Jika Anda bertanya-tanya apa itu ulasan tentang Arduino UNO (R3, R4…) dan bagaimana perbedaannya, Anda telah datang ke tempat yang tepat. Dalam beberapa tahun terakhir, papan Arduino paling ikonik Ia telah berevolusi sambil mempertahankan semangat kesederhanaannya, tetapi menambahkan perbaikan yang membuka pintu bagi proyek yang lebih ambisius tanpa merusak kompatibilitas dengan yang sudah ada.
Selain menganalisis perubahan antara R3 dan R4, kita akan mengambil kesempatan untuk menyelesaikan pertanyaan yang sangat umum: apa yang terbaik untuk dibeli untuk proyek tertentu, misalnya, monitor kualitas udara yang mengirimkan data melalui Bluetooth ke ponsel Anda? Anda akan menyadari bahwa daya murni bukanlah segalanya: pilihannya bergantung pada konektivitas, ekosistem, dan, kenapa tidak, kantong Anda.
Apa itu “review” Arduino UNO dan mengapa mereka ada
Di dunia Arduino, revisi (R2, R3, R4…) adalah iterasi dari papan yang sama yang memperkenalkan perubahan perangkat keras dan/atau perangkat lunak Mempertahankan, sebisa mungkin, format dan perilaku umum. Tujuannya jelas: meningkatkan kinerja, tetapi tanpa meninggalkan mereka yang sudah memiliki proyek dan perisai yang berjalan.
Dengan demikian, Arduino telah mempertahankan di UNO R4 faktor bentuk klasik, pinout dan operasi 5V Karakteristik keluarga UNO. Hal ini memudahkan penggunaan kembali perisai, pemandu, dan dudukan, sehingga mengurangi hambatan bagi siswa, pendidik, dan pembuat yang sebelumnya berasal dari ekosistem R3.
Strategi ini lebih mudah dipahami jika kita mengingat asal usul proyek ini: proyek ini lahir di Italia sebagai solusi dapat diakses oleh pendidikan ketika alternatif seperti BASIC Stamp harganya sekitar $100. Sejak tahun 2005, berkat sifat perangkat keras sistem yang terbuka, versi resmi dan tidak resmi telah muncul, membawa perangkat elektronik ke khalayak yang jauh lebih luas.
Arduino UNO R3: fondasi tempat separuh dunia belajar
Revisi R3 telah menjadi pintu gerbang bagi ribuan proyek rumah dan pendidikan selama lebih dari satu dekade. Intinya adalah ATmega328P 8-bit pada 16 MHz, arsitektur AVR RISC yang sangat populer karena kesederhanaannya dan banyaknya contoh dan pustaka yang tersedia.
Dalam memori, UNO R3 menawarkan 2 KB SRAM y Flash 32 KB, angka yang sederhana saat ini, tetapi cukup untuk banyak prototipe: dari skala yang terhubung hingga sistem akses dengan sensor biometrik atau bahkan Robot tipe BB8 Terinspirasi oleh Star Wars. Kekuatannya terletak pada ekosistem, dokumentasi, dan jumlah perisai yang kompatibel.
Mengenai pinout, R3 mempopulerkan tata letak yang telah menjadi standar pada shield dan papan ekspansi. Perlu diingat bahwa, meskipun pemetaan pin logisnya sama, “peta internal” mikrokontroler (register, port) milik alam semesta AVR, sesuatu yang relevan jika Anda melakukan manipulasi port tingkat rendah.
Arduino UNO R4 (Minima dan WiFi): Perubahan liga dengan 32 bit
Revisi R4 merupakan lompatan generasi. Ia beralih ke prosesor 32-bit, Renesas RA4M1 (Arm Cortex-M4) pada 48 MHz, yang meningkatkan kinerja dibandingkan ATmega 8-bit yang lebih lama. Arsitektur yang lebih modern ini membuka peluang bagi kalkulasi yang lebih kompleks, kontrol yang presisi, dan antarmuka periferal baru.
Peningkatan memori terlihat jelas: dari 2 KB menjadi 32 KB SRAM (enam belas kali lebih banyak) dan dari 32 KB program menjadi Flash 256 KB, memungkinkan sketsa dan pustaka yang jauh lebih besar tanpa repot. Bagi banyak proyek yang gagal di R3, ini merupakan solusi yang melegakan.
Ada juga fitur baru dalam konektivitas dan daya. UNO R4 mengadopsi USB-C dan mendukung catu daya dengan voltase input yang lebih lebar (maksimum 24 V telah ditunjukkan melalui port), meningkatkan kekokohan dan beradaptasi dengan standar terkini tanpa mengabaikan operasi 5 V yang menjadi ciri khas jangkauannya.
