#arduinounor4minima

Auf den ersten Blick wirkt er wie ein ganz normaler Arduino Nano V3 – klein, kompakt, mit den typischen Pins links und rechts. Doch dieser Schein trügt: Der neue Arduino Nano R4 bringt die volle Leistung des UNO R4 Minima in das winzige Nano-Format. https://youtu.be/W9SpRIS5vrE Damit steht erstmals ein Nano zur Verfügung, der nicht mehr auf der alten 8-Bit-Technik basiert, sondern mit einem modernen 32-Bit ARM Cortex-M4 Prozessor ausgestattet ist. Kurz gesagt: gleiche Power wie der UNO R4 Minima – aber im Taschenformat. In meinen bisherigen Beiträgen habe ich bereits den UNO R4 Minima im Vergleich zum UNO R3 vorgestellt und praktische Programmierbeispiele gezeigt. Jetzt ist es an der Zeit, die kleine Version genauer unter die Lupe zu nehmen.

👉 Wie unterscheidet sich der Nano R4 vom UNO R4 Minima? Und warum könnte er dein nächster Favorit für kompakte Projekte werden? Transparenz-Hinweis: Den Arduino Nano R4 habe ich mir selbst gekauft. Ich stehe in keiner Verbindung zu Arduino.cc und erhalte keinerlei Vorteile oder Bezahlung für diesen Beitrag. Mein Review basiert ausschließlich auf meinen eigenen Erfahrungen mit diesem Mikrocontroller.

Schneller Überblick: Technische Daten im Vergleich

Bevor wir tiefer in die Details einsteigen, lohnt sich ein direkter Blick auf die technischen Daten. In der folgenden Tabelle habe ich den neuen Arduino Nano R4 den beiden bekannten Boards Arduino Nano V3 und Arduino UNO R4 Minima gegenübergestellt. So erkennst du sofort, wo die größten Unterschiede liegen – und warum der Nano R4 auf den ersten Blick zwar unscheinbar wirkt, unter der Haube aber echte Power mitbringt. Feature / Board Arduino Nano V3 Arduino Nano R4 Arduino UNO R4 Minima Microcontroller ATmega328P (8-bit) Renesas RA4M1 (32-bit, ARM Cortex-M4) Renesas RA4M1 (32-bit, ARM Cortex-M4) Taktfrequenz 16 MHz 48 MHz 48 MHz Flash-Speicher 32 kB 256 kB 256 kB RAM 2 kB 32 kB 32 kB EEPROM 1 kB 8 kB 8 kB Digitale I/Os 14 21 14 Analoge Eingänge 8 8 6 PWM-Pins 6 6 6 DAC – 1 (A0) 1 (A0) OpAmp – A1, A2, A3 A1, A2, A3 Kommunikation UART, I²C, SPI 1×UART, 2×I²C (inkl. Qwiic), SPI, CAN 1×UART, 2×I²C, SPI, CAN USB-Port Mini-USB USB-C USB-C Betriebsspannung 5 V 5 V 5 V VIN 7–12 V 6–21 V 6–24 V Abmessungen 18 × 45 mm 18 × 45 mm 25 × 68 mm

Design & Erster Eindruck

Auf den ersten Blick erinnert der neue Arduino Nano R4 stark an den klassischen Nano V3: kompakte Bauform, gleiche Pin-Reihen, vertrautes Layout. Aber bei genauerem Hinsehen offenbaren sich moderne Details wie USB-C, eine programmierbare RGB-LED oder der Qwiic-Anschluss für I²C-Erweiterungen.

v.l.n.r. - Arduino UNO R4 Minima - Arduino Nano ESP32 - Arduino Nano V3 - Arduino Nano R4 Natürlich gibt es heute schon eine ganze Reihe von Mikrocontrollern im Nano-Format, die ebenfalls mit Micro-USB oder USB-C ausgestattet sind – viele davon basieren allerdings auf dem ESP32. Diese Boards bieten oft noch mehr Rechenleistung, WLAN und Bluetooth an Bord und spielen damit in einer ganz anderen Leistungsklasse.

Der Unterschied: Der Arduino Nano R4 setzt bewusst nicht auf einen ESP32, sondern auf den Renesas RA4M1 Cortex-M4. Damit positioniert er sich als offizieller Arduino-Nachfolger mit voller IDE-Kompatibilität, einfacher Library-Unterstützung und einem Ökosystem, das vor allem Einsteiger und Prototyping-Fans anspricht. Kurz gesagt: nicht der stärkste Nano am Markt – aber der verlässlichste und am besten integrierte.

