ARDUINO ABX00087 UNO R4 WiFi 用戶指南

描述
Arduino® UNO R4 WiFi 是首款配備 32 位元微控制器和 ESP32-S3 Wi-Fi® 模組 (ESP32-S3-MINI-1-N8) 的 UNO 板。它採用瑞薩電子 (R4FA1M7AB4CFM#AA1) 的 RA3M0 系列微控制器，基於 48 MHz Arm® Cortex®-M4 微處理器。 UNO R4 WiFi 的記憶體比其前代產品更大，具有 256 kB 快閃記憶體、32 kB SRAM 和 8 kB EEPROM。
RA4M1 的工作量tage 固定為 5 V，而 ESP32-S3 模塊為 3.3 V。這兩個 MCU 之間的通信通過邏輯電平轉換器 (TXB0108DQSR) 執行。

目標領域：
創客、初學者、教育

特徵

R7FA4M1AB3CFM#AA0（在本數據表中通常稱為 RA4M1）是 UNO R4 WiFi 上的主 MCU，連接到板上的所有排針以及所有通信總線。

超過view

48 MHz Arm® Cortex®-M4 微處理器，附浮點單元 (FPU) 5 V 工作電壓tage

實時時鐘 (RTC)
記憶體保護單元 (MPU)
數位類比轉換器 (DAC)

記憶

256 kB 快閃記憶體
32 kB 靜態記憶體
8 kB 資料記憶體 (EEPROM)

週邊設備

電容式觸控感應單元 (CTSU)
USB 2.0 全速模組 (USBFS)
14位元類比數位轉換器
高達 12 位元 DAC
操作 Amp生活（OPAMP)

力量

操作量tagRA4M1 的 e 為 5 V
推薦輸入音量tage (VIN) 為 6-24 V
連接至 VIN 接腳 (6-24 V) 的桶形插孔

透過 USB-C® 5 V 供電

溝通

1x UART（引腳 D0、D1）

1x SPI（接腳 D10-D13，ICSP 接頭）
1x I2C（腳位 A4、A5、SDA、SCL）
1x CAN（接腳D4、D5，需外部收發器）

請參閱以下鏈接中的 R7FA4M1AB3CFM#AA0 的完整數據表：

R7FA4M1AB3CFM#AA0 datasheet
ESP32-S3-MINI-1-N8 是輔助 MCU，具有用於 Wi-Fi® 和藍牙® 連接的內置天線。該模塊工作電壓為 3.3 V，並使用邏輯電平轉換器 (TXB4DQSR) 與 RA1M0108 進行通信。

超過view

Xtensa® 雙核心 32 位元 LX7 微處理器
3.3V工作電壓tage
40 MHz 晶振

Wi-Fi®技術

Wi-Fi® 支援 802.11 b/g/n 標準 (Wi-Fi® 4)
比特率高達 150 Mbps

2.4GHz頻段

藍牙®

Bluetooth®5

請參閱以下連結中的 ESP32-S3-MINI-1-N8 的完整資料表：

ESP32-S3-MINI-1-N8 資料表

董事會

應用實例amp萊斯
UNO R4 WiFi 是首款 UNO 系列 32 位元開發板的一部分，之前基於 8 位元 AVR 微控制器。有數以千計的關於 UNO 板的指南、教程和書籍，UNO R4 WiFi 延續了它的傳統。
該板具有 14 個數位 I/O 連接埠、6 個類比通道、用於 I2C、SPI 和 UART 連接的專用引腳。它具有更大的記憶體：快閃記憶體 (8 kB) 增加 256 倍，SRAM (16 kB) 增加 32 倍。它具有 48 MHz 時脈速度，比前代產品快 3 倍。
此外，它還具有用於 Wi-Fi® 和藍牙® 連接的 ESP32-S3 模組，以及內建的 12×8 LED 矩陣，使其成為迄今為止視覺上最獨特的 Arduino 板之一。 LED 矩陣是完全可編程的，您可以加載從靜止幀到自訂動畫的任何內容。
入門級項目： 如果這是您在編碼和電子領域的第一個項目，UNO R4 WiFi 是一個不錯的選擇。它很容易上手，並且有很多線上文件。
簡單的物聯網應用： 無需在 Arduino IoT Cloud 中編寫任何網路程式碼即可建置專案。監控您的主機板，將其與其他主機板和服務連接，並開發很酷的物聯網專案。
LED矩陣： 板上的 12×8 LED 矩陣可用於顯示動畫、文字捲動、創建迷你遊戲等，是讓您的專案更具個性的完美功能。

