连接到 5V 电源轨。 VAREF 用于模拟逻辑。

功能结束view

框图

板拓扑

正面 View

参考。	描述
U1	R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller IC
U2	NLASB3157DFT2G 多路复用器
U3	ISL854102FRZ-T 降压转换器
U4	TXB0108DQSR 逻辑电平转换器 (5V – 3.3V)
U5	SGM2205-3.3XKC3G/TR 3.3V线性稳压器
U6	NLASB3157DFT2G 多路复用器
U_LED矩阵	12×8 LED 红色矩阵
M1	ESP32-S3-MINI-1-N8
PB1	重置按钮
捷纳洛	模拟输入/输出接头
JDIGITAL公司	数字输入/输出接头
乔夫	OFF，VRTC 标头
J1	CX90B-16P USB-C® 连接器
J2	SM04B-SRSS-TB(LF)(SN) I2C连接器
J3	ICSP 接头 (SPI)
J5	DC插孔
J6	ESP 标头
DL1	LED TX（串行发送）

DL2	LED RX（串行接收）
DL3	LED 电源（绿色）
DL4	LED SCK（串行时钟）
D1	PMEG6020AELRX 肖特基二极管
D2	PMEG6020AELRX 肖特基二极管
D3	PRTR5V0U2X,215 静电放电保护

Microcontroller (R7FA4M1AB3CFM#AA0)

UNO R4 WiFi 基于瑞萨电子的 32 位 RA4M1 系列微控制器 R7FA4M1AB3CFM#AA0，该微控制器使用带有浮点单元 (FPU) 的 48 MHz Arm® Cortex®-M4 微处理器。
营业收入tagRA4M1 的电压固定为 5 V，以便与基于以前的 Arduino UNO 板的扩展板、配件和电路兼容。

The R7FA4M1AB3CFM#AA0 features:

256 kB 闪存/32 kB SRAM/8 kB 数据闪存 (EEPROM)
实时时钟 (RTC)
4x 直接内存访问控制器 (DMAC)

14 位 ADC
高达 12 位 DAC
OPAMP

CAN总线

有关该微控制器的更多技术细节，请访问 Renesas – RA4M1 系列官方文档。

6 Wi-Fi® / 蓝牙® 模块 (ESP32-S3-MINI-1-N8)
UNO R4 WiFi 上的 Wi-Fi®/Bluetooth® LE 模块来自 ESP32-S3 SoC。它具有 Xtensa® 双核 32 位 LX7 MCU、内置天线并支持 2.4 GHz 频段。

ESP32-S3-MINI-1-N8 具有以下特点：

Wi-Fi® 4 – 2.4 GHz 频段
支持蓝牙® 5 LE

3.3V工作电压tag384 kB ROM
512 kB SRAM
高达 150 Mbps 比特率

该模块充当 UNO R4 WiFi 上的辅助 MCU，并使用逻辑电平转换器与 RA4M1 MCU 进行通信。请注意，该模块的工作电压为 3.3 V，而 RA4M1 的工作电压为 5 Vtage.

ESP 头

靠近 RESET 按钮的接头可用于直接访问 ESP32-S3 模块。可访问的引脚有：

ESP_IO42 – MTMS 调试（引脚 1）
ESP_IO41 – MTDI 调试（引脚 2）
ESP_TXD0 – 串行发送 (UART)（引脚 3）

ESP_DOWNLOAD – 启动（引脚 4）
ESP_RXD0 – 串行接收 (UART)（引脚 5）
GND – 接地（引脚 6）

USB 桥接器
对 UNO R4 WiFi 进行编程时，默认通过 ESP4-S1 模块对 RA32M3 MCU 进行编程。通过向 P2 引脚 (D6) 写入高电平状态，U4 和 U1 开关可以将 USB 通信切换为直接连接至 RA408M40 MCU。