Besondere Features im Detail

RGB-LED + klassische Status-LED Eine kleine, aber sehr praktische Neuerung ist die integrierte RGB-LED. Sie kann beliebige Farben darstellen und eignet sich ideal, um Systemzustände oder Sensordaten visuell darzustellen. Ob grün für „alles läuft“, rot für „Fehler“ oder blau für „Verbindung hergestellt“ – so bekommst du sofort ein optisches Feedback direkt am Board. Wichtig zu wissen: Die RGB-LED ersetzt nicht die klassische „Buildin-LED“ am Pin D13. Diese ist nach wie vor vorhanden, beim Nano R4 liegt sie links neben dem USB-C-Port und leuchtet in einem gelb/orangen Farbton. Damit hast du sogar zwei LEDs on Board: - 🔸 D13 LED → wie gewohnt für schnelle Tests und Debugging - 🌈 RGB-LED → frei programmierbar für mehrfarbige Anzeigen Ein einfaches Beispiel zum Ansteuern der RGB-LED sieht so aus: /* Arduino Nano R4 – RGB-LED Beispiel Autor: Stefan Draeger Beschreibung: Dieses Beispiel zeigt, wie man die eingebaute RGB-LED am Arduino Nano R4 über eine Funktion mit drei Parametern ansteuert. Parameter: setRGB(red, green, blue) - red → Helligkeit der roten LED (0 = AUS, 255 = volle Helligkeit) - green → Helligkeit der grünen LED (0 = AUS, 255 = volle Helligkeit) - blue → Helligkeit der blauen LED (0 = AUS, 255 = volle Helligkeit) */ void setup() { // Definiere die drei Pins für die RGB-LED als Ausgänge pinMode(LEDR, OUTPUT); pinMode(LEDG, OUTPUT); pinMode(LEDB, OUTPUT); } // Hilfsfunktion zum Setzen der RGB-Farbe void setRGB(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue) { /* Wichtig: Die RGB-LED am Nano R4 ist *active low*. Das bedeutet: - LOW (0) → LED AN - HIGH (1) → LED AUS Mit analogWrite() (PWM) können wir Helligkeiten steuern. Damit das korrekt funktioniert, müssen wir die Werte invertieren. */ analogWrite(LEDR, 255 - red); // Rot steuern analogWrite(LEDG, 255 - green); // Grün steuern analogWrite(LEDB, 255 - blue); // Blau steuern } void loop() { // Rot setRGB(255, 0, 0); delay(500); // Grün setRGB(0, 255, 0); delay(500); // Blau setRGB(0, 0, 255); delay(500); // Weiß (alle Farben an) setRGB(255, 255, 255); delay(500); // Aus setRGB(0, 0, 0); delay(500); } Qwiic-Connector – Sensoren ohne Löten in Sekunden anschließen Ein weiteres Highlight des Arduino Nano R4 ist der eingebaute Qwiic-Anschluss. Damit lassen sich Sensoren und Aktoren ganz ohne Löten mit nur einem Kabel verbinden. Statt wie bisher Dupont-Kabel an die I²C-Pins zu klemmen, genügt ein fertiges Qwiic-Kabel – einstecken, fertig.

Arduino Nano R4 mit APDS-9960 Gestensensor von Soldered 👉 Der Clou: Die Qwiic-Verbindungen sind kaskadierbar. Das bedeutet, du kannst mehrere Sensoren oder Module einfach hintereinander verbinden, ohne jedes Mal neue Pins am Mikrocontroller zu belegen. Ein Bus – viele Geräte.

Arduino Nano R4 mit Modulinos kaskadierend angeschlossen Arduino selbst bietet dafür die Modulino-Serie an – kleine Boards mit Sensoren und Aktoren, die perfekt auf den Qwiic-Port abgestimmt sind. Der Nachteil: Sie sind im offiziellen Shop nicht ganz günstig. Der Vorteil: absolute Plug & Play-Erfahrung, die gerade für Einsteiger oder schnelle Prototypen extrem praktisch ist.

Qwiic Sensoren auf Aliexpress Wer sparen möchte, findet im Qwiic-Ökosystem aber auch zahlreiche günstige Alternativen von anderen Herstellern. VRTC-Pin (RTC-Backup) Ein spannendes Detail des Arduino Nano R4 ist der VRTC-Pin. Dieser Anschluss ermöglicht es, eine kleine Knopfzelle oder einen Akku anzuschließen, um die eingebaute Echtzeituhr (RTC) des Mikrocontrollers mit Strom zu versorgen. 👉 Der Vorteil: Datum und Uhrzeit bleiben auch dann erhalten, wenn das Board nicht mehr über USB oder VIN mit Spannung versorgt wird. Damit eignet sich der Nano R4 besonders gut für Anwendungen wie Datenlogger, Timer oder zeitgesteuerte Schaltungen, bei denen eine zuverlässige Uhrzeit unabdingbar ist. Ein Vergleich mit den größeren Boards macht den Unterschied deutlich: - Der UNO R4 Minima verfügt nicht über einen VRTC-Pin. - Erst der UNO R4 WiFi bietet, ähnlich wie der Nano R4, separate Anschlüsse für die RTC-Backup-Versorgung – dort sind die Pins unten links am Board herausgeführt.