相關產品

烏諾R3
UNO R3 貼片

UNO R4 最小值

等級

推薦操作條件

象徵	描述	最小	典型值	最大限度	單元
車架號	輸入音量tage 來自 VIN 墊 / DC 插孔	6	7.0	24	V
虛擬USB	輸入音量tage 來自 USB 連接器	4.8	5.0	5.5	V
頂部	工作溫度	-40	25	85	℃

筆記： VDD 控制邏輯電平並連接到 5V 電源軌。 VAREF 用於模擬邏輯。

功能結束view

框圖

板拓撲

正面 View

參考號	描述
U1	R7FA4M1AB3CFM#AA0 Microcontroller IC
U2	NLASB3157DFT2G 多工器
U3	ISL854102FRZ-T 降壓轉換器
U4	TXB0108DQSR 邏輯電平轉換器 (5V – 3.3V)
U5	SGM2205-3.3XKC3G/TR 3.3V線性穩壓器
U6	NLASB3157DFT2G 多工器
U_LEDMATRIX	12×8 LED 紅色矩陣
M1	ESP32-S3-MINI-1-N8
PB1	重置按鈕
捷納洛	類比輸入/輸出接頭
傑數碼	數位輸入/輸出接頭
喬夫	OFF，VRTC 接頭
J1	CX90B-16P USB-C® 連接器
J2	SM04B-SRSS-TB(LF)(SN) I2C連接器
J3	ICSP 接頭 (SPI)
J5	DC電源插座
J6	ESP 標頭
DL1	LED TX（串行發送）

DL2	LED RX（串行接收）
DL3	LED 電源（綠色）
DL4	LED SCK（串行時鐘）
D1	PMEG6020AELRX 肖特基二極管
D2	PMEG6020AELRX 肖特基二極管
D3	PRTR5V0U2X,215 靜電放電保護

Microcontroller (R7FA4M1AB3CFM#AA0)

UNO R4 WiFi 基於瑞薩電子的 32 位元 RA4M1 系列微控制器 R7FA4M1AB3CFM#AA0，該微控制器使用具有浮點單元 (FPU) 的 48 MHz Arm® Cortex®-M4 微處理器。
經營量tagRA4M1 的電壓固定為 5 V，以便與基於先前的 Arduino UNO 板的擴充板、配件和電路相容。

The R7FA4M1AB3CFM#AA0 features:

256 kB 快閃記憶體/32 kB SRAM/8 kB 資料快閃記憶體 (EEPROM)
實時時鐘 (RTC)
4x 直接記憶體存取控制器 (DMAC)

14位元類比數位轉換器
高達 12 位元 DAC
OPAMP

CAN總線

有關該微控制器的更多技術細節，請造訪 Renesas – RA4M1 系列官方文件。

6 Wi-Fi® / 藍牙® 模塊 (ESP32-S3-MINI-1-N8)
UNO R4 WiFi 上的 Wi-Fi®/Bluetooth® LE 模組來自 ESP32-S3 SoC。它具有 Xtensa® 雙核心 32 位元 LX7 MCU、內建天線並支援 2.4 GHz 頻段。

ESP32-S3-MINI-1-N8 具有以下特點：

Wi-Fi® 4 – 2.4 GHz 頻段
支援藍牙® 5 LE

3.3V工作電壓tage 384 kB ROM
512 kB 靜態記憶體
高達 150 Mbps 位元速率

該模塊充當 UNO R4 WiFi 上的輔助 MCU，並使用邏輯電平轉換器與 RA4M1 MCU 進行通信。請注意，該模塊的工作電壓為 3.3 V，而 RA4M1 的工作電壓為 5 Vtage.

