Arduino UNO R4 : Une nouvelle révision arrive :-)

lundi 26 juin 2023

Bonjour à Amis Maker,

Cela faisait longtemps que nous n'avons pas eu l'occasion de parler de la gamme Arduino et figurez-vous qu'un nouvel Arduino UNO R4 s'annonce! 

Arduino UNO R4 Minima
 

Arduino UNO R4

Pour commencer, l'Arduino UNO R4 s'annonce en deux versions:

Si la version Minima est un Arduino UNO R4 standard, le second apporte un connectivité WiFi à l'aide d'un ESP32-S3... et ce n'est pas la seule surprise de la version WiFi!

Arduino UNO R4 Wifi (avec ESP32-S3 Mini)

Promesses de compatibilité du UNO R4

L'UNO R4 est conçu avec la compatibilité comme objectif!

Facteur de Forme identique

Avec les connecteurs aux mêmes endroits, il sera possible d'utiliser les Shield de l'Arduino R3 sur le R4. 

Arduino UNO R4 - Minima @ MCHobby

Les fonctions restent également identique au R3 sur les différentes broches.
Il y aura aussi des

Compatible 5V

Comme ses prédécesseurs, le R4 fonctionnera sous 5V.

Cela facilitera l'adoption de la nouvelle révision car cela reste vital pour pouvoir continuer à utiliser les schéma d'exemples pour UNO que l'on trouve sur Internet.
 

Compatibilité du Code

Pas de modification des codes d'exemple, le tout fonctionnera à l'identique entre un R3 et un R4.

La priorité est centrée sur la compatibilité des bibliothèques existantes. Les développeurs de bibliothèques spécifiques peuvent même souscrire au programme Early Adopter .

Plus puissant

Propulsé par le Microcontrôleur RA4M1 de Renesas (données techniques, Renesas), ce MCU est surpuissant par rapport à un ATMega328.


En plus de pouvoir fonctionner sous 5V (de 1.6 à 5.5V), le RA4M1 supporte toutes les fonctionnalités de l'ATMega328. De quoi en faire un remplacement de choix!

Ce microcontrôleur apporte:

  • Un ARM Cortex-M4 32 bits @ 48 MHz
  • 256 Kio de Flash (contre 32 Kio pour un R3)
  • 32 Kio de SRAM (contre 2 Kio pour un R3)
  • 8 Kio de Data Flash (stockage de données comme un EEPROM)
  • Convertisseur Analogique/Numérique (A/D) de 14 bits
  • Support USB 2.0 natif
  • SPI / I2C Matériel
  • SCI ( UART / SPI simple / I2C simple ) 
  • Support CAN 2.0B (un bus industriel haute vitesse)
  • Entrée Tactile (Capacitive Touch Unit)
  • Contrôleur LCD (nécessite une investigation supplémentaire)
  • Sorties analogiques 12bits et aussi en 8 bits

Concernant les fonctionnalités avancées, le RA4M1 apporte aussi des fonctionnalités très intéressantes pour un Maker confirmé.

Fonctionnalité du Renesas RA4M1

  • Comme c'est un Cortex-M4, le MCU dispose d'une unité en calcul en virgule flottante (FPU) et des instructions DSP (traitement de signal).
  • Un identifiant unique sur 128 bits.
  • Une interface audio SSIE : Serial Sound Interface Enhanced
  • WatchDog : qui redémarre le MCU en cas de plantage
  • 4 Ampli-opérationnel (voir section analogique de la fiche technique) 
  • Capteur de température TSN (voir section analogique de la fiche technique)
  • Horloge RTC avec support pour pile externe.
  • Economie d'énergie
  • Générateur de nombre aléatoire TRNG
  • Calcul de Hash (GHash)
  • Encyption AES 128/256
Le RA4M1 est vraiment un microcontrôleur de choix!

Support USB C

L'UNO quitte son célèbre connecteur USB-A et passe à l'USB-C.
 

