【比較】Arduino UNO R3 R4

【比較】
Arduino UNO R3 R4

こんにちは管理人のomoroyaです。

久しぶりに、Arduino関連記事を・・・。

2023年6月に「Arduino UNO R4 Minima」が発売になりました。

その後、WiFi機能ありの「Arduino UNO R4 WiFi」も発売されています。

管理人、すぐに購入したのですが放置状態・・・。

Arduino UNO R4 Minima [ABX00080] - Renesas RA4M1 - USB-C、CAN、DAC (12ビット)、OP AMP、SWDコネクター。

Arduino (アルドゥイーノ)

せっかく購入したのに、放置ももったいないし使う前にR3とR4の比較をしておこうかと。

記録のために記事にしておきます。

Arduinoに興味がある方向けに入門編にて解説しています。

入門編の解説は、誰でも手軽に遊べる内容！！

ぜひ、Arudino入門編を読んで遊びましょう！

では、さっそく比較していきます。

誤記、間違いなどありましたらコメントいただけると幸いです。

Arduino UNO R4
Arduino UNO R4 R3比較
まとめ
Arduino記事のご紹介

Arduino UNO R4

回路、DataSheetは公式サイトで確認することができます。

Arduino® UNO R4 Minima

Enhanced and improved, the Arduino UNO R4 Minima is armed with a powerful 32-bit microcontroller courtesy of Renesas. Br…

「Arduino UNO R4 Minima」の外観がこちら。

見た目で管理人が考える一番の変更点はMCUといいたいところですが・・・

管理人が考える一番の変更点はUSBコネクタがType-Cに変わったことですかね。。。

動作周波数、メモリ容量などスペックアップしており性能的な変更点は色々あるのですが・・・。

初級レベルの人にとってはスペックの違いってそこまで気にならないんですよ。

あくまでも、初級レベルで遊ぶ場合はですが。。。

初心者、初級者にとっての一番の変更点はやはりインターフェースかなって思います。

これからArduinoで遊ぼうって言う人が、いまどきType-Bのケーブルなんて持ってないっていう話です。

Type-Cであれば、各家庭に一つはあるでしょう！！！

という勝手な思い込みですが・・・。

さらに、「Arduino UNO R4 Minima」の良いところはデジタル入出力、アナログ入力ピンがR3と同じこと。

これ初級レベルの人にとっては、とてっも重要！！！

インターフェースが大きく変わったら困るわけですよ。

ということで、見た目で管理人が考える変更点の第1位は・・・

「USBコネクタがType-Cに変わったこと」

変わってなくて良かったなと考える第1位は・・・

「デジタル入出力、アナログ入力のインターフェースがR3と同じこと」

で決定です。

あと、見ためからわかることと言えばR3に実装されていた電解コンデンサが積層セラミックキャパシタに変更されていますね。

電解コンデンサは寿命が短いので、改善されている点ですかね。

とは言っても遊びで使う分には気にならないと思いますが・・・。

Arduino UNO R4 R3比較

では、R4とR3を一覧表で比較します。

Arduino® UNO R4 Minima

Enhanced and improved, the Arduino UNO R4 Minima is armed with a powerful 32-bit microcontroller courtesy of Renesas. Br…

■Arduino UNO R4(Minima) vs R3 比較一覧

項目	UNO R4 Minima	UNO R3
サイズ	68.85 × 53.34 mm	68.86 × 53.4 mm
USBポート (Programming Port)	Type-C	Type-B
動作電圧	5V	5V
入力電圧	6 ～ 24V	7 ～ 12V(推奨) 6～20V(リミット)
電流 I/OピンあたりのDC電流	8mA	20mA
マイコン	ルネサス RA4M1 (Arm® Cortex®-M4) 32bit	ATMega328P 8bit
動作周波数	48MHz	16MHz
フラッシュメモリ	256kbyte	32kbyte
SRAM	32kbyte	2kbyte
EEPROM	8kbyte	1kbyte
Digital入出力ピン	14	14
アナログ入力ピン	6(14bit)	6(10bit)
アナログ出力(DAC)	1(12bit)	ー
PWMピン	6	6
SWD(Serial Wire Debug)	1	ー
UART	1	1
I2C	1	1
SPI	1	1
CAN	1	ー
USBペリフェラルによるHID	1	ー

・サイズはほぼ同じ！！

・外観で述べた通り、Programming PortはType-Cに変更

・動作電圧は変わらずですが、入力電圧は24Vまで対応と拡大

これは、R3とR4でレギュレータに変更があったということですね。
※R4：スイッチングレギュレータ、R3：リニアレギュレータ

・IOピンあたりの電流は20mA→8mAに変更。
※実装されたマイコンの仕様による制限

・マイコンはルネサス製のRA4M1に変更

ネサス製のRA4M1の特徴
・Arm Cortex-M4コアを搭載　Arm® Cortex®-M4コア: 最大48MHz
・浮動小数点ユニット(FPU)を内蔵
・メモリ: 256KBのフラッシュメモリ、32KBのSRAM、EEPROMも8KB搭載
・接続性: USB2.0フルスピードモジュール、SCI、I2C、SPI、CANモジュールなど

・デジタル入出力、アナログ入力ピンのピン数に変更なし。
　ただし、アナログ入力ピンは10bit→14bitへ拡張（2^10から2^14と分解能向上！！）
　※より微小な信号を扱う測定が可能

・アナログ出力（DAC：12bitの分解能）が追加

こいつは遊べる機能が追加されたなと考える管理人・・・。

DAC（Digital to Analog Converter）
・デジタル信号をアナログ信号に変換する機能
・UNO R4ではA0ピンがDAC機能ピン
・関数を使用してアナログ値を出力することが可能：analogWrite()関数
・従来のＰＷＭ出力よりも滑らかなアナログ信号の生成が可能

・ＰＷＭピン変更なし

・ＳＷＤ追加

SWDコネクタ
外部のデバッグツール（例：ルネサスのE2エミュレータ、SEGGERのJ-Linkなど）
をArduino UNO R4に接続するために使用
初級・中級レベルでは使うことはないだろう・・・。

・UART、I2C、SPIの通信系に変更なし

・CAN追加

CAN（Controller Area Network）
・主に自動車業界で使われいてるシリアル通信
・ルネサス製RA4M1にCANコントローラ内蔵
※通信を行うためには外部トランシーバーが必要

・USBペリフェラルによるHID追加

こいつも遊べる機能が追加されたなと考える管理人・・・。

HID（Human Interface Device）
・USBを介してマウスやキーボードとして動作することができる機能
・UNO R4を使えば、キーボードやマウスの動きをコンピュータに送信可能
ようするに、Arduinoを入力デバイス(キボード、マウス）として使えるということ