ESP 頭

靠近 RESET 按鈕的接頭可用於直接訪問 ESP32-S3 模塊。可訪問的引腳有：

ESP_IO42 – MTMS 調試（引腳 1）
ESP_IO41 – MTDI 調試（引腳 2）
ESP_TXD0 – 串行發送 (UART)（引腳 3）

ESP_DOWNLOAD – 啟動（引腳 4）
ESP_RXD0 – 串行接收 (UART)（引腳 5）
GND – 接地（引腳 6）

USB 橋接器
對 UNO R4 WiFi 進行編程時，默認通過 ESP4-S1 模塊對 RA32M3 MCU 進行編程。通過向 P2 引腳 (D6) 寫入高電平狀態，U4 和 U1 開關可以將 USB 通信切換為直接連接至 RA408M40 MCU。

將 SJ1 焊盤焊接在一起可將 USB 通信永久設置為直接與 RA4M1 進行通信，繞過 ESP32-S3。

USB連接器
UNO R4 WiFi 具有一個 USB-C® 端口，用於為您的主機板供電和編程以及發送和接收串行通訊。
注意：透過 USB-C® 連接埠為開發板供電的電壓不應超過 5 V。

LED矩陣

UNO R4 WiFi 採用 12×8 紅色 LED 矩陣 (U_LEDMATRIX)，使用稱為 charlieplexing 的技術進行連接。

RA4M1 MCU 上的以下引腳用於矩陣：

P003
P004

P011
P012
P013

P015
P204
P205

P206
P212
P213

這些 LED 可以使用特定的庫作為數組進行訪問。請參閱下面的映射：

該矩陣可用於許多項目和原型設計目的，並支持動畫、簡單的遊戲設計和滾動文本等。

數模轉換器 (DAC)

UNO R4 WiFi 具有連接到 A12 類比引腳的高達 0 位元解析度的 DAC。 DAC 用於將數位訊號轉換為類比訊號。
DAC 可用於音訊應用等訊號生成，例如產生和改變鋸齒波。

I2C連接器

I2C 連接器 SM04B-SRSS-TB(LF)(SN) 連接到板上的輔助 I2C 總線。請注意，該連接器通過 3.3 V 供電。

此連接器還共用以下引腳連接：

JANALOG 標頭

JDIGITAL 標頭

SDA
SCL
筆記： 由於 A4/A5 連接到主 I2C 匯流排，因此在使用匯流排時不應將它們用作 ADC 輸入。不過，您可以同時將 I2C 裝置連接到每個接腳和連接器。

電源選項

可以通過 VIN 引腳或 USB-C® 連接器供電。如果通過 VIN 供電，ISL854102FRZ 降壓轉換器將逐步調節電壓tage 降至 5V。
VUSB 和 VIN 接腳均連接至 ISL854102FRZ 降壓轉換器，並配備蕭特基二極體以實現反極性和過壓tage 分別保護。
透過 USB 為 RA4.7M4 MCU 提供約 1 V 的電源（由於肖特基壓降）。
線性穩壓器 (SGM2205-3.3XKC3G/TR) 將來自降壓轉換器或 USB 的 5V 電壓轉換，並向包括 ESP3.3-S32 模組在內的許多組件提供 3V 電壓。

電源樹

引腳音量tage
一般經營量tagUNO R4 WiFi 的電壓為 5 V，但 ESP32-S3 模塊的工作電壓tage 為 3.3V。

筆記： 非常重要的是，ESP32-S3 的引腳（3.3 V）不要與 RA4M1 的任何引腳（5 V）接觸，因為這可能會損壞電路。

引腳電流
R7FA4M1AB3CFM#AA0 微控制器上的 GPIO 可以安全地處理高達 8 mA 的電流。切勿將消耗較高電流的設備直接連接到 GPIO，因為這可能會損壞電路。

對於伺服馬達等供電，請務必使用外部電源。

機械信息

引腳排列

模擬

別針	功能	類型	描述
1	啟動	NC	未連接
2	國際教育研究中心	國際教育研究中心	數位邏輯參考 V – 連接至 5 V
3	重置	重置	重置
4	+3V3	力量	+3V3 電源軌
5	+5V	力量	+5V 電源軌
6	接地	力量	地面
7	接地	力量	地面
8	車架號	力量	卷tag輸入
9	A0	模擬	類比輸入0/DAC
10	A1	模擬	模擬輸入1/OPAMP+
11	A2	模擬	模擬輸入2/OPAMP-
12	A3	模擬	模擬輸入3/OPAMP出去
13	A4	模擬	類比輸入 4 / I2C 串列資料 (SDA)
14	A5	模擬	類比輸入 5 / I2C 串列時脈 (SCL)