将 SJ1 焊盘焊接在一起可将 USB 通信永久设置为直接与 RA4M1 进行通信，绕过 ESP32-S3。

USB连接器
UNO R4 WiFi 具有一个 USB-C® 端口，用于为您的主板供电和编程以及发送和接收串行通信。
注意：通过 USB-C® 端口为开发板供电的电压不应超过 5 V。

LED 矩阵

UNO R4 WiFi 采用 12×8 红色 LED 矩阵 (U_LEDMATRIX)，使用称为 charlieplexing 的技术进行连接。

RA4M1 MCU 上的以下引脚用于矩阵：

P003
P004

P011
P012
P013

P015
P204
P205

P206
P212
P213

这些 LED 可以使用特定的库作为数组进行访问。请参阅下面的映射：

该矩阵可用于许多项目和原型设计目的，并支持动画、简单的游戏设计和滚动文本等。

数模转换器 (DAC)

UNO R4 WiFi 具有连接到 A12 模拟引脚的高达 0 位分辨率的 DAC。 DAC 用于将数字信号转换为模拟信号。
DAC 可用于信号生成，例如：音频应用，例如生成和改变锯齿波。

I2C连接器

I2C 连接器 SM04B-SRSS-TB(LF)(SN) 连接到板上的辅助 I2C 总线。请注意，该连接器通过 3.3 V 供电。

该连接器还共享以下引脚连接：

JANALOG 标头

JDIGITAL 标头

南达科他州
新加坡
笔记： 由于 A4/A5 连接到主 I2C 总线，因此在使用总线时不应将它们用作 ADC 输入。不过，您可以同时将 I2C 设备连接到每个引脚和连接器。

电源选项

可以通过 VIN 引脚或 USB-C® 连接器供电。如果通过 VIN 供电，ISL854102FRZ 降压转换器将逐步调节电压tage 降至 5V。
VUSB 和 VIN 引脚均连接至 ISL854102FRZ 降压转换器，并配有肖特基二极管以实现反极性和过压tage 分别保护。
通过 USB 为 RA4.7M4 MCU 提供约 1 V 的电源（由于肖特基压降）。
线性稳压器 (SGM2205-3.3XKC3G/TR) 将来自降压转换器或 USB 的 5V 电压进行转换，并向包括 ESP3.3-S32 模块在内的许多组件提供 3V 电压。

电源树

引脚音量tage
一般经营量tagUNO R4 WiFi 的电压为 5 V，但 ESP32-S3 模块的工作电压tage为3.3V。

笔记： 非常重要的是，ESP32-S3 的引脚 (3.3 V) 请勿与 RA4M1 的任何引脚 (5 V) 接触，因为这可能会损坏电路。

引脚电流
R7FA4M1AB3CFM#AA0 微控制器上的 GPIO 可以安全地处理高达 8 mA 的电流。切勿将消耗较高电流的设备直接连接到 GPIO，因为这可能会损坏电路。

用于供电，例如伺服电机，请始终使用外部电源。

机械信息

引脚排列

模拟

别针	功能	类型	描述
1	引导	NC	未连接
2	国际教育研究中心	国际教育研究中心	数字逻辑参考 V – 连接至 5 V
3	重置	重置	重置
4	+3V3	力量	+3V3 电源轨
5	+5 伏	力量	+5V 电源轨
6	地线	力量	地面
7	地线	力量	地面
8	车辆识别号	力量	卷tag输入
9	A0	模拟	模拟输入0/DAC
10	A1	模拟	模拟输入1/OPAMP+
11	A2	模拟	模拟输入2/OPAMP-
12	A3	模拟	模拟输入3/OPAMP出去
13	A4	模拟	模拟输入 4 / I2C 串行数据 (SDA)
14	A5	模拟	模拟输入 5 / I2C 串行时钟 (SCL)

