Arduino UNO WiFi Rev2

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de la placa Arduino UNO WiFi Rev2, Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores o desarrolladores, para hacerlo, utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el Software Arduino IDE (basado en Processing, una herramienta basada en Java). Recordemos que Arduino es un proyecto, un ecosistema y no solo un modelo concreto de placa, Arduino UNO WiFi Rev2 funciona con el Microcontrolador ATMEGA4809 de 8 bits. La placa contiene 14 pines de E/S digitales, 6 entradas analógicas, conexión USB, conector de alimentación, un pulsador de reset y agrega WiFi y Bluetooth. Tiene un LSM6DS3TR IMU (Unidad de medición inercial) incorporada. La placa tiene un chip coprocesador  criptográfico ATECC608A (cortesía de microchip) con el que se pueden establecer distintos protocolos de encriptación y desencriptación para establecer comunicaciones seguras, es el Arduino ideal para tus proyectos con conectividad inalámbrica y detección de movimiento, también te será muy útil para IoT, solo falto incluirle un modulo GSM como el SIM800L.

La placa Arduino UNO WiFi Rev2 contiene:

Antes de iniciar quiero recordar que el nuevo Arduino IDE 2.0 esta ahora basado en el marco Eclipse Theia.

Theia se basa en el mismo código subyacente que el popular y ampliable "Visual Studio Code" de Microsoft, esto permite que Arduino avance a un editor más potente y moderno y ahora el DARK MODE o Modo Oscuro viene nativo.

1. Microcontrolador Atmel ATmega4809: En este caso el Microcontrolador o MCU Atmel ATmega4809 ofrece memoria flash programable de 48 KB, SRAM de 6144 bytes, EEPROM de 256 bytes. El microcontrolador ATmega4809 opera entre +1.8 y +5.5 voltios CC contiene un total de 48 pines de entrada/salida y trabaja a una frecuencia de 20MHz.

2. Conector USB: Tiene un puerto USB Hembra Tipo B para la conexión. Aunque algunos técnicos opinan que es un conector demasiado grande y ordinario, su punto fuerte es la robustez, ya que el conector micro USB por ejemplo, tiende a levantarse y arrancarse de la tarjeta de tanto conectar y desconectar el cable y cuando es así, suele despegarse con todo y pistas, averiando la tarjeta permanentemente. El conector USB tiene principalmente 3 propósitos. El primero cargar nuestro programa ya compilado en la memoria flash del micro, el segundo conectarnos al puerto Serie (UART) predefinido en cada Arduino para comunicarnos durante la ejecución del programa y el tercero, alimentar de corriente a Arduino.

Pin 1 => Alimentación con un voltaje de +5VDC y máximo 500mA.

Pin 2 y 3 => Sirven para la transmisión de datos del BUS.

Pin 4 => GND, Masa o tierra.

3. Puerto de alimentación: El Arduino UNO WiFi Rev2 se puede alimentar con un adaptador de CA a CC, una batería, una power bank, etc. Se utiliza un enchufe de centro positivo de 5.5x2,1mm para alimentar la placa Arduino. El voltaje de alimentación de entrada recomendado es de +7 a +12 Vcc.

4. ISP Flash y controlador USB: Arduino UNO WiFi Rev2 tiene un ATmega32U4 como chip ISP Flash y controlador USB. (recordemos que en Arduino UNO se utiliza el ATmega16U2 y el ATmega32U4 ya lo habíamos visto en Arduino Pro Micro y Arduino Leonardo) ISP significa In-System Programming. Aquí el ATmega32U4 funciona como el puente principal entre el puerto USB y el microcontrolador ATmega4809.

5. Módulo WiFi (NINA-W102): El soporte WiFi (802.11 b/g/n) y Bluetooth, BLE 4.2 está habilitado con el módulo de radio u-blox NINA-W102 WiFi, el ESP32 también contiene el mismo chip para soporte WiFi. El bluetooth del Arduino UNO WiFi Rev2 puede ser tanto un cliente, como un dispositivo host Bluetooth® y Bluetooth® Low Energy. Algo bastante único en el mundo de las plataformas de microcontroladores. Data sheet aquí.

6. LED RGB: Arduino UNO WiFi Rev2 tiene un LED RGB incorporado que puede ser programable pero se controla por wifi.

7. IMU (unidad de medida inercial): Contiene un LSM6DS3TR IMU a bordo que es útil para acelerómetro, giroscopio, temperatura y sensor de 3 ejes.

8. Led RX/TX: los Leds Rx y Tx de la placa parpadearán cuando los datos se transmitan a través del chip USB a serie ATmega32U4 y la conexión USB a la computadora.

9. Botón de reset: Este botón es útil para resetear la placa Arduino UNO WiFi Rev2 y reiniciar el programa desde el origen. Es útil cuando el programador quiere ejecutar el programa desde el punto de partida. Al presionar el botón de reset, envía el pulso lógico al pin de reset del microcontrolador ATmega4809, cuando se resetea la placa, se está reseteando el procesador principal ATmega4809, sin cerrar la conexión USB, que es mantenida por el microcontrolador secundario ATmega32U4.