Arduino menawarkan dua varian: Minimal UNO R4, dirancang sebagai basis ekonomi tanpa radio terintegrasi, dan Wi-Fi UNO R4, yang menggabungkan Modul nirkabel Espressif S3 dengan Wi-Fi dan Bluetooth Low Energy. Opsi kedua ini memfasilitasi proyek IoT dan aplikasi seluler tanpa modul eksternal.
Selain itu, R4 menambahkan periferal yang tidak ada di R3: DAC 12-bit, bus CAN, op-amp terintegrasi, dan port SWD untuk debugging. Ini juga memungkinkan Modus USB HID melalui USB, sangat berguna untuk membangun antarmuka yang berperilaku seperti keyboard/mouse atau perangkat input khusus hanya dengan beberapa baris kode.
Versi WiFi, pada bagiannya, menambahkan Matriks LED 12×8 ideal untuk umpan balik cepat, konektor Qwiic untuk pembuatan prototipe tangkas melalui I2C dan mekanisme perlindungan yang mendeteksi operasi yang dapat eksekusi blok (misalnya, pembagian dengan nol):Dalam kasus ini, pelat tersebut “berhenti” dan mengirimkan laporan yang membantu mendiagnosis.
Saat diumumkan, Arduino mengindikasikan bahwa rilis akan terjadi sekitar akhir bulan Mei dan harganya akan berada di kisaran harga R3. Kemudian, di toko resmi, harga yang sangat kompetitif terlihat: UNO R4 Minima seharga €18 y UNO R4 WiFi seharga €25Bagaimanapun, R3 tidak akan menghilang dari katalog; ia akan tetap dijual bagi mereka yang lebih menyukainya atau membutuhkannya karena kompatibilitas yang ketat.
Kompatibilitas perangkat keras dan perangkat lunak: kontinuitas dengan nuansa
Salah satu tujuan utama R4 adalah untuk mempertahankan faktor bentuk, pinout, dan peringkat 5V agar tidak merusak kompatibilitas dengan perisai dan proyek fisik yang ada. Jika Anda memiliki papan ekspansi yang dirancang untuk UNO, wajar saja jika bugar juga di R4.
Di sisi perangkat lunak, Arduino telah bekerja untuk memastikan bahwa kode dan tutorial yang ada tetap bergunaNamun, peralihan dari AVR ke Arm Cortex-M4 berarti bahwa pustaka khusus perangkat keras tertentu (atau trik manipulasi register) mungkin memerlukan penyesuaian dan pengoptimalanJika sketsa Anda menggunakan fungsi Arduino standar, migrasinya biasanya mudah.
Bagi mereka yang mempraktikkan pemrograman tingkat rendah, penting untuk meninjau lapisan HAL/LL RA4M1 dan memahami bahwa waktu dan latensi Mereka berbeda dibandingkan dengan AVR. AVR tidak "lebih baik" atau "lebih buruk" secara langsung; hanya saja berbeda dan lebih mumpuni, jadi sebaiknya Anda mengandalkan pustaka yang terpelihara dan contoh resmi.
Pinout dan pemetaan pin: apa yang harus Anda perhatikan saat migrasi
Pada materi terbaru Anda akan melihat referensi ke "Arduino UNO “Pinout Minimum R4” dan ke klasik “Pinout dari Arduino UNO R3”, Selain “peta pin mikrokontroler ATmega328” Bagi mereka yang baru mengenal AVR. Panduan ini penting saat memindahkan proyek dari R3 ke R4.
Fisik (posisi header dan penomoran pin) dipertahankan di R4, tetapi penugasan internal ke periferal perubahan karena mikrokontrolernya berbeda. Jika di R3 Anda menggunakan akses langsung ke register PORTx/DDR/PIN, di R4 Anda harus memikirkannya kembali atau tetap menggunakan lapisan abstraksi dari Arduino untuk menghindari kejutan.
Sebagai aturan praktis:
- Jika proyek Anda menggunakan digitalWrite/analogRead dan pustaka umum, migrasi ke R4 akan lancar.
- Jika Anda suka menggigit atau mengendalikan jadwal yang sangat padat, uji dan profil, karena frekuensi dan pengatur waktu berubah.
- Jika Anda menarik peripheral baru (misalnya, DAC 12-bit atau CAN), mengandalkan contoh R4 resmi.