数字的

别针	功能	类型	描述
1	新加坡	数字的	I2C 串行时钟 (SCL)
2	南达科他州	数字的	I2C 串行数据 (SDA)
3	参考文献	数字的	模拟参考电压tage
4	地线	力量	地面
5	D13/SCK/CANRX0	数字的	GPIO 13 / SPI 时钟 / CAN 接收器 (RX)
6	D12/CIPO	数字的	GPIO 12 / SPI 控制器输入外设输出
7	D11/COPI	数字的	GPIO 11 (PWM) / SPI 控制器输出外设输入
8	D10/CS/CANTX0	数字的	GPIO 10 (PWM) / SPI 片选 / CAN 发送器 (TX)
9	D9	数字的	GPIO 9（脉宽调制~）
10	D8	数字的	通用输入输出口 8
11	D7	数字的	通用输入输出口 7
12	D6	数字的	GPIO 6（脉宽调制~）
13	D5	数字的	GPIO 5（脉宽调制~）
14	D4	数字的	通用输入输出口 4
15	D3	数字的	GPIO 3（脉宽调制~）
16	D2	数字的	通用输入输出口 2
17	D1/TX0	数字的	GPIO 1/串行 0 发送器 (TX)
18	D0/TX0	数字的	GPIO 0/串行 0 接收器 (RX)

离开

别针	功能	类型	描述
1	离开	力量	用于控制电源
2	地线	力量	地面
1	虚拟现实技术中心	力量	电池连接仅为 RTC 供电

ICSP

别针	功能	类型	描述
1	加拿大知识产权局	内部的	控制器输入外设输出
2	+5 伏	内部的	5V电源
3	SCK	内部的	串行时钟
4	慢性阻塞性肺疾病	内部的	控制器输出外设输入
5	重置	内部的	重置
6	地线	内部的	地面

安装孔和电路板外形

董事会运作

入门 - IDE
如果您想在离线状态下对 UNO R4 WiFi 进行编程，您需要安装 Arduino® Desktop IDE [1]。要将 UNO R4 WiFi 连接到计算机，您需要一条 Type-C® USB 电缆，该电缆还可以为开发板供电，如 LED (DL1) 所示。
入门 - Arduino Web 编辑
所有 Arduino 板（包括这块板）均可在 Arduino® 上开箱即用 Web 编辑器 [2]，只需安装一个简单的插件。
阿杜诺 Web 编辑器是在线托管的，因此它始终是最新的，具有所有板的最新功能和支持。按照 [3] 在浏览器上开始编码并将您的草图上传到您的板上。
入门 - Arduino物联网云
所有支持 Arduino IoT 的产品均受 Arduino IoT Cloud 支持，它允许您记录、绘制和分析传感器数据、触发事件以及实现家庭或企业自动化。

在线资源
现在您已经了解了该板的基本功能，您可以通过检查 Arduino 项目中心 [4]、Arduino 库参考 [5] 和在线商店 [6] 上的现有项目来探索它提供的无限可能性。 ]; 您可以在其中使用传感器、执行器等来补充您的电路板。
板恢复
所有 Arduino 板都有一个内置引导加载程序，允许通过 USB 刷新板。如果草图锁定了处理器并且无法再通过 USB 访问主板，则可以在通电后立即双击重置按钮进入引导加载程序模式。

认证

15 符合性声明 CE DoC (EU)
我们全权负责声明上述产品符合以下欧盟指令的基本要求，因此有资格在欧洲市场内自由流动
联盟 (EU) 和欧洲经济区 (EEA)。

16 符合欧盟 RoHS 和 REACH 211 的声明 01/19/2021
Arduino 板符合欧洲议会的 RoHS 2 指令 2011/65/EU 和理事会 3 年 2015 月 863 日关于限制在电气和电子设备中使用某些有害物质的 RoHS 4 指令 2015/XNUMX/EU。

物质	最大限值 (ppm)
铅（Pb）	1000
镉（Cd）	100
汞（Hg）	1000
六价铬 (Cr6+)	1000
多溴联苯 (PBB)	1000
多溴二苯醚 (PBDE)	1000
双(2-乙基己基}邻苯二甲酸酯 (DEHP)	1000
邻苯二甲酸苄基丁酯（BBP）	1000
邻苯二甲酸二丁酯（DBP）	1000
邻苯二甲酸二异丁酯 (DIBP)	1000