10. Pines de E/S digitales: En la placa Arduino UNO WiFi Rev2 contamos con 14 pines de E/S digitales numerados del pin D0 al pin D13 estos pines se pueden utilizar como entradas o salidas mediante las funciones pinMode (), digitalWrite () y digitalRead () y tienen una resistencia pull-up interna (desconectada por defecto) de 20-50 kOhms, de igual forma de estos 14 pines, los pines número 3, 5, 6, 9, y 10 son pines ~ PWM de 8 bits con la función analogWrite () (modulación de ancho de pulso). Los pines PWM simulan la salida de hardware analógico mientras que otros pines simulan la salida analógica de software. Estos 5 pines PWM encuentran aplicaciones en las que necesitamos regular algo, por ejemplo la velocidad de un motor DC, el giro de un servomotor o el brillo de un led, por ejemplo. Algunos de estos pines de entrada/salida digitales también pueden servir como interfaz SPI (interfaz periférica en serie) desarrollada por Motorola. Recordemos que a diferencia de I2C, en SPI solo puede existir un dispositivo maestro y no existe límite para el número de esclavos. En los pines Rx (D0) Tx (D1), tenemos el puerto serial full dúplex UART, que se utiliza para recibir y transmitir datos en serie TTL, estos pines están conectados a los pines correspondientes del micro ATmega32U4 y en los pines D2 y D3 tenemos las interrupciones externas, estos pines se pueden configurar para activar una interrupción en un valor bajo, un flanco ascendente o descendente o un cambio de valor. Consulte la función attachInterrupt () para obtener más detalles. Trabajan a máximo 40mA, pero se aconseja manejarlos a 20mA.

11. Pines de entrada analógica: Hay un total de 6 pines analógicos en la placa Arduino UNO WiFi Rev2 cada uno de las cuales proporciona 10 bits de resolución (es decir, 1024 valores diferentes). Por defecto miden desde tierra hasta 5 voltios, aunque es posible cambiar el extremo superior de su rango usando la función analogReference(). Los 6 pines de entrada analógica numerados del pin A0 al pin A5 toman la señal de los sensores analógicos y la convierten en un valor digital. Los pines miden el voltaje, no la corriente porque tienen un valor muy alto de resistencia interna. Entonces, el valor de la corriente es mucho menor en comparación con el voltaje. Resaltar que en los pines A4 (SDA) y A5 (SCL) tenemos el protocolo I²C (TWI), el software Arduino incluye una biblioteca <Wire> para simplificar el uso del bus I²C.

12. Pines de power:

• Vin: Es el voltaje de entrada a la placa Arduino UNO WiFi Rev2 cuando se está usando una fuente de alimentación externa, recomendable alimentarlo con +7 a +12 Vcc. Se debe tener precaución ya que la entrada de voltaje por este pin no está protegida por el diodo ante inversión de polaridad, la conexión va directamente a la entrada del regulador NCP1117. Si se esta alimentando al Arduino por el jack, por este pin Vin también saldrá dicho voltaje suministrado.
• 5V: Este pin emite 5V regulados desde el regulador NCP1117 en la placa.
• 3V3: Este pin genera una fuente de alimentación regulada de 3.3 voltios generada por el regulador LP2985-33 integrado. El consumo máximo de corriente de este pin es de 50mA.
• GND: Pines de tierra o masa.
• AREF: Este es la referencia de voltaje del conversor Análogo/Digital (ADC) del micro, de 10 bits, este ADC convierte los voltajes entrantes entre 0V y 5V a valores enteros entre 0 y 1023. Esto da como resultado una resolución de aproximadamente 4.8mV AREF se puede usar en lugar de la referencia estándar de 5V para el extremo superior del espectro analógico; por ejemplo, si desea usar el ADC para monitorear una señal que tenía un rango de 0 a 1.5 voltios, podría obtener la escala completa del ADC conectando AREF a una señal de 1.5V. ¡OJO NO CONECTE UNA SEÑAL FUERA DE LA GAMA 0V A 5V O FREIRA EL MICROCONTROLADOR! Tenga en cuenta que para que esto funcione, debe ejecutar analogReference(EXTERNAL); antes de usar analogRead(). También, después de cambiar la referencia analógica, las primeras lecturas de analogRead() pueden no ser precisas. Para obtener más información, consulte gratis aquí la Referencia analógica.
• IOREF: Este pin en la placa Arduino UNO WiFi Rev2 proporciona la referencia de voltaje con la que opera el microcontrolador, es un voltaje correspondiente a la E/S de esa placa, por ejemplo, Arduino UNO WiFi Rev2 suministrara +5v por este pin. Una shield configurada correctamente puede leer el voltaje del pin IOREF y seleccionar la fuente de alimentación adecuada, permitiendo que los traductores de voltaje en las salidas funcionen con 5V o 3.3V.

13. Regulador de voltaje: El trabajo principal del Regulador de Voltaje es regular el voltaje de entrada y salida de la placa Arduino UNO WiFi Rev2. También regula el voltaje para los pines de 5V y 3V3. Si se le suministra energía a más de 12Vcc, puede sobrecalentarse y sufrir avería.

14. Pines de encabezado ICSP: ICSP es In-Circuit Serial Programming. Se utiliza para programar microcontroladores AVR. Puede usar el ISP de Arduino para cargar bocetos directamente en las placas Arduino basadas en AVR sin la necesidad del gestor de arranque. Los pines de encabezado ICSP contienen seis pines: MISO, +Vcc, SCK, MOSI, RESET y GND.

Recordar que en Arduino UNO WiFi Rev2, el Pin LED BUILTIN incorporado es 25 en lugar del Pin número 13 como se acostumbra y también tenemos Fritzing Part disponible.

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Bibliografía  https://www.arduino.cc/

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