Pourquoi le nouvel Arduino Uno R4 change la donne pour les makers

Arduino, la plateforme électronique open-source qui permet aux amateurs et aux créateurs de s’épanouir depuis plus d’une décennie, a récemment lancé son dernier né de la gamme Uno, l’Arduino Uno R4. S’appuyant sur l’héritage remarquable de son prédécesseur, le R3 qui existe depuis 2010, ce nouveau modèle est prêt à changer les choses pour les makers.

Avec un tout nouveau SoC de Renesas, l’Uno R4 change la donne avec des capacités qui vont transformer la façon dont vous allez gérer des projets complexes. Mais pourquoi ce nouveau MCU 32 bits de la série RA4 est-il sur le point de bouleverser la donne ?

Un processeur plus puissant

Si vous utilisez la plateforme Arduino depuis un certain temps, vous savez qu’il existe de nombreux types de microcontrôleurs Arduino, dotés de capacités et d’une connectivité variables. Avec toutes les améliorations matérielles annoncées pour l’Uno R4, il est très probable qu’il devienne la carte Arduino de référence pour les makers.

Plus particulièrement, son puissant processeur Renesas RA4M1 (Arm Cortex-M4 32 bits) fonctionne à une vitesse impressionnante de 48 MHz. Cela représente une augmentation substantielle de 3 à 16 fois de la puissance de traitement par rapport à l’Uno R3. En général, le Cortex M4 offre de meilleures performances avec des vitesses d’horloge plus rapides et des jeux d’instructions plus avancés, ce qui permet une exécution plus efficace et plus rapide du code par rapport à l’ancien MCU AVR 8 bits de l’Uno R3.

Par rapport à des cartes de microcontrôleurs plus petites comme le Raspberry Pi Pico équipé d’un Cortex M0+, les performances du Cortex-M4 sont environ six fois supérieures.

Le R4 donne une impression similaire à l’Arduino Zero, ayant un facteur de forme similaire mais avec un meilleur processeur.

Stockage amélioré

Avec une vitesse d’horloge plus rapide et une mémoire plus importante, vous pouvez dire adieu aux moments trop fréquents où vous vous demandez pourquoi votre code ne fonctionne pas, avant de découvrir que c’est parce que vos instructions Serial.print() étaient trop verbeuses pour l’unité centrale lente, ou que votre tableau colossal a grignoté toute la mémoire disponible.

En outre, l’Arduino Uno R4 bénéficie d’une SRAM (32 ko contre 2 ko sur le R3) et d’une mémoire flash (256 ko contre 32 ko) nettement plus étendues, ce qui vous permet de créer des projets plus riches en fonctionnalités.

Révision du matériel

La nouvelle carte apporte des améliorations matérielles très demandées dans un facteur de forme compact similaire pour permettre la compatibilité avec les boucliers et les composants existants. L’amélioration des composants embarqués vous permet de faire ce qui n’était possible auparavant qu’avec des cartes personnalisées.

Compatibilité USB-C et Vin

L’Uno R4 dispose d’un port USB-C pour l’alimentation et la programmation avec un ordinateur, ce qui constitue une amélioration significative par rapport au port USB-B précédent. La mode des ports USB-C sur les cartes Arduino a été lancée par la communauté des makers, ce qui a conduit à cette amélioration. En outre, l’Uno R4 prend en charge 24 volts sur Vin, ce qui le rend compatible avec une plus large gamme de sources d’alimentation.

Bus CAN

Connu pour son utilisation dans les systèmes embarqués, le bus CAN (Controller Area Network) vous permet de minimiser le câblage et d’exécuter plusieurs tâches en parallèle en connectant plusieurs boucliers. Associé à un port SPI (Serial Peripheral Interface), il devrait permettre une communication plus efficace entre les différents composants d’un projet.

Convertisseur numérique-analogique (DAC) amélioré

L’Uno R4 comprend un convertisseur numérique-analogique de 12 bits, offrant une exactitude et une précision accrues pour la sortie analogique. Vos projets qui nécessitent une précision sur les signaux analogiques, tels que l’interfaçage de capteurs et la commande de moteurs, sont maintenant mis à niveau.

Dispositif HID

La majorité des cartes de développement contemporaines incluent une capacité HID (dispositif d’interface humaine), que l’Uno R4 intègre, alors que les modèles Uno antérieurs ne le faisaient pas.

Vous pouvez utiliser l’API clavier/souris qui est intégrée dans le noyau pour convertir votre carte en un HID. Vous pouvez passer par l’interface documentation de cette API pour en savoir plus sur le fonctionnement de cette fonctionnalité.

Module Wi-Fi embarqué

Crédit image : Arduino.cc

Vous avez le choix entre deux versions de la carte : la Uno R4 WiFi et la Uno R4 Minima. La version WiFi intègre un module Wi-Fi Espressif S3, idéal pour les projets IoT ou tout autre projet nécessitant une connectivité sans fil.

Par rapport au modèle Minima, la variante Uno R4 WiFi présente les caractéristiques supplémentaires suivantes :

• Connectivité via Wi-Fi et Bluetooth, prise en charge des projets IoT dans le cloud et contrôle à distance.
• Matrice de 12×8 LED pour des idées innovantes impliquant des animations.
• Connecteur Qwiic pour le prototypage rapide via I2C à l’aide de modules compatibles.
• Mécanisme intégré qui peut repérer et arrêter les erreurs comme la division par zéro tout en les expliquant sur l’écran série.

D’autre part, l’Uno R4 Minima offre une option rentable pour ceux qui ont spécifiquement besoin de la puissance du nouveau microcontrôleur sans fonctionnalités de connectivité supplémentaires.

Compatibilité logicielle et programme Early Adopter

Si les nouvelles améliorations matérielles sont impressionnantes, la compatibilité logicielle de l’Uno R4 est tout aussi importante. Arduino a déjà lancé le programme de compatibilité logicielle Early Adopter Program pour résoudre les incompatibilités logicielles qui pourraient survenir en raison du passage à un processeur 32 bits basé sur la technologie Arm. Les bibliothèques et les exemples écrits exclusivement en langage Arduino devraient fonctionner sans problème avec la nouvelle carte. Cependant, les bibliothèques optimisées pour un processeur ou une architecture spécifique peuvent nécessiter un portage.

Heureusement, Arduino offre gratuitement des cartes Uno R4 aux développeurs qui souhaitent mettre à jour leurs bibliothèques pour la nouvelle carte. Ce soutien de la part d’Arduino garantit que la vaste bibliothèque de boucliers, de tutoriels et de codes développés pour l’Uno R3 continuera à être disponible pour la nouvelle carte.

La carte nouvelle génération pour les créateurs

L’Arduino Uno R4 est une mise à jour majeure d’une gamme de cartes déjà impressionnante. Les nouvelles fonctionnalités et les performances accrues rendent l’Uno R4 plus puissante et plus polyvalente, tout en maintenant la compatibilité avec le matériel existant.