豁免：没有要求豁免。
Arduino 板完全符合欧盟法规 (EC) 1907 /2006 关于化学品注册、评估、授权和限制 (REACH) 的相关要求。我们没有声明任何 SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table)，ECHA 目前发布的高度关注物质候选清单，存在于所有产品（以及包装）中，总浓度等于或高于 0.1%。据我们所知，我们还声明，我们的产品不包含“授权清单”（REACH 法规附件 XIV）中列出的任何物质和规定的任何显着量的高度关注物质 (SVHC)由 ECHA（欧洲化学品管理局）1907 /2006/EC 公布的候选清单附件 XVII。

冲突矿产声明
作为电子和电气元件的全球供应商，Arduino 了解我们在有关冲突矿物的法律和法规方面的义务，特别是《多德-弗兰克华尔街改革和消费者保护法》第 1502 节。Arduino 不直接采购或处理冲突矿物，例如锡、钽、钨或金。冲突矿物以焊料的形式或作为金属合金的成分包含在我们的产品中。作为我们合理尽职调查的一部分，Arduino 已联系我们供应链中的组件供应商，以验证他们是否继续遵守法规。根据迄今为止收到的信息，我们声明我们的产品含有来自无冲突地区的冲突矿物。

FCC 警告

任何未经合规负责方明确批准的更改或修改都可能使用户操作该设备的权限失效。
本设备符合 FCC 规则第 15 部分的规定。操作需遵守以下两个条件：

本设备不得造成有害干扰
本设备必须接受任何收到的干扰，包括可能导致不良操作的干扰。

FCC RF 辐射暴露声明：

此发射器不得与任何其他天线或发射器共置或协同操作。
本设备符合针对非受控环境所规定的射频辐射暴露限制。
安装和操作此设备时，散热器与您的身体之间应至少保持 20 厘米的距离。

免执照无线电设备的用户手册应在用户手册的显眼位置或设备上或两者上包含以下或同等通知。本设备符合加拿大工业部免许可证 RSS 标准。
操作需遵守以下两个条件：

该设备不得造成干扰
本设备必须接受任何干扰，包括可能导致设备意外操作的干扰。

IC SAR 警告：
安装和操作此设备时，散热器与您的身体之间的距离应至少为 20 厘米。

重要的： EUT的工作温度不能超过85℃，不低于-40℃。
在此，Arduino Srl 声明本产品符合指令 2014/53/EU 的基本要求和其他相关规定。本产品允许在所有欧盟成员国使用。

公司信息

公司名称	阿杜诺公司
公司地址	通过 Andrea Appiani, 25 – 20900 MONZA 意大利)

参考文档

参考	关联
Arduino IDE（桌面）	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE（云）	https://create.arduino.cc/editor
云 IDE 入门	https://docs.arduino.cc/cloud/web-editor/tutorials/getting-started/getting-started-web- editor
项目中心	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
图书馆参考	https://github.com/arduino-libraries/
在线商店	https://store.arduino.cc/

更改日志

日期	修订	更改
08 年 06 月 2023 日	1	首次发布

Arduino® UNO R4 WiFi 修改：26 年 06 月 2023 日

文件/资源

	ARDUINO ABX00087 UNO R4 无线网络 [pdf] 用户指南 ABX00087 UNO R4 WiFi，ABX00087，UNO R4 WiFi，R4 WiFi，WiFi
	Arduino ABX00087 UNO R4 WiFi [pdf] 用户手册 ABX00087 UNO R4 WiFi，ABX00087，UNO R4 WiFi，R4 WiFi，WiFi

参考

用户手册

ARDUINO ABX00087 UNO R4 无线网络

产品信息

产品使用说明

特征

董事会

等级