El Arduino UNO R4 es la versión actualizada del legendario R3, que nos acompaña fielmente desde el año 2010. En este artículo, te invito a sumergirte en el mundo del R4 y descubrir las principales características de sus dos variantes. Exploraremos las novedades que trae esta nueva versión y las posibilidades que ofrece para tus proyectos. Si eres un apasionado de la electrónica o un entusiasta maker, esta guía te mostrará todo lo que necesitas saber para sacarle el máximo provecho a tu Arduino UNO R4
Introducción
El 23 de mayo de 2023, Arduino anunció el lanzamiento del Arduino Uno R4, una actualización esperada de su popular placa UNO. Esta nueva versión trae mejoras significativas en rendimiento, funcionalidad y versatilidad, prometiendo llevar tus proyectos de electrónica a un nuevo nivel.
El Arduino UNO R4 incluye un microcontrolador más potente, el Renesas RA4M1, que ofrece mayor velocidad y memoria que su predecesor. Estas mejoras no solo amplían las posibilidades de proyectos complejos, sino que también simplifican el desarrollo de prototipos para principiantes y expertos.
El UNO R4 está disponible en dos versiones: Mínima, con funciones básicas y Wifi, que incorpora un ESP32-S3 que le añade conectividad y una matriz de 8×12 leds al estilo de las placas micro:bit.
Veamos primero las especificaciones comunes de las dos placas y luego sus características particulares.
Especificaciones
CPU mas potente
Comparando esta nueva versión con la anterior hay que resaltar que la CPU se ha actualizado a un potente procesador, el RA4M1 de la empresa Renesas.
El RA4M1 está basado en un núcleo ARM-M4, e incluye además módulos FPU (unidad de punto flotante) para agilizar los cálculos matemáticos y DSP que añade instrucciones que facilitan las aplicaciones de procesamiento de señales, como audio, imágenes o control de motores.
También contiene módulos de hardware destinados a facilitar la depuración del código que pueden ser aprovechados por el Arduino IDE 2 (no las versiones 1.X). Con esto puedes seguir la ejecución de tu código paso a paso, inspeccionar variables y entender cómo se comporta tu programa en diferentes situaciones.
También cuenta con un RTC (Real Time Clock) o reloj de tiempo real para llevar la información de fecha y hora. Este módulo tiene una entrada de alimentación separada para una batería en caso de que falte la tensión de alimentación principal.
Mas memoria
La cantidad de memoria también se ha aumentado, a 256 kB de Flash y 32 kB de RAM, que es la memoria incluída en el procesador. Además, se dispone de 8 KB de memoria de datos tipo EEPROM.
Tensión de operación
La tensión de trabajo de la CPU y de los pines es de 5V, manteniendo compatibilidad con el UNO R3. La máxima tensión de alimentación de la placa se aumentó y ahora es de 24V.
Entradas y salidas
La cantidad de pines de entradas y salidas se mantiene constante, distribuidas de la siguiente forma:
- Digitales: 14. La misma cantidad pero con mayor capacidad de corriente (8 mA).
- Entradas analógicas: 6 (resolución de hasta 14 bits)
- Salidas analógicas: 1 (con resolución de 12 bits)
- Pines PWM: 6
- Amplificador operacional: disponible en los pines A1, A2 y A3.
Mas comunicaciones
También se han mejorado y aumentado las interfaces de comunicaciones
- CAN: Protocolo de comunicaciones ampliamente usado en la industria automotriz (no incluye el driver de señal).
- USB nativo con conector USB-C.
- USB HID: Permite a la placa funcionar como un teclado o mouse de una PC.
- UART: Dos puertos serie, uno conectado al USB y el otro disponible para perifericos.
Analicemos ahora las particularidades de cada modelo.
UNO R4 Mínima
Esta es la versión mas modesta del UNO R4 y hace honor a su nombre, ya que contiene lo mínimo indispensable: la CPU con la memoria incluída y poco mas que el circuito de la fuente de alimentación y la interfaz USB.
En la siguiente imagen puedes apreciar la distribución de pines de esta placa.
UNO R4 Wifi
Esta versión del R4 está mas equipada. Cuenta con una matriz de 12×8 leds de color rojo y un módulo ESP32-S3-MINI-1-N8 que provee al UNO de conectividad Wifi y Buetooth. Además, incluye un conector Qwiic que permite conectar distintos módulos de ampliación a un segundo puerto I2C.
El ESP32 funciona con 3V y tiene adaptadores de nivel para comunicarse con el RA4M1. Contiene un firmware que provee las funciones de conectividad. Este firmware se puede modificar para agregar nuevas funciones y debe reprogramarse empleando el conector de 6 pines J6 disponible en la placa.
La distribución de pines y conectores de la UNO R4 Wifi se pueden apreciar en a siguiente imagen:
Programación
Arduino
Las placas UNO R4 se pueden programar con el Arduino IDE o el Cloud Editor. En este último caso las placas ya están instaladas en el editor y no es necesaria ninguna acción previa.
Si vas a usar el IDE, primero debes añadir tu placa desde el Gestor de Placas (Board Manager).
En el IDE2, selecciona el ícono correspondiente en el menú de la izquierda y en el campo de búsqueda ingresa “UNO R4“. Conecta la placa con un cable USB y luego pulsa el botón INSTALAR.
En unos instantes se descarga e instala el software necesario al IDE.
Para comprobar que todo funciona correctamente selecciona tu placa y sube un programa de ejemplo, como el Blink típico para ver que funcione.
Micropython
No existe a la fecha un port de Micropython o CircuitPython para programar las placas UNO R4, sobre todo por su escasa cantidad de memoria RAM que hace dificil su implementación.
Conclusiones
Si bien Arduino ha lanzada en los últimos años varias placas nuevas, tanto en la familia Nano como en la línea de placas profesionales, se extrañaba una actualización de su placa mas popular.
Con el Arduino Uno R4, los desarrolladores podemos disfrutar de una plataforma más robusta y flexible, que sigue siendo accesible y fácil de usar. Esta evolución asegura que Arduino continúe siendo una herramienta esencial en la educación y en el desarrollo de proyectos innovadores en el campo de la electrónica y la programación.
Como siempre, espero que esta información te haya sido de utilidad. Si tienes alguna duda o sugerencia, puedes dejarla mas abajo en la sección de comentarios.