Arduino UNO R4 WiFi - VRTC Pins

Arduino Nano R4 - VRTC Pin Damit bietet der Nano R4 ein Feature, das man beim UNO R4 Minima vergeblich sucht – und das ihn für Projekte, bei denen eine exakte Zeit auch nach Stromausfall wichtig ist, besonders attraktiv macht. 💡 Hinweis: Ein praktisches Projekt, bei dem ich den VRTC-Pin des Nano R4 mit einer Knopfzelle, einem OLED-Display und einem Taster nutze, um eine Uhr mit Backup-Funktion aufzubauen, werde ich in einem separaten Beitrag veröffentlichen. DAC-Ausgang (A0) – analoge Signale statt PWM Ein echtes Highlight des Arduino Nano R4 ist der eingebaute DAC (Digital-Analog-Converter) am Pin A0. Damit lassen sich im Gegensatz zum klassischen Nano V3 nicht nur PWM-Signale, sondern tatsächlich stufenlose analoge Spannungen zwischen 0 V und 5 V erzeugen. Das eröffnet spannende Möglichkeiten – etwa für Audioausgaben oder einfache Signalgeneratoren. 💡 Hinweis: Ein ausführliches Praxisbeispiel mit Oszilloskop und Code, wie sich der Nano R4 als kleiner Frequenzgeber einsetzen lässt, veröffentliche ich in einem separaten Beitrag. Einseitig bestückt & Castellated Pins Der Arduino Nano R4 ist komplett einseitig bestückt – alle Bauteile befinden sich nur auf der Oberseite der Platine. Das erleichtert nicht nur die Fertigung, sondern macht ihn auch ideal für enge Gehäuse oder den direkten Einbau in eigene Projekte. Zusätzlich verfügt der Nano R4 über sogenannte Castellated Pins (halbkreisförmig eingefräste Lötpads). Damit lässt er sich wie ein SMD-Bauteil direkt auf eine eigene Platine löten – ein klarer Vorteil für Entwickler, die den Mikrocontroller fest in ihr Design integrieren möchten. Den Nano R4 gibt es in zwei Varianten: - Mit Header (Stiftleisten): Praktisch für Prototypen, Breadboards und alle, die flexibel bleiben möchten. - Ohne Header: Lässt sich platzsparend auf eigene Platinen löten und für kompakte Designs einsetzen. Ich persönlich bevorzuge trotz der Vorteile der Header-losen Version die Variante mit Stiftleisten. Denn so bleiben die Komponenten austauschbar, was langfristig ressourcenschonender ist: Geht einmal ein Mikrocontroller kaputt, muss nicht gleich das gesamte System ersetzt werden – man tauscht einfach das Board aus.

Mini-Praxis-Test mit dem Arduino Nano R4

Um den Nano R4 in Aktion zu zeigen, habe ich ihn auf das separat erhältliche Arduino Nano Connect Carrier Board gesteckt. Dieses kleine Zusatzboard erweitert den Nano um: - einen microSD-Kartenslot - vier Grove-Schnittstellen (für Sensoren und Aktoren) - sowie einen weiteren Qwiic-Anschluss

Damit ergeben sich sofort spannende Projektideen – von Datenloggern bis hin zu kleinen IoT-Systemen. IoT nachrüsten über Grove-Module Auch wenn der Arduino Nano R4 keine integrierte WiFi- oder Bluetooth-Schnittstelle mitbringt, ist er dank der Grove-Anschlüsse des Connect Carrier Boards leicht erweiterbar. Über die serielle Grove-Schnittstelle lassen sich passende Kommunikationsmodule einfach anschließen – ganz ohne Lötarbeiten.

Arduino Nano R4 - Nano Connect Carrier - serial ESP8266 Grove Modul So kannst du den Nano R4 bei Bedarf um WiFi oder BLE erweitern und damit auch in IoT-Projekten einsetzen. Der Vorteil: Du entscheidest selbst, ob dein Projekt wirklich eine drahtlose Verbindung benötigt – oder ob du den Mikrocontroller als standalone Logger oder Steuerung nutzen möchtest. 👉 Das macht den Nano R4 besonders flexibel: kompakt, ressourcenschonend und trotzdem offen für Erweiterungen, wenn dein Projekt es erfordert. OpAmp-Eingänge (A1–A3) – Signale direkt verstärken Eine Besonderheit des Arduino Nano R4 sind die analogen Pins A1 bis A3, die zusätzlich als Eingänge für den integrierten Operationsverstärker (OpAmp) genutzt werden können. Damit lassen sich schwache Sensorsignale direkt auf dem Mikrocontroller verstärken oder puffern – ganz ohne externe Schaltung. 👉 Für einfache Projekte spielt das oft keine Rolle, aber bei empfindlichen Sensoren (z. B. Mikrofon oder Lichtsensor) kann der eingebaute OpAmp ein echter Vorteil sein. So sparst du zusätzliche Bauteile und hältst deine Schaltung kompakt.

Preis & Verfügbarkeit

Der Arduino Nano R4 ist aktuell bei vielen Händlern erhältlich – sowohl direkt bei Arduino.cc als auch bei Distributoren wie reichelt.de oder botland.de. Preislich liegen die Boards nah beieinander, die Unterschiede ergeben sich vor allem durch Versandkosten und Lieferzeiten. Ich habe mein Exemplar bei reichelt.de bestellt: Der Preis war nur minimal höher als direkt bei Arduino.cc, dafür kam die Lieferung deutlich schneller an. Zwar liegen die Versandkosten bei Reichelt mit 5,95 € höher, aber bei Arduino.cc muss man trotz günstigerem Versand (3,50 €) längere Lieferzeiten aus Italien einkalkulieren. 👉 Mein Tipp: Wer es schnell braucht, ist mit einem lokalen Händler wie Reichelt besser bedient. Wer etwas warten kann, spart ein paar Euro bei Arduino.cc. Preisvergleich (Stand: 18.08.2025) HändlerPreisVersandkostenhttps://www.reichelt.de/12,80 €5,95 €https://store.arduino.cc/13,40 €3,50 €https://botland.de/13,50 €4,95 €

Fazit & Ausblick

Hey Leute! Heute möchte ich euch die neueste Errungenschaft in der Welt der Mikrocontroller vorstellen - den brandneuen Arduino UNO R4! Dieser beeindruckende Mikrocontroller kommt in zwei Versionen daher: mit WiFi und LED Matrix oder in einer schlanken Minima-Version. In diesem Beitrag gebe ich euch einen ersten Einblick in die technischen Daten und Features beider Modelle. Aber keine Sorge, ich werde jedem der beiden Mikrocontroller bald separate, ausführliche Beiträge widmen.

