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【Arduino】UNO R4 WiFi のはじめかた(ことはじめ)

すけろく
ついに、Arduino UNO R4 を手に入れたぞ!
げんろく
Arduinoをこれから使ってみる人には良いモデルだな。
しかもWi-Fiモジュールがついているので、
これ一台でできることが一気に増えた。
すけろく
これから、いろいろと調べてみたいぞ!
げんろく
よし、まずはArduino UNO R4 の仕様を確認して
Hello Worldをやってみよう!
ようやく、国内の技適認証が完了して「Arduino UNO R4 WiFi」も流通し始めました。
待っていました。この時を。
旧型の「Arduino UNO R3」は、Arduino IDEで開発する際の基準として活用していました。
今回、「Wi-Fi」機能が開発ボード上に実装されたことで、インターネットへの接続などが便利になります。
使用用途もかなり広がります。
そこで、今回は「Arduino UNO R4 WiFi」をAruino IDE でのプログラミングする際の手順を確認します。

記事内でご紹介する「Arduino UNO R4 WiFi」はこちら!

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Arduino UNO R4 WiFiとは?

Arduino IDEで試作する際に基準となる開発ボード

Arduino UNO R4 WiFi」は、Arduino IDEでプログラミングをすることを目的とした、開発ボードです。
Arduino IDEで使用できるライブラリも、この開発ボードにほとんど対応しているので、ライブラリの使い方、動作を確認する際に使えます。
今回の「Arduino UNO R4」には、次のようなWiFi機能がついていないものもあります。
用途に応じて選べるのも魅力的ですね。
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Arduino UNO R4 WiFi」のパッケージと内容物は次の通りです。
注意が必要なのは、パソコンとの接続に使う「USB-C」ケーブルが付属していない点です。
データ通信が可能なUSB-Cケーブルを準備する必要があります。

Arduino UNO R4 WiFiのボードレイアウト

Arduino UNO R4 WiFi」のボードレイアウトは次の通りです。

Arduino Uno Rev4 WiFi のボードレイアウト
Arduino UNO R4 WiFi のボードレイアウト

 

旧型のArduino UNO R3は次のような形でした。

Arduino Uno Rev3 のボードレイアウト
Arduino UNO R3 のボードレイアウト

基板デザインとしては、旧型も基板上の回路が見やすいので好きだったのですが。。

Arduino UNO R4 WiFi」は、非常にすっきりとした印象を持つデザインになっています。

また、LEDのマトリックスが実装されているのもいいですね。

 

 Arduino UNO R4 WiFi のスペック

Arduino UNO の新旧開発ボードでのスペックを次に比較します。
項目 Arduino UNO R4 WiFi Arduino UNO R3
CPU Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4)
Armv7E-Mアーキテクチャ
・最大動作周波数:48MHz
・256 kB Flash Memory
・32 kB SRAM
・8 kB Data Memory (EEPROM)
ATmega328P
・megaAVR
・コアサイズ:8bit
・クロック:20MHz
・ROM:33kB
・プログラムメモリ[B]:32kB
・データROM:1kB
・RAM:2kB
動作電圧 5V 5V
Wi-Fi 802.11 b/g/n standard
Bluetooth Bluetooth® 5
動作温度 -40℃ to +85℃ -40℃ to +85℃
インターフェイス
(GPIO)
Analog
14 GPIO pins
Digital
18 GPIO pins
ESP
6 GPIO pins
ICSP
6 GPIO pins
Qwic
4 GPIO pins
Battey
3 GPIO pins
Analog
14 GPIO pins
Digital
18 GPIO pins
ESP
6 GPIO pins
ICSP
6 GPIO pins
Communication 1x UART (pin D0, D1)
1x SPI (pin D10-D13, ICSP header)
1x I2C (pin A4, A5, SDA, SCL)
1x CAN (pin D4, D5, external transceiver is required)
1x USART
1x SPI
1x  I2C
1x Analog Comparator (AC)
電源 6-24 V DC 6-20V DC
USB接続 USB-C USB-B
その他 6x PWM Digital I/O Pins 6x PWM Digital I/O Pins

GPIO構成

他のセンサーなどとの通信に使用するGPIOの構成は次の通りです。

 

 Arduino UNO R4 WiFi を使うために必要なもの

Arduino UNO R4 WiFi」は、特に付属品なしで販売されています。

そのため、プログラムを書き込む際に必要となるUSBケーブルが別途、必要となります。

USBは、「USB-C」になります。

Arduino IDEで準備すること

Arduino IDE は、開発ボードであるArduino製品、M5Stack、micro:bitなど、幅広いマイコンに対して、組み込みプログラムを書き込める開発環境です。

Arduino IDE で開発を行う際には、次の手順を行う必要があります。

  1. Arduino IDE(開発環境)をインストールする
  2. 開発するマイコンに対応したボードマネージャをインストールする
  3. プログラム内で呼び出すライブラリをインストールする
  4. プログラムを作成し、書き込む

Arduino IDE(開発環境)をインストールする

最新のArduino IDE(2.x)をインストールします。

インストール手順については、次の記事を参考にしてください!
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開発するマイコンに対応したボードマネージャをインストールする

今回は、「Arduino UNO R4 WiFi」を使いますので、対応するボードマネージャをインストールします。

ボードマネージャの名前は、以下のものです。

使用する情報 設定値
ボードマネージャ名 Arduino UNO R4 Boards

ボードマネージャのインストール手順については、次の記事を参考にしてください!

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プログラム内で呼び出すライブラリをインストールする

今回は、Arduino IDEの標準ライブラリを使いますので、ライブラリは新規にインストールしません。

ライブラリのインストール手順については、次の記事を参考にしてください!

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これでArduino IDEで「Arduino UNO R4 WiFi」にプログラムを書き込む準備ができました。

Arduino UNO R4 WiFiで”Hello World”してみる

今回は、正常に書き込めるかを含めて、動作確認しますので、シリアル通信で、「Hello World」を送信してみます。

Arduino IDEを起動して、「ファイル」メニューから「新規ファイル」を選択し、表示されるスケッチに以下のように記述します。

 Arduino IDE スケッチ例

 Arduino UNO R4 WiFi への書き込み

初回接続時

はじめてパソコンに接続した際には、次のようなデモが実行されます。


書き込み

  1. Arduino UNO R4 WiFiをパソコンにUSB接続します。
  2.  Arduino IDEで前述のプログラムを記載して、 「ファイル」メニューから「名前を付けて保存」で任意の名前を付けて保存します。
  3. 「ツール」メニューから「ボード」情報を確認し、次のものを選択します。
    「Arduino UNO R4 Boards」-「Arduino UNO R4 WiFi」
  4. 「シリアルポート」にマイコンを接続したCOMポートが指定されているかも確認します。
    COMポートが正常に認識されている場合、COMポート名の右側に「Arduino UNO R4 WiFi」と表示されます。
  5. 「ツール」メニューから「シリアルモニタ」を選択してシリアルモニタを起動します。(転送速度は「115200」です)
  6. 「スケッチ」メニューから「マイコンボードに書き込む」を選択します。

 プログラム実行結果

シリアルモニタを起動すると、以下のとおり表示されます。

hello world
hello world
hello world
hello world
・・・

編集後記

いかがだったでしょうか。

新しい「Arduino UNO R4 WiFi」では、ボードマネージャも新規提供されていることがわかっていただければと思います。

その部分をおさえることで、Arduino IDEで変わらずプログラミングを実施することができます。

記事は、以上になります。

最後までご覧いただきありがとうございました。

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「WiFI機能なし」もあります。

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