Arduino Uno R4 WiFi

WiFi et Bluetooth

L'UNO R4 sortira aussi en version WiFi... support apporté par un ESP32-S3-Mini-1.

ESP32-S3-Mini1 - Support WiFi de l'Arduino Uno R4 WiFi
 

Ce module ESP32 dispose d'un Support WiFi et Bluetooth (384Kio ROM, 512 Kio SRAM, 2 Mio PSRAM, 16 Kio de SRAM RTC, Quad SPI Flash jusqu'à 8 Mio MAX).
Ce module à lui tout seul est un véritable monstre de puissance.
Son support Bluetooth couvre le Low Energy (LE) et Bluetooth 5 et Bluetooth Mesh (réseau maillé Bluetooth). 

Maintenant, reste à voir ce qui sera supporté par Arduino sur son R4.

Matrice LED

Mais le WiFi ne sera pas la seule option intéressante de cette nouvelle révision. En effet, l'Uno R4 WiFi disposera d'une Matrice LED de 12 x 8 LEDs.

Arduino UNO R4 WiFi
 
Exploitant la technique de CharliePlexing, cette Matrice permet de commander indépendamment chaque LED.
 
La matrice LED est une excellente idée car elle peut être utilisée comme interface utilisateur. Afficher des messages, alertes, icones.... même du graphisme 
rudimentaire!
Avec ses 8 LEDs de haut, la matrice est juste assez haut pour afficher des caractères... comme cela se faisait sur les anciens ordinateurs (avec moins de LEDs/pixels en hauteur c'est compliqué d'afficher correctement l'alphabet latin).
Hors des aspects ludiques, cette matrice peut aussi afficher l'adresse IP dynamique du module. 
 
Ce que je ne sais pas encore: 
Est-ce que le R4 utilise un contrôleur CharliePlexing ou est-ce le processeur RA4M1 qui prend en charge le gestion du CharliePlexing. 
Dans le cas d'un contrôleur ChaliePlexing spécialisé, il est possible de compter sur  des fonctionnalités avancées comme le contrôle d'intensité de chaque LEDs, la définition de multiple frames, etc.

Arduino Cloud

L'intérêt d'une WiFi, outre d'offrir un connectivité Ethernet, est aussi de permettre l'utilisation d'Arduino Cloud.
 
Grâce à Arduino Cloud, il est possible de réceptionner les données de votre projet pour les afficher dans des Dashboard (et suivre l'évolution de ces données).

Il est également possible de contrôler vos projets Arduino à distance depuis un smartphone, tablette ou PC.

Il y a entre autre ce projet de contrôle de projet Arduino avec Alexa (contrôle vocal d'Amazone) que je trouve très intéressant.

Connectique Qwiic/StemmaQt

A côté de la broche A5 se trouve un connecteur BLANC à 4 broches. Bien que pas encore confirmé... je pense qu'il s'agit d'un connecteur JST-SH4 de la populaire connectique Qwiic (de SparkFun) aussi appelée StemmaQT (chez Adafruit). 
 
La connectique Qwiic/StemmaQt transporte un bus I2C et l'alimentation de sorte qu'il suffit de brancher (et même chaîner) les capteurs sur un seul bus.
 
Les deux transistors au dessus du connecteur servent certainement de Level Shifter (convertisseur de niveau logique). Cela laisse à penser que le connecteur utilise des signaux SDA et SCL en logique 3.3V.

Continuité Uno-R3 assurée

Cela ne signifie pas que l'Arduino UNO R3 disparait... bien au contraire.
Arduino UNO R3 sera encore fabriqué, distribué et supporté par Arduino.
 
Même si le R4 est prometteur, le saut technologique reste quand même important entre les R3 & R4. C'est normal de maintenir les deux plateformes en parallèle.

J'espère que vous trouverez tout cela intéressant.

Où acheter

La gamme Arduino est disponible chez MCHobby.

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