Inhalt
Das Board UNO R4 WiFi stellt neben dem Mikrocontroller auch ein ESP32-Modul bereit. Damit können Verbindungen zu WLAN-Netzwerken und anderen Bluetooth-Geräten aufgebaut werden.
Pinbelegung
Quelle: 🔗https://docs.arduino.cc/hardware/uno-r4-wifi (eigene Bearbeitung abgerufen am 27.07.24)
An diese Ein- und Ausgänge können zum Beispiel ⇒LEDs, Lautsprecher, Displays, Motoren oder Sensoren angeschlossen werden. Der Mikrocontroller kann alle diese Bauteile steuern, Signale auslesen und aufgrund der gelesenen Daten verschiedene Aktionen auslösen.
digitale Pins
- Der Reset-Knopf startet das gerade hochgeladene Programm neu.
- Die digitalen Ein-/Ausgänge liefern im Normalfall ein HIGH (1) oder LOW (0). Eine Ausnahme bilden die mit einem ~ gekennzeichneten Pins. Sie können mit der ⇒Pulsweitenmodulation angesprochen werden.
- Die analogen Eingänge messen die anliegende Spannung. Diese Spannung (5V) wird vom Analog-Digital-Wandler (ADC = Analog Digital Converter) in digitale Werte zwischen 0 und 1023 (10 Bit) umgewandelt.
Die Standardauflösung kann auf 12 Bit (0–4096) oder 14 Bit (0–65355) erhöht werden.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | void setup() { // Auflösung 14 Bit analogReadResolution(14); Serial.begin(9600); } void loop() { // Wert von A0 anzeigen Serial.println(analogRead(A0)); delay(500); } |
- Der ⇒SPI-Bus verwendet die Eingänge D10 CS (Chip Select), D11 COPI (Controller Out Peripherie In), D12 CIPO (Controller In Peripherie Out) und D13 SCK (Serial Clock)
- Die Eingänge SCL und SDA werden über den ⇒I2C-Bus angesteuert.
- QWIIC ist ein zusätzlicher I2C-Bus
Die verbundenen Geräte können mit einem Programm abgefragt werden.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 | #include “Wire.h” void setup() { // Wire1 ⇒ QWICC Wire1.begin(); Serial.begin(9600); delay(500); Serial.print(“I2C Scanner QWIIC”); } void loop() { byte Fehler, Adresse; int Geraete = 0; Serial.println(“Starte Scanvorgang”); for (Adresse = 1; Adresse < 127; Adresse++) { // Übertragung starten Wire1.beginTransmission(Adresse); // wenn die Übertragung beendet wird Fehler = Wire1.endTransmission(); if (Fehler == 0) { Serial.print(“I2C Gerät gefunden — Adresse: 0x”); if (Adresse < 16) Serial.print(“0”); Serial.print(Adresse, HEX); Serial.println(“”); Geraete++; } } if (Geraete == 0) Serial.println(“Keine I2C Geräte gefunden\n”); else Serial.println(“Scanvorgang abgeschlossen”); delay(10000); } |
- die Pins 0 (RX — Receiver = Empfänger) und 1 (TX ‑Transmitter = Sender) werden für die Kommunikation mit dem Computer über die USB-Schnittstelle verwendet. Sie können nur dann als digitale Ein- oder Ausgänge verwendet werden, wenn der Arduino über eine externe Stromzufuhr betrieben wird.
Board installieren
- Icon für den Boardverwalter anklicken oder Werkzeuge-> Board -> Boardverwalter
- nach dem UNO R4 Board suchen
- Board installieren
Beim Betriebssystem Linux kann es beim Hochladen zu einer Fehlermeldung kommen:
1 | dfu-util: Cannot open DFU device |
Mit diesem ⇒Script als root ausgeführt werden die udev Regeln neu gesetzt.
Board auswählen
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| Linux | Windows |
BLE Terminal (iOS)
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LightBlue (iOS Android)
 |  |  |
| Android zeigt als Name LED schalten | ||
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Der Name des USB-Ports unterscheidet sich je nach dem verwendeten Betriebssystem.
LED-Matrix
Auf dem Board befindet sich zusätzlich eine 12x8 große LED-Matrix.
Die LED-Matrix kann als ⇒zweidimensionales Array definiert werden. Eine 0 markiert eine ausgeschaltete LED, eine 1 zeigt eine leuchtende LED. Diese Schreibweise hat den Vorteil, dass der Aufbau der Matrix sichtbar wird und eine Änderung schnell möglich ist.
Beispiele:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | byte PfeilRechts[8][12] = { { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 } }; |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | byte PfeilLinks[8][12] = { { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }; |
Das vollständige Programm:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 | #include “Arduino_LED_Matrix.h” ArduinoLEDMatrix Matrix; byte PfeilLinks[8][12] = { { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }; byte PfeilRechts[8][12] = { { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 } }; void setup() { Matrix.begin(); Matrix.renderBitmap(PfeilLinks, 8, 12); delay(1000); Matrix.renderBitmap(PfeilRechts, 8, 12); } void loop() { // bleibt leer, Programm läuft nur einmal } |
Du kannst aber auch den dazugehörigen 🔗Editor (externer Link, abgerufen am 06.11.24) verwenden.
Das vollständige Programm:
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In der Arduino IDE findest du unter Beispiele -> LED_Matrix das Programm MatrixFrameBuffer. Ich habe das Programm als Vorlage genommen und vereinfacht. Das Programm erzeugt zufällige Pixelmuster.
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Text scrollen
In der Arduino IDE findest du unter Beispiele -> LED_Matrix das Programm TextWithArduinoGraphics. Ich habe das Programm vereinfacht und kommentiert.
Du musst dafür eine zusätzliche Bibliothek installieren.
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⇒Beispiel: Temperaturmessung und Anzeige der Daten
RTC-Modul
Auf dem Board befindet sich auch ein RTC-Modul (RTC = Real Time Clock). Es ist allerdings nicht über eine Batterie gepuffert, nach dem Ausschalten muss das aktuelle Datum und die Zeit neu gesetzt werden.
Wenn die Batterie gepuffert werden soll, müssen die Pins VRTC+ und VRTC- mit einem Batteriepack oder einer anderen Stromquelle mit maximal 3,3V verbunden werden.
Die Installation einer zusätzlichen Bibliothek ist nicht notwendig.
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Zeit mit NTP
Benötigte Bibliothek installieren
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QWIIC
Auf dem Board befindet sich ein zweiter I2C-Anschluss mit QWIIC-Stecker.
Beispielprogramm ⇒Wetterstation
Bluetooth (BLE)
Das Programm
Zunächst musst du die Bibliothek ArduinoBLE installieren:
Überprüfe, ob die aktuelle Firmware installiert ist: 🔗https://support.arduino.cc/hc/en-us/articles/9670986058780-Update-the-wireless-connectivity-firmware-on-UNO-R4-WiFi
Das Programm schaltet die eingebaute LED:
1 -> einschalten, 0 -> ausschalten:
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Smartphone-Apps
BluetoothLE (iOS)
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BLE Terminal (iOS)
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LightBlue (iOS Android)
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| Android zeigt als Name LED schalten | ||
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Webserver
Beispiel: Das Programm zeigt im Browser 6 unsortierte Zufallszahlen an. Eine Überprüfung auf Dopplungen findet nicht statt.
Im Seriellen Monitor wird die IP des Arduino UNO R4 angezeigt.
Diese Adresse musst du in einem Browser deiner Wahl eingeben
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Quellen
Letzte Aktualisierung: