Arduino Uno Wi-Fi Rev2: распиновка, схема подключения и программирование

Arduino Uno Wi-Fi Rev2 — платформа для разработки с 8-битным микроконтроллером ATmega4809 и беспроводным модулем U-blox NINA-W102 с технологиями Wi-Fi и Bluetooth.

Скачайте и установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino IDE.

По умолчанию среда программирования настроена только на AVR-платы. Для работы с платформой Uno Wi-Fi Rev 2 добавьте в менеджере плат поддержку платформ семейства megaAVR.

Сердцем платформы является 8-битный микроконтроллер семейства megaAVR — ATmega4809 с тактовой частотой до 20 МГц. Контроллер предоставляет 48 КБ Flash-памяти для хранения прошивки, 6 КБ оперативной памяти SRAM и 256 байт энергонезависимой памяти EEPROM для хранения данных.

Микроконтроллер ATmega32U4, с прошивкой USB-UART преобразователя, обеспечивает связь контроллера ATmega4809 с USB-портом компьютера. При подключении к ПК Uno Wi-Fi Rev 2 определяется как виртуальный COM-порт.

За беспроводную связь отвечает модуль U-blox NINA-W102 со встроенным чипом ESP32 для обмена данными по воздуху в диапазоне 2,4 ГГц по Wi-Fi и Bluetooth. Регулировка выходной мощности обеспечивает оптимальное соотношение между дальностью связи, скоростью передачи данных и энергопотреблением.

IMU-сенсор на 6 степеней свободы включает в себя акселерометр и компас. Сборка выполнена на чипе LSM6DS3 по технологии (англ. System-in-Package — система в корпусе), где акселерометр и гироскоп лежат методом бутерброда в пластиковом корпусе.

Разъём USB предназначен для прошивки платформы Uno Wi-Fi Rev 2 с помощью компьютера.

Импульсный понижающий регулятор напряжения MPM3610 обеспечивает питание микроконтроллера ATmega4809 и другой логики платформы при подключении платформы через внешний разъём питания или пин Vin. Диапазон входного напряжения от 7 до 12 вольт. Выходное напряжение 5 вольт с максимальным выходным током 1,2 ампера.

Линейный понижающий регулятор напряжения NX1117CE33Z обеспечивает питание беспроводного модуля NINA-W102 и IMU-сенсора LSM6DS3. На регулятор поступает напряжение с линии 5V. Выходное напряжение 3,3 вольта с максимальным выходным током 1 ампер.

Аналог кнопки RESET обычного компьютера: служит для сброса микроконтроллера.

• VIN Пин для подключения внешнего источника напряжения в диапазоне от 5 до 18 вольт.
• 5V Пин от стабилизатора напряжения с выходом 5 вольт и максимальных током 1,2 А. Регулятор обеспечивает питание микроконтроллера ATmega4809 и другой вспомогательной логики платы.
• 3V3 Пин от стабилизатора напряжения с выходом 3,3 вольта и максимальных током 1 А. Регулятор обеспечивает питание беспроводного модуля NINA-W102 и IMU-сенсора LSM6DS3.
• GND Выводы земли.
• IOREF Контакт предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания либо задействовать преобразователи уровней.
• AREF Пин для подключения внешнего опорного напряжения АЦП относительно которого происходят аналоговые измерения при использовании функции analogReference() с параметром «EXTERNAL».

• Цифровые входы/выходы 20 пинов: 0–13 и A0–A5
  Логический уровень единицы — 5 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 40 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
• ШИМ 5 пинов: 3, 5, 6, 9 и 10
  Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрядность ШИМ не меняется и установлена в 8 бит.
• АЦП 6 пинов: A0–A5
  Позволяет представить аналоговое напряжение в виде цифровом виде. Разрядность АЦП не меняется и установлена в 8 бит.
• TWI/I²C пины 20(SDA) и 21(SCL)
  Для общения с периферией по интерфейсу «I²C». Для работы используйте библиотеку Wire.
• SPI пины 32(MOSI), 33(MISO), 34(SCK) и 22(SS)
  Для общения с периферией по интерфейсу «SPI». Для работы — используйте библиотеку SPI.
• UART/Serial
  • Serial пины: 26(RX) и 27(TX)
    Выводы шины соединены с соответствующими выводами микроконтроллера ATmega32U4 с прошивкой USB-UART преобразователя.
  • Serial1 пины: 0(RX) и 1(TX)
    Для коммуникации платы Arduino с другими платами расширения и сенсорами по последовательному интерфейсу.
  • Serial2 пины: 23(RX) и 24(TX)
    Используется для общение с беспроводным модем NINA-W102

• Чипы: ATmega4809, U-blox NINA-W102 и LSM6DS3
• Пинов ввода-вывода всего: 20
• Напряжение логических уровней: 5 В
• Максимальный ток с пина или на пин: 40 мА
• Максимальный выходной ток пина 5V: 1,2 A
• Максимальный выходной ток пина 3V3: 1 A
• Входное напряжение через пин Vin: 7–12 В
• Габариты платы: 69×53 мм
• Габариты платы c учётом разъёмов: 75×53 мм

• Чип: Microchip ATmega4809
• Ядро: 8-битный megaAVR
• Тактовая частота: 16 МГц
• Flash-память: 48 КБ
• SRAM-память: 6 КБ
• EEPROM-память: 256 Б
• Контактов с АЦП: 6
• Разрядность АЦП: 10 бит
• Контактов с ШИМ: 5
• Разрядность ШИМ: 8 бит
• Пинов с прерываниями: 20
• Аппаратных интерфейсов SPI: 1
• Аппаратных интерфейсов I2C / TWI: 1
• Аппаратных интерфейсов UART / Serial: 3

• Чип: NINA-W102 на ESP32
• Тактовая частота: до 240 МГц
• Частота беспроводной передачи: 2,4 ГГц
• Стандарт Wi-Fi: 802.11b/g/n
• Стандарт Bluetooth: BLE v4.2 BR/EDR
• Flash-память: 16 Мбит
• ROM-память: 448 КБ
• SRAM-память: 520 КБ

• Чип: LSM6DSM (акселерометр и гироскоп в одном модуле)
• Выходной интерфейс: SPI
• Диапазон измерения
  • акселерометра: ±2/±4/±8/±16g
  • гироскопа: ±125/±250/±500/±1000/±2000 град./с
• Частота обновления
  • акселерометра: 1,6…6664 Гц
  • гироскопа: 12,5…6664 Гц

• Arduino Uno Wi-Fi Rev2 в магазине.
• Векторное изображение Arduino Uno Wi-Fi Rev2
• Datasheet на микроконтроллер ATmega4809
• Datasheet на микроконтроллер ATmega32U4
• Datasheet на беспроводной модуль NINA-W102
• Datasheet на IMU-сенсор LSM6DS3
• Datasheet на понижающий регулятор напряжения MPM3610 с настроенным выходом 5 вольт
• Datasheet на понижающий регулятор напряжения NX1117CE33Z с выходом 3,3 вольта
• Datasheet на логический преобразователь уровней MC74LVX4245
• Datasheet на логический преобразователь уровней TXS0102