Zaloguj się
Wszystkie
3 października 2025
154
Podobnie jak w przypadku większych modeli Arduino R4 Minima i Arduino Uno R3, płytka Nano R4 ma być alternatywą dla leciwego już Arduino Nano. Dobrą wiadomością jest fakt, że zachowano dokładnie ten sam kontroler R7FA4M1AB3CFM, co w większej wersji. Wróży to zachowanie zgodności z wcześniejszymi projektami, które można będzie przenieść na mniejszą (pod względem rozmiarów) platformę. Dla porównania w tabeli 1 zestawiono podstawowe parametry Uno R4 Minima, Nano R4 i Nano.
Nano R4 bazuje na układzie R7FA4M1AB3CFM w obudowie LQFP-64, którego budowę wewnętrzną pokazano na rysunku 1. Konkurencyjne płytki XIAO RA4M1 są budowane w oparciu o R7FA4M1AB3CNE w obudowie QFN-48, o zmniejszonej liczbie wyprowadzeń GPIO, co wymaga dodatkowej konfiguracji Arduino i pewnych zmian w oprogramowaniu - ale w zamian otrzymujemy tanią (koszt to około 6 €) i naprawdę niedużą płytkę. Nano R4 jest dostępne w wersjach z wlutowanymi złączami goldpin oraz bez nich (są natomiast dołączone do płytki w opakowaniu), a różnica w cenie to trochę ponad 1 €. Tak jak wcześniej opracowane wersje z ESP32 czy RP2040, płytka - oprócz wlutowania złączy - umożliwia bezpośredni montaż SMT na płycie bazowej urządzenia, gdyż wyposażona jest w metalizowane złocone pady na krawędziach (tzw. castellated holes - przyp. red.).
Z racji swojej przemysłowej i motoryzacyjnej specjalizacji, firma Renesas oferuje procesor w rozszerzonym zakresie temperatur, co zawsze gwarantuje większą stabilność rozwiązania (o ile inne komponenty R4 wytrzymają -40...85°C). W porównaniu do R4 Minima, pomimo mniejszej płytki otrzymujemy większą liczbę wyprowadzonych linii GPIO, co jest zawsze mile widziane w projektach - szczególnie że przybyło wyprowadzeń analogowych, pojawił się dodatkowy port I²C oraz magistrala CAN. W porównaniu z Nano zmieniono złącze USB micro na USB-C, co jest raczej rzeczą oczywistą i przystaje do promowanych na całym świecie rozwiązań. Oprócz diody użytkownika płytka wyposażona jest w diodę LED RGB - na szczęście żadna z diod nie blokuje pinów GPIO wyprowadzonych na złącza, są one bowiem podłączone do nieużywanych wyprowadzeń sporej obudowy TQFP-64 (a i tak zostało jeszcze 14 wolnych linii).
Sporą zmianą jest wyposażenie procesora w taktowanie zewnętrznym kwarcem 16 MHz - w przeciwieństwie do Uno R4, w którym zastosowano wbudowany generator. Jeżeli rozwiązanie to zostanie dobrze zaimplementowane, zdecydowanie zwiększy ono dokładność operacji krytycznych pod względem czasu wykonywania kodu. Zegar czasu rzeczywistego ma możliwość podtrzymania przy pomocy zewnętrznej baterii 3 V. Nie przewidziano jednak na płytce ani uchwytu bateryjnego, ani pełnoprawnego złącza do podłączenia takiego źródła energii, wyprowadzenie dodatnie musi więc być przylutowane bezpośrednio do przewidzianego padu na płytce, podobnie wyprowadzenie ujemne trzeba na własną rękę dolutować do masy. To niezbyt eleganckie rozwiązanie - są przecież dostępne małe złącza JST1.0, takie jak w Raspberry Pi 5. Jeżeli chodzi o zgodność wyprowadzeń z Uno, to jest ona praktycznie zachowana, z wyjątkiem jednego wyprowadzenia BOOT, które w Uno pełni funkcję RST (reset).
W przypadku układu zasilania poprawiono zakres napięć, przy których poprawnie pracuje wbudowana przetwornica. W Nano R4 sięga on 21 V, choć sama przetwornica może pracować w jeszcze szerszym zakresie. Rozwiązano też problem oscylacji przetwornicy i zaniżonego napięcia zasilania +5 V, co zrealizowano poprzez zmianę sposobu kluczowania napięć pochodzących z zasilacza (dioda D1) i portu USB (tranzystor Q2) - patrz rysunek 2. Zmiany dotyczą też obwodu napięcia 3,3 V, który w Minima zasilany był z wbudowanego w procesor RA4M1 stabilizatora LDO, co niepotrzebnie nagrzewało strukturę i w przypadku zwarć mogło okazać się niebezpieczne dla procesora. W Nano R4 przewidziano osobny stabilizator 3,3 V (U3 typu AP2112-3.3), co ciekawe - kluczowany za pomocą wyprowadzenia P500 procesora. To znaczące zmiany na lepsze, eliminujące błędy projektowe z Minimy.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
