Arduinos bekanntestes Board wurde 2023 mit der Einführung des UNO R4 grundlegend überarbeitet. In diesem Segment erklärt Alessandro Ranellucci von Arduino die Konstruktionsentscheidungen hinter den beiden aktuellen Varianten: UNO R4 Minima und UNO R4 WiFi.

Die Arduino-UNO-R4-Familie

Der UNO R4 ersetzt den langjährigen 8-Bit-AVR durch einen 32-Bit-Renesas-RA4M1-Mikrocontroller. Damit bleibt das Board vollständig 5 V-kompatibel, sodass vorhandene Shields und Anleitungen weiterhin genutzt werden können, und bietet gleichzeitig Funktionen, die das ursprüngliche UNO nie hatte. Der RA4M1 bringt einen DAC, Operationsverstärker, Komparator, CAN-Bus, HID-Unterstützung sowie deutlich mehr Rechenleistung für moderne Projekte.

Robustheit war ein zentrales Thema beim Redesign. Die R4-Familie enthält umfangreiche Schutzdioden, ein verbessertes thermisches Verhalten und einen großen Eingangsspannungsbereich bis 24 V an VIN und der Hohlbuchse, wodurch sich Motoren und das Board einfacher mit einer einzigen Versorgung betreiben lassen. USB-C ersetzt den bisherigen Anschluss, und die Arduino-IDE erkennt die Boards ohne zusätzliche Treiber. Arduino hat außerdem mit Bibliotheksautoren zusammengearbeitet, sodass die meisten vorhandenen Bibliotheken auf dem UNO R4 laufen; nur wenige werden noch portiert.

Das Arduino UNO R4 WiFi baut auf dem Minima auf und bietet:
• Einen ESP32-S3-Co-Prozessor für Wi-Fi und Bluetooth Low Energy
• Eine 96-Pixel-Adressierbare-LED-Matrix direkt auf dem Board
• Einen Qwiic-Anschluss für I²C-Erweiterungen
• Integriertes Debugging über USB

Die LED-Matrix wird direkt über die Pins des Mikrocontrollers charlieplexed. Arduino stellt eine eigene Bibliothek sowie ein browserbasiertes Tool bereit, mit dem Sie Icons und Animationen auf einem Raster zeichnen und als Arduino-Code exportieren können.
 
Arduino UNO WiFi
Das Arduino UNO R4 WiFi

Hardware-Debugging auf neuem Niveau

Die Debugging-Unterstützung geht über den traditionellen Serial.print()-Ansatz hinaus. Beide Boards unterstützen Hardware-Debugging, mit einem SWD-Header beim Minima und USB-basiertem Debugging beim WiFi-Modell. Das UNO R4 WiFi verfügt außerdem über eine Fatal-Error-Erkennung, die einen Stacktrace an den Serial Monitor ausgibt, bevor das Board anhält. Damit erhalten Einsteiger eine klarere Rückmeldung, wo und warum ihr Code abgestürzt ist.


Für die vollständige technische Diskussion und den Kontext von Arduino schauen Sie sich das obenstehende Video an.

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