數位的

別針	功能	類型	描述
1	SCL	數位的	I2C 串列時脈 (SCL)
2	SDA	數位的	I2C 串列資料 (SDA)
3	阿瑞夫	數位的	模擬參考電壓tage
4	接地	力量	地面
5	D13/SCK/CANRX0	數位的	GPIO 13 / SPI 時脈 / CAN 接收器 (RX)
6	D12/CIPO	數位的	GPIO 12 / SPI 控制器輸入週邊輸出
7	D11/COPI	數位的	GPIO 11 (PWM) / SPI 控制器輸出週邊輸入
8	D10/CS/CANTX0	數位的	GPIO 10 (PWM) / SPI 片選 / CAN 發射器 (TX)
9	D9	數位的	GPIO 9（脈寬調變~）
10	D8	數位的	通用輸入輸出口 8
11	D7	數位的	通用輸入輸出口 7
12	D6	數位的	GPIO 6（脈寬調變~）
13	D5	數位的	GPIO 5（脈寬調變~）
14	D4	數位的	通用輸入輸出口 4
15	D3	數位的	GPIO 3（脈寬調變~）
16	D2	數位的	通用輸入輸出口 2
17	D1/TX0	數位的	GPIO 1/串列 0 發送器 (TX)
18	D0/TX0	數位的	GPIO 0/串列 0 接收器 (RX)

離開

別針	功能	類型	描述
1	離開	力量	用於控制電源
2	接地	力量	地面
1	虛擬現實技術中心	力量	電池連接僅 RTC 供電

ICSP

別針	功能	類型	描述
1	加拿大智慧財產局	內部的	控制器輸入週邊輸出
2	+5V	內部的	5V電源
3	SCK	內部的	串行時鐘
4	COPI	內部的	控制器輸出週邊輸入
5	重置	內部的	重置
6	接地	內部的	地面

安裝孔和電路板外形

董事會運作

入門 - IDE
如果您想在離線狀態下對 UNO R4 WiFi 進行編程，您需要安裝 Arduino® Desktop IDE [1]。要將 UNO R4 WiFi 連接到計算機，您需要一條 Type-C® USB 電纜，該電纜還可以為開發板供電，如 LED (DL1) 所示。
入門 - Arduino Web 編輯
所有 Arduino 板（包括這塊板）均可在 Arduino® 上開箱即用 Web 編輯器 [2]，只需安裝一個簡單的插件。
阿杜諾 Web 編輯器是在線託管的，因此它始終是最新的，具有所有板的最新功能和支持。按照 [3] 在瀏覽器上開始編碼並將您的草圖上傳到您的板上。
入門 - Arduino物聯網雲
所有支持 Arduino IoT 的產品均受 Arduino IoT Cloud 支持，它允許您記錄、繪製和分析傳感器數據、觸發事件以及實現家庭或企業自動化。

線上資源
現在您已經了解了該板的基本功能，您可以通過檢查 Arduino 項目中心 [4]、Arduino 庫參考 [5] 和在線商店 [6] 上的現有項目來探索它提供的無限可能性。 ]; 您可以在其中使用傳感器、執行器等來補充您的電路板。
板恢復
所有 Arduino 板都有一個內置引導加載程序，允許通過 USB 刷新板。如果草圖鎖定了處理器並且無法再通過 USB 訪問主板，則可以在通電後立即雙擊重置按鈕進入引導加載程序模式。

認證證書

15 符合性聲明 CE DoC (EU)
我們全權負責聲明上述產品符合以下歐盟指令的基本要求，因此有資格在歐洲市場內自由流動
聯盟 (EU) 和歐洲經濟區 (EEA)。

16 符合歐盟 RoHS 和 REACH 211 的聲明 01 年 19 月 2021 日
Arduino 板符合歐洲議會的 RoHS 2 指令 2011/65/EU 和理事會 3 年 2015 月 863 日關於限制在電氣和電子設備中使用某些有害物質的 RoHS 4 指令 2015/XNUMX/EU。