Technische Daten im Duell: Arduino UNO R4 WiFi vs. Minima

Im Folgenden zeige ich dir eine detaillierte Tabelle mit den technischen Daten beider Mikrocontroller. Du wirst feststellen, dass sich die Daten weitgehend ähneln. Allerdings bietet der Arduino UNO R4 mit WiFi-Unterstützung durch den verbauten ESP32 S3 Chip zusätzliche Funktionen wie WiFi und Bluetooth Low Energy. Tauchen wir nun tiefer ein und erkunden wir diese interessanten Details genauer. Arduino UNO R4 MinimaArduino UNO R4 WiFiMicrocontrollerRenesas RA4M1 (ARM cortex-M4)Taktgeschwindigkeit48 MHzESP32 S3 - bis zu 240 MHzSpeicherR4AM1, 256 kB Flash, 32 kB RAMESP32-S3, 384 kB ROM, 512 kB SRAMSchnittstellenUART, I2C, SPI, CANUSB-SchnittstelleUSB-Typ-Cdigitale Pins14digitale PWM Pins6analoge Pins6DAC1Spannung an den Pins5 VEingangsspannung6-24 Vmax. Stromaufnahme per Pin8 mAFeaturesWiFi, Bluetooth Low Energy (BLE), 12 x 8 LED Matrix (rot)Abmessungen (LxB)68,85 mm x 53,34 mm Besonders cool finde ich die 12x8 LED Matrix, auf welcher wir recht einfach Debug-Ausgaben ausgeben können und somit auf ein zusätzliches Display verzichten könnten.

Arduino UNO R4: Nur im offiziellen Arduino Store erhältlich!

Ich freue mich, bekannt zu geben, dass die beiden Mikrocontroller exklusiv im offiziellen Arduino Store erhältlich sind. Um meine eigenen zu erhalten, habe ich sie dort bestellt und war angenehm überrascht von der moderaten Lieferzeit von knapp 10 Tagen. Angesichts der Tatsache, dass diese beiden Mikrocontroller gerade erst veröffentlicht wurden, war dies keine Überraschung. Wenn du auch in den Genuss dieser bahnbrechenden Technologie kommen möchtest, schau einfach im Arduino Store vorbei und sichere dir deine eigenen Exemplare. Hier sind die direkten Links: - https://store.arduino.cc/products/uno-r4-minima, - https://store.arduino.cc/products/uno-r4-wifi

Lieferumfang der Mikrocontroller

Zum Lieferumfang der Mikrocontroller gehört eine kleine, transparente Adapterplatte sowie einen Satz Aufkleber und ein Garantiezettel.

Was fehlt, ist ein USB-Typ-C Datenkabel. Jedoch sollte dieses fast jeder zu Hause haben.

Verbinden und Einrichten der Mikrocontroller am Windows-PC

Nun gehen wir dazu über, die beiden Mikrocontroller mit dem PC zu verbinden. Obwohl keine geeigneten USB-C Datenkabel im Lieferumfang enthalten sind, sollten diese bei einem Entwickler für Mikrocontroller problemlos verfügbar sein. Sobald ich den Mikrocontroller Arduino UNO R4 Minima an meinen Microsoft Windows 10 PC angeschlossen habe, wurde dieser als "Santiago" erkannt und als serielle Geräte eingebunden.

Der Arduino UNO R4 WiFi wurde als "UNO WiFi R4" erkannt und ebenso als serielles Gerät in dem Gerätemanager eingerichtet.

In der Arduino IDE 2.0 werden beide Mikrocontroller jedoch korrekt angezeigt und somit könnte man beide Mikrocontroller an einem PC verwenden und erkennt, welchen man gerade bespielen würde.

Ausblick

In diesem Beitrag zeige ich dir 10 spannende Beispiele mit dem Arduino UNO R4 Minima. Wir werden Schritt für Schritt durch jeden Aufbau und die Programmierung führen, sodass du ein tieferes Verständnis für diesen Mikrocontroller gewinnst. Du erinnerst dich vielleicht an die Projekte, die ich dir bereits für den Arduino UNO R3 vorgestellt habe. Diesmal wirst du jedoch sicherlich Neues entdecken und lernen. Auch wenn du noch ein Anfänger bist, keine Sorge! Die Projekte sind speziell für Menschen wie dich konzipiert, um dir einen praktischen Einstieg in die Welt der Programmierung zu ermöglichen. Von der Steuerung von LED-Blinkmustern bis hin zur Nutzung von Sensoren wie Temperatur- und Ultraschallsensoren - wir werden eine Vielzahl von Anwendungen erkunden. Ich bin mir sicher, dass du jede Menge Spaß haben wirst, während du dein Wissen erweiterst. Also schnapp dir deinen Arduino UNO R4 Minima und lass uns beginnen! Gemeinsam werden wir die Grundlagen meistern und faszinierende Projekte realisieren.

Die Beispiele sind von ganz leicht bis etwas anspruchsvoll, aber trotzdem oder gerade für Anfänger bestens geeignet. Zu jedem Beispiel werde ich dir eine kleine Liste mit Bezugsquellen für die benötigten Bauteile bereitstellen. Wobei du jedoch den Arduino UNO R4 Minima derzeit nur exklusiv im Arduino Store bekommst.

Anschluss an den PC und einrichten der Arduino IDE 2.0 für den Arduino UNO R4 Minima

Bevor wir jedoch mit der Programmierung beginnen können, müssen wir den Mikrocontroller einrichten. Dieser wird zwar in der Arduino IDE 2.0 erkannt, aber den kompletten Leistungsumfang (Speicher & CPU) können wir nur nutzen, wenn wir den Boardtreiber installieren. Den Boardverwalter finden wir in der Arduino IDE 2.0 in der Symbolleiste auf der linken Seite (1) dort suchen wir dann nach "arduino uno r4" (2) und wählen dort die Schaltfläche "INSTALL" (3). Wenn der Boardtreiber installiert wurde, dann wird dieses über einen Text " installed" (4) angezeigt und die Schaltfläche "INSTALL" wird zu "REMOVE".

Nun finden wir unter dem Pfad "Tools > Board:xyz > Arduino UNO R4 Boards" das Board "Arduino Uno R4 Minima".

Beispiel 1 - Ausgabe von Text auf der seriellen Schnittstelle

Im ersten Beispiel wollen wir einen Text auf der seriellen Schnittstelle ausgeben. Dieses können wir unter anderem dazu nutzen, um zusätzliche Ausgaben in unseren Quellcode einzubauen und so auf Fehlersuche zu gehen. //Funktion setup wird einmalig beim Starten //des Mikrocontrollers ausgeführt. //Diese wird auch ausgeführt, wenn du die Reset-Taste //auf dem Board drückst. void setup() { //begin der seriellen Kommunikation //mit 9600 baud Serial.begin(9600); } //Die Funktion loop wird fortlaufen ausgeführt. void loop() { //Ausgabe des Textes "Hallo Welt!" Serial.println("Hallo Welt!"); //einlegen einer kleinen Pause //von 500 Millisekunden delay(500); } Wenn du den obigen Quellcode auf dem UNO R4 Minima ausführst, dann solltest du im Intervall von 0,5 Sekunden die Ausgabe von "Hallo Welt!" sehen.

Beispiel 2 - eine Leuchtdiode (LED) programmieren

Eine Leuchtdiode kannst du mit einer kleinen Glühbirne vergleichen, jedoch wird diese nicht warm und verbraucht nur einen Bruchteil des Stromes. Die Leuchtdiode hat zwei Pins / Beinchen, wovon einen kürzer ist, am Gehäuse findest du zusätzlich noch eine abgeflachte Stelle. Dieses beide sind Indikatoren für die Kathode, welche der Minuspol der LED ist.

Aufbau einer LED Bei einer LED ist die Einbaurichtung zu beachten, denn dieses Bauteil leitet den Strom nur in eine Richtung. Du musst also immer GND an Kathode und die 5 V an die Anode (das lange Beinchen). ABER niemals darfst du eine LED ohne einen Vorwiderstand an eine Stromquelle anschließen. Im Grunde kannst du mit einem Vorwiderstand von 220 Ohm an einer 5 V Stromquelle nichts falsch machen. https://youtu.be/83pfTniHA9I LED blinken lassen Fangen wir mit einer einfachen Schaltung und einem ebenso einfachen Programm an und lassen eine LED blinken. Dazu schließen wir die Leuchtdiode mit einem 220 Ohm Vorwiderstand an den digitalen Pin D13 an.

eine LED am Arduino UNO Im Code müssen wir uns nun ein Feld mit dem Pin belegen und diesen in der Funktion setup als Ausgang definieren. In der loop wird jetzt fortwährend immer der Pin aktiviert und nach einer Pause wieder deaktiviert. #define ledBlau 13 void setup() { pinMode(ledBlau, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(ledBlau, HIGH); delay(500); digitalWrite(ledBlau, LOW); delay(500); } zwei LEDs wechsel blinken Im nächsten Schritt bauen wir eine zweite LED ein und erweitern unser Programm um diese so das beide LEDs im wechsel blinken.

zwei LEDs am Arduino UNO Das Wechselblinken entsteht dadurch, dass wir immer nur eine LED aktiv haben. #define ledBlau 13 #define ledGruen 8 void setup() { pinMode(ledBlau, OUTPUT); pinMode(ledGruen, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(ledBlau, HIGH); digitalWrite(ledGruen, LOW); delay(500); digitalWrite(ledBlau, LOW); digitalWrite(ledGruen, HIGH); delay(500); } eine Ampelschaltung mit drei LEDs Mit drei kleinen farbigen LEDs und der Erkenntnis von den beiden vorherigen Beispielen können wir nun eine Ampelschaltung programmieren. Eine Ampelschaltung besteht aus den vier nachfolgenden Phasen:

Wechsellichtzeichen nach §37 Abs.2 StVO Die rote LED schließen wir am digitalen Pin D13, die gelbe am digitalen Pin D12 und die grüne am Pin D11 an. Natürlich jeweils mit einem 220 Ohm Vorwiderstand.

