ATmega328P

Microchip ATMEGA328P-AU là vi điều khiển AVR 8-bit hiệu suất cao, công suất thấp. Nó có một bộ thiết bị ngoại vi phong phú và tập lệnh mạnh mẽ cho phép thực hiện hiệu quả các tác vụ phức tạp. Vi điều khiển được thiết kế để hoạt động ở tốc độ lên đến 16 MHz, cung cấp thông lượng lên đến 16 MIPS. Điều này làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao và tiêu thụ điện năng thấp.

ATMEGA328P-AU bao gồm 32 KB bộ nhớ flash có thể lập trình trong hệ thống, 1 KB EEPROM và 2 KB SRAM nội bộ. Các tùy chọn bộ nhớ này cung cấp không gian rộng rãi cho mã ứng dụng và lưu trữ dữ liệu. Ngoài ra, vi điều khiển cung cấp các tính năng nâng cao như bộ đếm thời gian thực, sáu kênh PWM và bộ ADC 10-bit 8 kênh, nâng cao tiện ích của nó trong các hệ thống nhúng phức tạp.

Kết nối ngoại vi là điểm mạnh của ATMEGA328P-AU, với USART nối tiếp có thể lập trình, giao diện nối tiếp SPI chủ/tớ và giao diện nối tiếp 2 dây định hướng byte tương thích với I2C. Nó cũng bao gồm bộ định thời giám sát (watchdog timer) có thể lập trình, bộ so sánh tương tự trên chip và hỗ trợ ngắt và đánh thức khi thay đổi chân, làm cho nó thích ứng cao với các yêu cầu ứng dụng khác nhau.

Thông số kỹ thuật

• Thiết kế hiệu suất cao
• Tiêu thụ ít điện năng
• Tổng số chân ngõ vào Analog là 6
• Chứa 32 kilobyte bộ nhớ flash
• Chứa 2 kilobyte SRAM
• Chứa 1 kilobyte EEPROM
• Tốc độ xung nhịp 16 megahertz
• Nhiệt độ tối thiểu và tối đa: -40 °C đến 105 °C.
• Tổng số chân I / O kỹ thuật số là 14 chân
• RISC tiên tiến
• Khóa chức năng chương trình để bảo mật mã lập trình
• Chứa tổng cộng ba bộ định thời, hai 8 bit và một 16 bit
• Tổng số chân I / O là 23 chân
• Tổng số kênh PWM là 6
• Điện áp hoạt động tối thiểu và tối đa từ 1.8V DC đến 5.5V DC

Bước tiến của Arduino UNO R4

Arduino UNO R4 giữ lại các tính năng nổi bật của dòng UNO – kích thước tiêu chuẩn, khả năng tương thích với shield, điện áp hoạt động 5V, độ bền vượt trội – trong khi cung cấp không kém gì một bộ vi xử lý Cortex®-M4 32-bit và tăng tốc độ đồng hồ, bộ nhớ và bộ nhớ flash từ 3 đến 16 lần.

Bước nhảy vọt lớn này bắt đầu với một bộ vi xử lý mới của Renesas, một nhà lãnh đạo toàn cầu trong lĩnh vực vi điều khiển, thiết bị analog, quản lý nguồn và các sản phẩm SoC. Trong khi hơn 10 triệu người dùng đã gắn bó với vi điều khiển 8-bit của Arduino UNO R3 trong hơn một thập kỷ, MCU dòng RA4 mới sẽ mở ra vô số cơ hội dự án mới cho những người sáng tạo nâng cao hơn đồng thời đưa nền tảng Arduino bắt kịp với các tiêu chuẩn công nghệ hiện đại.

Các tính năng chính 

Giống như Arduino UNO nguyên bản, R4 giữ lại tất cả các tính năng nổi bật của nó - hình thức tiêu chuẩn, khả năng tương thích với shield, điện áp hoạt động 5V, độ bền vượt trội - nhưng cũng có bộ vi xử lý Cortex®-M4 32-bit và bộ nhớ flash, và tốc độ đồng hồ cao gấp 3 đến 16 lần.

UNO R4 sẽ có mặt vào tháng năm với hai phiên bản: UNO R4 Wi-Fi và UNO R4 Minima (tiêu chuẩn). UNO R4 Wi-Fi được trang bị mô-đun Espressif S3 với kết nối Wi-Fi và Bluetooth, mang lại hiệu suất và khả năng vô song cho các nhà sáng tạo, trong khi UNO R4 Minima là giải pháp tiết kiệm chi phí cho những ai muốn sử dụng vi điều khiển mới nhưng không có ngân sách cho các tính năng bổ sung.

Cổng USB đã được nâng cấp lên USB-C với thiết kế nhiệt cải tiến và điện áp cung cấp tối đa đã được tăng lên 24 V dựa trên phản hồi của cộng đồng. Một bus CAN cho phép người dùng kết nối nhiều lá chắn song song để giảm thiểu dây điện và thực hiện nhiều tác vụ đồng thời. Cuối cùng, bo mạch mới có một DAC analog với độ phân giải 12 bit.

Cuối cùng, Arduino UNO R4 là câu trả lời cho những yêu cầu cải tiến và cập nhật từ cộng đồng phát triển và chế tạo, làm cho Arduino trở nên dễ tiếp cận hơn bao giờ hết.

UNO R4 VS UNO R3

Arduino UNO R4 kế thừa thiết kế và ngoại hình cổ điển của UNO R3, nhưng đã trải qua những nâng cấp nội bộ đáng kể. Nó không còn sử dụng chip ATmega328P nữa, mà thay vào đó là chip ARM Cortex-M4 mạnh mẽ hơn. Bộ xử lý này hoạt động với tần số lên đến 48 MHz và được trang bị 32 KB RAM và 256 KB bộ nhớ flash. Cấu hình như vậy gần như định nghĩa lại hạng mục hiệu suất của Arduino. Vi điều khiển Cortex-M4 trên bo mạch Arduino UNO R4 cung cấp hiệu suất cao hơn, tốc độ đồng hồ nhanh hơn và bộ lệnh tiên tiến hơn. So với Uno R3, nó có thể thực thi mã hiệu quả và nhanh hơn, không chỉ xử lý các dự án phức tạp một cách dễ dàng mà còn cung cấp tốc độ hoạt động nhanh hơn.

So với Uno R3, sức mạnh xử lý của vi điều khiển Cortex-M4 đã tăng lên đáng kể, từ 3 đến 16 lần. So với các bảng vi điều khiển nhỏ hơn như Raspberry Pi Pico, sử dụng Cortex-M0+, hiệu suất của Cortex-M4 đã được cải thiện khoảng sáu lần.

Với tốc độ đồng hồ nhanh hơn và bộ nhớ mở rộng, bạn sẽ nói lời tạm biệt với những khoảnh khắc bối rối thường gặp đó. Bạn sẽ không còn thắc mắc tại sao mã của bạn không hoạt động, chỉ để phát hiện ra rằng đó là vì Serial. Câu lệnh print() quá dài và nặng cho một vi điều khiển chạy chậm hoặc vì một mảng lớn đã tiêu tốn hết bộ nhớ khả dụng.

Ngoài ra, UNO R4 có thể được cấp nguồn bằng nguồn 5 V, làm cho nó tiện lợi và thực tế hơn.

Đáng chú ý là UNO R4 cuối cùng đã áp dụng giao diện USB-C, đây là một nâng cấp đáng kể so với giao diện USB-B trước đó. Giao diện mới này không chỉ cung cấp tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn mà còn phổ biến hơn, có khả năng kết nối với hầu hết các thiết bị hiện đại. Ngoài ra, Uno R4 hỗ trợ điện áp đầu vào Vin 24 V, làm cho nó tương thích với nhiều loại nguồn điện hơn.

Phiên bản Minima VS Phiên bản Wi-Fi

Arduino UNO R4 được nâng cấp thực ra được chia thành hai phiên bản: phiên bản Minima và Wi-Fi. Cả hai đều sử dụng chip ARM Cortex-M4 hiệu suất cao, nhưng chúng khác nhau ở các tính năng.

Kết nối không dây: Arduino UNO R4 Wi-Fi tích hợp mô-đun ESP32-S3, hỗ trợ kết nối Wi-Fi và Bluetooth, cung cấp khả năng giao tiếp không dây cho các dự án của bạn. Arduino UNO R4 Minima, ngược lại, không có khả năng kết nối không dây, nhưng nó có thể được kết nối với các mô-đun không dây khác qua một đầu nối Qwiic, cung cấp tính linh hoạt cao hơn. Kết nối đám mây trên UNO R4 Wi-Fi có nghĩa là bạn có thể tải lên dữ liệu và đồng bộ hóa một số biến và dữ liệu giữa các Arduino khác nhau. Ví dụ, bạn có thể có một Arduino với một nút bấm và một Arduino khác kết nối không dây với một đèn LED. Nhấn nút có thể bật đèn LED mà không cần thêm bất kỳ dòng mã nào để xử lý giao tiếp. Mọi thứ đều được xử lý ở phía sau.

Ma trận LED: Arduino UNO R4 Wi-Fi có một ma trận LED 12x8 tích hợp sẵn có thể được sử dụng để hiển thị đồ họa hoặc văn bản, thêm hiệu ứng hình ảnh cho các dự án của bạn. Arduino UNO R4 Minima không có ma trận LED. Ma trận này sử dụng Charlieplexing để kết nối 96 đèn LED chỉ với 11 cổng GPIO (D28 đến D38 theo thuật ngữ Arduino). Điều này có nghĩa là chỉ một vài đèn LED có thể hoạt động cùng một lúc, vì các pixel được tạo thành từ hai đèn LED kết nối song song ngược và các pixel chia sẻ cổng. Tuy nhiên, do tốc độ chậm của mắt người, việc phân chia thời gian nhanh chóng có thể đánh lừa não bộ nhìn thấy một hình ảnh hoàn chỉnh.

Chân VRTC và OFF: Arduino UNO R4 Wi-Fi có một chân VRTC, có thể được sử dụng để cấp nguồn cho mô-đun ESP32-S3, cho phép nó duy trì kết nối Wi-Fi ở chế độ tiết kiệm năng lượng. Nó cũng có một chân OFF, có thể được sử dụng để tắt mô-đun ESP32-S3 nhằm tiết kiệm năng lượng. Arduino UNO R4 Minima không có hai chân này.