R3 atau R4 untuk monitor kualitas udara dengan Bluetooth
Mari kita pertimbangkan kasus nyata: Anda ingin merakit meteran kualitas udara DIY yang mengirimkan data ke ponsel Anda melalui BluetoothDi sinilah memilih dengan bijak akan menghemat waktu dan aksesori tambahan.
dengan Arduino UNO R3 Anda tidak memiliki radio bawaan. Untuk Bluetooth, Anda harus menambahkan modul eksternal (misalnya, HM-10 untuk BLE atau HC-05/06 untuk Bluetooth klasik). Ini layak dan murah, tetapi Anda harus mengelolanya. kabel, catu daya, dan perpustakaan modul, ditambah RAM R3 (2 KB) mungkin tidak mencukupi jika Anda menggabungkan beberapa sensor dengan pemrosesan.
dengan Arduino UNO R4 Minimum Anda juga tidak memiliki radio bawaan. Keuntungannya adalah lompatan ke 32 bit dan 32 KB SRAM Mereka memberi Anda ruang untuk perhitungan (rata-rata bergerak, filter, offset) dan untuk menangani sensor yang lebih banyak "chatty" tanpa kerumitan apa pun, tetapi Anda tetap memerlukan modul BLE eksternal untuk mengirim data ke ponsel.
dengan Arduino UNO WiFi R4 masalahnya disederhanakan: bawa WiFi dan Bluetooth Hemat Energi sebagai standar berkat modul Espressif S3, sehingga Anda dapat mempublikasikan hasil pembacaan melalui BLE atau mengunggahnya melalui WiFi tanpa perangkat keras tambahan. Selain itu, ukurannya yang kecil Matriks LED 12×8 Memungkinkan Anda menampilkan ikon atau tingkat CO₂/PM tanpa layar eksternal.
Apa yang direkomendasikan? Jika kebutuhan Anda adalah ya atau ya Bluetooth terintegrasiPilihan yang paling mudah dan bersih adalah UNO R4 WiFi. Jika Anda memprioritaskan anggaran dan mampu menggunakan modul BLE eksternal, R4 Minima menawarkan daya komputasi dengan harga lebih terjangkau. R3 masih merupakan pilihan yang baik, tetapi Anda akan memiliki memori yang lebih sedikit dan akan lebih hemat dalam mengelola pustaka.
Pada sensor umum untuk kualitas udara (PM, VOC, suhu/kelembapan/tekanan), kombinasi seperti PMS7003/5003 untuk partikel dengan BME280 atau SHT31 untuk sensor ambient dan senyawa volatil (misalnya, CCS811 atau SGP30) berfungsi dengan baik. Dalam BLE, buat garis besar transmisi periodik dengan bingkai yang ringkas untuk menghindari saturasi; dan jika Anda menggunakan WiFi, pertimbangkan MQTT atau HTTP sederhana. R4 memudahkannya berkat Flash dan SRAM yang lebih besar.
Pengalaman kinerja, konsumsi, dan pengembangan
Berpindah dari 8 ke 32 bit dengan Cortex-M4 pada 48 MHz berarti lebih banyak instruksi per siklus, operasi asli 32-bit dan penanganan interupsi serta periferal DMA yang ditingkatkan, yang mengurangi beban CPU pada tugas I/O dan pemrosesan.
Dalam pengalaman pembangunan, ketersediaan SWD untuk debugging Di R4, ada perbedaan jika Anda ingin membuat lompatan dalam kualitas: breakpoint, inspeksi memori, jejak... Ini adalah alat yang sebelumnya kurang dapat diakses di R3 tanpa perangkat keras tambahan.
Kapan waktu yang tepat untuk melanjutkan dengan R3?
Jika Anda sudah memiliki fondasi yang kuat di AVR/ATmega328PJika proyek Anda berjalan lancar dengan RAM 2KB dan Anda bergantung pada pustaka yang sangat spesifik untuk ekosistem tersebut, R3 akan tetap menjadi andalan yang andal. Arduino telah mengonfirmasi bahwa tidak akan menghentikannya, jadi masih ada jalan panjang yang harus ditempuh.
Ini juga berguna dalam pelatihan ketika Anda ingin menjelaskan arsitektur 8-bit dan konsep tingkat rendah terkait erat dengan AVR. Dan, tentu saja, jika Anda memiliki gudang perisai dan templat yang dirancang khusus untuk R3, tidak perlu terburu-buru untuk bermigrasi.
Untuk hal lainnya, R4 menawarkan hubungan manfaat/harga sangat sulit diabaikan, terutama pada Minima, dan solusi lengkap jika Anda memilih WiFi dengan BLE disertakan.
Jika dilihat secara keseluruhan, keluarga UNO telah mengetahui cara melakukan modernisasi tanpa kehilangan esensinya: dengan R3 Anda masih memiliki kesederhanaan dan kompatibilitas yang sangat baik, dan dengan R4 Anda mendapatkan daya, memori, dan kemampuan baru seperti DAC, CAN, HID, dan konektivitas opsional, semuanya tetap mempertahankan faktor bentuk dan ekosistem pelindung klasik. Jika proyek Anda adalah pengukur kualitas udara dengan Bluetooth, pilihan langsungnya adalah UNO R4 WiFi; jika Anda ingin membatasi anggaran, UNO R4 Minima plus modul BLE akan memberi Anda banyak ruang komputasi, dan R3 masih valid jika Anda mengontrol penggunaan memori dan setuju untuk menambahkan radio eksternal.