Schaltung - Ampelphasen am Arduino UNO Im Code fügen wir eine weitere Funktion hin zu welcher wir als Parameter die Status der LEDs übergeben. Mit dieser Funktion halten wir unseren Code deutlich kürzer und wir verhindern doppelten Code. #define ledRot 13 #define ledGelb 12 #define ledGruen 11 void setup() { pinMode(ledRot, OUTPUT); pinMode(ledGelb, OUTPUT); pinMode(ledGruen, OUTPUT); } //Funktion zum setzen der Status der LEDs void setLEDs(bool ledR, bool ledGe, bool ledGr) { digitalWrite(ledRot, ledR); digitalWrite(ledGelb, ledGe); digitalWrite(ledGruen, ledGr); delay(450); } void loop() { setLEDs(false, false, true); setLEDs(false, true, false); setLEDs(true, false, false); setLEDs(true, true, false); } Wenn wir den Code auf dem Arduino UNO R4 Minima ausführen, dann sollten wir an den LEDs die vier Ampelphasen sehen. Ampelschaltung am Arduino UNO R4 Minima RGB LED programmieren Es gibt aber auch LEDs welche drei Farben in einem haben, dieses sind die RGB LEDs. Wobei hier die Abkürzungen RGB für die Farben rot, grün und blau stehen. Nachfolgend zeige ich dir ein kleines Beispiel, wie du diese RGB LED an den UNO R4 anschließt und programmierst. In diesem Beispiel verwenden wir eine reine RGB LED, also kein NeoPixel oder eine WS18B20 LED, welche einen größeren Farbraum abdecken würde. Die RGB LED verfügt über vier Kontakte, wobei jeweils ein Kontakt für jede Farbe dient und ein gemeinsamer Minuspol (GND).

Pinout der 10 mm RGB LED An den Mikrocontroller schließen wir die RGB LED wiefolgt an: - rot > D11, - blau > D10, - grün > D9, - GND > GND Die verwendeten Pins sind PWM Pins und somit können wir die Farben mixen und somit theoretisch aus dem 32bit Farbraum eine Farbe einstellen.

Schaltung - RGB LED am Arduino UNO Die Kontakte der RGB LED werden mit PWM Pins des UNOs verbunden, somit können wir nicht nur eine der drei Grundfarben Rot, Blau und Grün anzeigen, sogar auch eine mischen. #define ledRot 11 #define ledBlau 10 #define ledGruen 9 //Konstante für die Pause const int PAUSE = 1000; void setup() { pinMode(ledRot, OUTPUT); pinMode(ledBlau, OUTPUT); pinMode(ledGruen, OUTPUT); } //Funktion zum setzen eines PWM Wertes an der RGB LED void setLEDsValues(int valR, int valB, int valG) { analogWrite(ledRot, valR); analogWrite(ledBlau, valB); analogWrite(ledGruen, valG); } void loop() { //Rot setLEDsValues(255, 0, 0); delay(PAUSE); //Blau setLEDsValues(0, 255, 0); delay(PAUSE); //Grün setLEDsValues(0, 0, 255); delay(PAUSE); //Farben mischen setLEDsValues(128, 0, 55); delay(PAUSE); } Der Code bewirkt, dass die 3 Grundfarben Rot, Blau & Grün angezeigt werden. Zusätzlich wird noch eine Farbe gemischt.

Beispiel 3 - ein Drehpotentiometer am analogen Pin auslesen

Wie ein Drehpotentiometer aufgebaut ist, habe ich dir im Beitrag Bauteile: 50kOhm Drehpotentiometer gezeigt. Des Weiteren habe ich dir in diversen Beiträgen auch bereits gezeigt, wie man diesen am Arduino programmiert. Gerne möchte ich hier nun dir zeigen, wie dieser Drehpoti am Arduino UNO R4 Minima angeschlossen und programmiert wird. Auslesen des analogen Wertes vom Drehpotentiometer Zunächst schließen wir einen Drehpotentiometer am UNO R4 am analogen Pin A0 an.

Drehpotentiometer am Arduino UNO Den Wert eines analogen Sensors kann man mit der Funktion analogRead auslesen. Man erhält von dieser Funktion je nach verwendeter Spannung einen der beiden Wertebereiche: - bei 3.3V - 0 bis 679, - bei 5 V - 0 bis 1023 //der Drehpotentiometer ist //am analogen Pin A0 angeschlossen #define rotaryResistor A0 //Feld für das speichern des //Wertes für den Drehpoti int value = 0; void setup() { //begin der seriellen Kommunikation //mit 9600 baud Serial.begin(9600); //definieren das der Pin A0 //als Eingang dient pinMode(rotaryResistor, INPUT); } void loop() { //lesen des aktuellen Wertes vom Pin A0 value = analogRead(rotaryResistor); //ausgeben des Wertes auf //der seriellen Schnittstelle Serial.println(value); //einlegen einer kleinen Pause //von 25 Millisekunden delay(25); } In dem nachfolgenden Video siehst du den Wert im seriellen Monitor der Arduino IDE. Dieser ändert sich mit dem Drehen des angeschlossenen Drehpoti. Regeln der Helligkeit einer LED mit einem Drehpotentiometer Nachdem wir wissen, wie man den Wert eines Drehpoti auslesen kann, wollen wir nun dieses Bauteil nutzen, um die Helligkeit einer LED zu regeln. Man muss jedoch darauf achten, dass die LED an einen der sechs PWM Pins angeschlossen wird!

Schaltung - Arduino UNO mit Drehpotentiometer und LED Im Code müssen wir den analogen Wert, welcher zwischen 0 und 1023 liegen kann auf den PWM Wert welcher wiederum zwischen 0 und 255 liegt mappen. Dafür gibt es die Funktion map welche uns die Arbeit abnimmt. //Drehpotentiometer am analogen Pin A0 angeschlossen #define rotaryResistor A0 //LED am digitalen PWM Pin D3 angeschlossen #define led 3 void setup() { //der Pin A0 als Eingang definieren pinMode(rotaryResistor, INPUT); //der Pin D3 als Ausgang definieren pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { //auslesen des aktuellen Wertes vom Drehpoti int value = analogRead(rotaryResistor); //mappen des gelesenen Wertes //von dem Gültigkeitsbereich eines analogen Wertes //0 bis 1023 auf den Gültigkeitsbereich //eines PWM Signals von 0 bis 255 int ledBrigthness = map(value, 0,1023, 0,255); //schreiben des ermittelten Wertes an den Pin der LED analogWrite(led, ledBrigthness); //einlegen einer kleinen Pause von 25 Millisekunden delay(25); } Im folgenden YouTube Video erläutere ich dir den Aufbau der Schaltung sowie wie du das Programm in der Arduino IDE programmierst. https://youtu.be/azJoXvXtxhE

Beispiel 4 - einen Taster programmieren

Im nächsten Beispiel soll es nun darum gehen, wie du einen Taster am Arduino UNO R4 Minima programmieren kannst. https://youtu.be/kBLyII4pCSE Es gibt hier diverse Möglichkeiten, einen Taster am Arduino zu programmieren. Zum einen mit einem PullUp oder PullDown Widerstand sowie über die internen 10kOhm Widerstände. Die Lösung mit dem internen 10 kOhm Widerstand ist deutlich einfacher, da wir hier auf einen zusätzlichen Widerstand in unserer Schaltung verzichten können. In der Grafik siehst du die 3 möglichen Anschlüsse eines Tasters am Arduino UNO.

3 Varianten zum Anschluss eines Tasters am Arduino UNO Prellen eines Tasters verhindern Das Problem mit einem Taster am Arduino ist, dass dieser prellt, das heißt, es werden mehrere Signale empfangen und ausgewertet. Dieses sollten wir nach Möglichkeit verhindern. Aber auch hier gibt es Abhilfe, eine recht einfache brauchbare Lösung mit dem Aufruf der Funktion delay und eine deutlich bessere mit der Bibliothek Bounce2. Lösung 1 - entprellen mit einem delay Die wie erwähnt einfachste Lösung ist mit dem Aufruf der Funktion delay. Hier legen wir eine kleine Pause am Mikrocontroller ein, um dem Benutzer Zeit zu lassen, den Taster loszulassen. //Taster am digitalen Pin D8 angeschlossen #define button 8 void setup() { //begin der seriellen Kommunikation mit 9600 baud Serial.begin(9600); //der Taster wurde über den internen 10 kOhm //Widerstand angeschlossen pinMode(button, INPUT_PULLUP); } void loop() { //Wenn der Taster gedrückt ist, dann... if(digitalRead(button)==LOW){ //Ausgeben des Textes Serial.println("Taster gedrückt!"); //einlegen einer kleinen Pause von 125 Millisekunden delay(125); } } Im Video siehst du, dass wenn der Taster gedrückt wird, die Ausgabe "Taster gedrückt!" im seriellen Monitor angezeigt wird. Lösung 2 - entprellen mit der Bibliothek Bounce2 Die deutlich bessere Lösung ist die mit der Verwendung der Bibliothek Bounce2, hier können wir sogar drauf reagieren, wenn der Taster gedrückt und ebenso losgelassen wird. D.h. wir könnten den Taster mit einer zusätzlichen Funktion belegen. Die Bibliothek Bounce2 findest du im Bibliotheksverwalter der Arduino IDE, indem wir dort nach "Bounce2" suchen und die Schaltfläche "INSTALL" betätigen.

In diesem Beitrag möchte ich einen Vergleich zwischen dem Arduino UNO R4 Minima und dem UNO R3 vorstellen. Der Arduino UNO R3 ist bereits seit mehreren Jahren erhältlich und wurde oft kopiert, wodurch diverse Versionen von anderen Herstellern verfügbar sind. Der Arduino UNO R4 Minima hingegen ist seit Ende Juni 2023 exklusiv im Arduino Store erhältlich. Du kannst den Arduino UNO R4 Minima am besten mit dem Arduino UNO R3 vergleichen, da ihre Features sehr ähnlich sind. Schaue selbst und entdecke die Unterschiede zwischen ihnen.

Auf diesem Blog habe ich bereits zahlreiche Beiträge dem Arduino UNO R3 gewidmet und dir detailliert gezeigt, wie du ihn programmieren kannst. In diesem Artikel steht jedoch zunächst ein Vergleich im Fokus. In den kommenden Tagen werde ich speziell auf den Arduino UNO R4 Minima zugeschnittene Projekte veröffentlichen, die du aufmerksam verfolgen kannst.

Arduino UNO R4 Minima

Arduino UNO R3 Den beiden neuen Arduino's UNO R4 Minima & WiFi habe ich bereits im ersten Teil kurz und knapp vorgestellt.

Bezug des Arduino UNO R4 Minima

Wie bereits erwähnt, ist der Mikrocontroller Arduino UNO R4 Minima derzeit (stand 05.07.2023) exklusiv im Onlineshop Arduino.cc erhältlich. Der Preis mit 18 € ist recht günstig für einen neuen Mikrocontroller der Arduino-Familie. Die Versandkosten belaufen sich auf ganze 5 € per UPS und somit kommt man am Ende auf 23 € für diesen Mikrocontroller.