物質	最大限值 (ppm)
鉛（Pb）	1000
鎘（Cd）	100
汞（Hg）	1000
六價鉻 (Cr6+)	1000
多溴聯苯 (PBB)	1000
多溴二苯醚 (PBDE)	1000
雙(2-乙基己基}鄰苯二甲酸酯 (DEHP)	1000
鄰苯二甲酸丁酯 (BBP)	1000
鄰苯二甲酸二丁酯 (DBP)	1000
鄰苯二甲酸二異丁酯 (DIBP)	1000

豁免：沒有要求豁免。
Arduino 板完全符合歐盟法規 (EC) 1907 /2006 關於化學品註冊、評估、授權和限制 (REACH) 的相關要求。我們沒有聲明任何 SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table) 是目前由 ECHA 發布的高度關注物質候選清單，其存在於所有產品（以及包裝）中，其總濃度等於或高於 0.1%。據我們所知，我們還聲明我們的產品不含有“授權清單”（REACH 法規附件 XIV）中列出的任何物質以及指定數量的高度關注物質 (SVHC)根據 ECHA（歐洲化學品管理局）1907 /2006/EC 公佈的候選清單附件 XVII。

衝突礦產聲明
作為電子和電氣元件的全球供應商，Arduino 意識到我們對有關衝突礦物的法律和法規的義務，特別是《多德-弗蘭克華爾街改革和消費者保護法案》第 1502 條。Arduino 不直接採購或加工衝突礦物，例如錫、鉭、鎢或金。衝突礦物以焊料的形式或作為金屬合金的成分存在於我們的產品中。作為我們合理盡職調查的一部分，Arduino 已聯繫我們供應鏈內的組件供應商，以驗證他們是否持續遵守法規。根據迄今為止收到的信息，我們聲明我們的產品含有來自無衝突地區的衝突礦物。

FCC 注意事項

未經合規負責方明確批准的任何變更或修改都可能導致使用者操作設備的權限失效。
本設備符合 FCC 規則第 15 部分的規定。操作須滿足以下兩個條件：

該設備可能不會造成有害幹擾
該設備必須接受任何收到的干擾，包括可能導致意外操作的干擾。

FCC 射頻輻射暴露聲明：

此發射器不得與任何其他天線或發射器位於相同位置或一起運作。
本設備符合針對非受控環境規定的射頻輻射暴露限制。
安裝和操作此設備時，散熱器與您的身體之間應至少保持 20 厘米的距離。

免執照無線電設備的用戶手冊應在用戶手冊的顯眼位置或設備上或兩者上包含以下或同等通知。本設備符合加拿大工業部免許可證 RSS 標準。
操作須滿足以下兩個條件：

該設備可能不會造成乾擾
該設備必須能夠承受任何干擾，包括可能導致設備意外運作的干擾。

IC SAR 警告：
安裝和操作此設備時，散熱器與您的身體之間的距離應至少為 20 厘米。

重要的： EUT的工作溫度不能超過85℃，且不應低於-40℃。
在此，Arduino Srl 聲明本產品符合指令 2014/53/EU 的基本要求和其他相關規定。本產品允許在所有歐盟成員國使用。

公司資料

公司名稱	阿杜諾公司
公司地址	通過 Andrea Appiani, 25 – 20900 MONZA 義大利)

參考文件

參考號	關聯
Arduino IDE（桌面）	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE（雲）	https://create.arduino.cc/editor
雲 IDE 入門	https://docs.arduino.cc/cloud/web-editor/tutorials/getting-started/getting-started-web- editor
項目中心	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
庫參考	https://github.com/arduino-libraries/
網上商店	https://store.arduino.cc/

變更日誌

日期	修訂	變化
08/06/2023	1	首次發布

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

文件/資源

	ARDUINO ABX00087 UNO R4 WiFi [pdf] 使用者指南 ABX00087 UNO R4 WiFi，ABX00087，UNO R4 WiFi，R4 WiFi，WiFi
	Arduino ABX00087 UNO R4 WiFi [pdf] 使用者手冊 ABX00087 UNO R4 WiFi，ABX00087，UNO R4 WiFi，R4 WiFi，WiFi

參考

使用者手冊

ARDUINO ABX00087 UNO R4 WiFi

產品資訊

產品使用說明

特徵

董事會

等級