Lieferumfang

Zum Lieferumfang des Mikrocontrollers gehört ein kleiner Satz Aufkleber, ein Garantiezettel sowie eine transparente Acrylplatte für die Montage unter dem Mikrocontroller.

Lieferumfang - Arduino UNO R4 Minima Preisvergleich mit dem Arduino UNO R3 Der Arduino UNO R3 kostet im Onlineshop derzeit 24 € und somit deutlich mehr als der neue R4 Minima. Das könnte natürlich auch gewollt sein, um den neuen Mikrocontroller zu pushen. Die China-Klone des Arduino UNO R3 kosten weit weniger als das Original und können mit diesem sehr gut mithalten. Daher freue ich mich, wenn es die ersten günstigen vom R4 Minima geben wird.

Vergleich der Features vom Arduino UNO R4 & R3

Kommen wir zunächst zum Vergleich der technischen Daten beider Mikrocontroller: Arduino UNO R4 MinimaArduino UNO R3MicrocontrollerRenesas RA4M1 (ARM cortex-M4)ATmega328PTaktgeschwindigkeit48 MHz16 MHzSpeicher256 kB Flash, 32 kB RAM32 kB Flash, 2 kB SRAMSchnittstellenUART, I2C, SPI, CANUART, I2C, SPIUSB-SchnittstelleUSB-Typ-CUSB-Typ-Bdigitale Pins14 (davon 6 PWM Pins)analoge Pins6Eingangsspannung6-24 V6-20VSpannung an den Pins5 V5 Vmax. Stromaufnahme per Pin8 mA20 mAFeaturesBuiltin-LED am digitalen Pin D13Abmessungen (L x B)68,85 mm x 53,34 mm Wir können aus dieser Tabelle entnehmen, dass der neue Arduino UNO R4 Minima eine dreifach höhere Taktgeschwindigkeit und einen achtfach größeren Speicher hat. Besonders zu nennen ist, dass dieser Mikrocontroller noch zusätzlich über eine USB-Typ-C Schnittstelle verfügt und somit die recht betagte USB-Typ-B Schnittstelle ablöst. Vor allem, weil die Kabel ja nun ebenso langsam aussortiert werden können. Erhöhte Toleranz der Eingangsspannung Der Arduino UNO R4 Minima verfügt über eine erweiterte 24-V-Toleranz für einen größeren Eingangsspannungsbereich. Dadurch können Sie Stromversorgungen bis zu 24 V nutzen und problemlos Motoren, LED-Streifen und andere Aktoren integrieren. Die Verwendung einer einzigen Stromquelle vereinfacht Ihre Projekte erheblich. Praktische HID-Integration: Arduino UNO R4 Minima als Maus oder Tastatur verwenden Der Arduino UNO R4 Minima bietet eine eingebaute HID-Unterstützung (Human Interface Device), die es ermöglicht, eine Maus oder Tastatur zu simulieren, wenn er über ein USB-Kabel mit einem Computer verbunden ist. Diese praktische Funktion ermöglicht das Senden von Tastenanschlägen und Mausbewegungen an den Computer und verbessert somit die Benutzerfreundlichkeit und Funktionalität.

Programmieren der beiden Mikrocontroller in der Arduino IDE

Um den Arduino UNO R4 zu nutzen, benötigen wir einen Boardtreiber. In der Arduino IDE 2.0 können wir diesen Treiber über den internen Boardmanager installieren. Hierfür klicken wir auf das entsprechende Symbol (1) und suchen nach "arduino uno r4" (2). Anschließend betätigen wir die "INSTALL" Schaltfläche (3). Nach der Installation ändert sich die Schaltfläche zu "REMOVE" und es wird ein Versions-Tag (4) angezeigt. So können wir den Treiber erfolgreich installieren und verwenden.

Beide Boards haben eine integrierte LED, die jeweils am digitalen Pin D13 angeschlossen und programmiert werden kann. In unserem ersten Beitrag werden wir diese kleine SMD-LED zum Blinken bringen. //die SMD-LED ist am digitalen Pin D13 angeschlossen #define led LED_BUILTIN void setup() { //definieren das der Pin der LED als Ausgang dient pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { //aktivieren der LED digitalWrite(led, HIGH); //eine kleine Pause von 500 Millisekunden delay(500); //deaktivieren der LED digitalWrite(led, LOW); //eine kleine Pause von 500 Millisekunden delay(500); } Schauen wir uns einmal die Speicherbelegung auf dem Mikrocontroller genauer an: Programmspeicherplatzmax. ProgrammspeicherplatzBelegung globale Variablenmax. Speicherplatz für globale VariablenArduino UNO R4 Minima33576 Byte262144 Byte2524 Byte32768 ByteArduino UNO R3924 Byte32256 Byte9 Byte2048 Byte Speicherbelegung von Datentypen Bei genauer Betrachtung der Speicherbelegung von Datentypen wird deutlich, warum der UNO R4 mehr Programmspeicherplatz benötigt. (Aber dafür haben wir ja deutlich mehr Speicherplatz.) Der UNO R4 Minima ist ein 32bit System, der UNO R3 lediglich ein 8bit System, daher ist auch die Speicherlegung der Datentypen anders. Arduino UNO R3Arduino UNO R4 Minimabool1 Byte1 Byteshort2 Byte2 Byteint2 Byte4 Bytelong4 Byte4 Bytefloat4 Byte4 Bytedouble4 Byte8 Bytechar1 Byte1 ByteString6 Byte12 Byte

Abschluss