Schneller, stärker, drahtloser: Der Vergleich von Arduino UNO R4 WiFi und R3

Willkommen zu meinem umfassenden Überblick über den brandneuen Arduino UNO R4 WiFi! In diesem Beitrag werfen wir einen detaillierten Blick auf diesen leistungsstarken Mikrocontroller und vergleichen ihn mit seinem betagten Vorgänger, dem Arduino UNO R3 aus dem Jahr 2003. Ich werde dir nicht nur alles über die spannenden Features des Arduino UNO R4 WiFi erzählen, sondern zeige dir auch praktische Beispiele zur Programmierung des verbauten ESP32 Chips und der beeindruckenden 12×8 LED Matrix in der Arduino IDE. Tauche mit mir ein in die Welt der modernen Mikrocontroller und entdecke, wie der Arduino UNO R4 WiFi deine Projekte auf ein ganz neues Level bringen kann. Los geht’s!

Inhaltsverzeichnis

• Überblick über den Arduino UNO R3
• Vorstellung des Arduino UNO R4 WiFi
• Vergleich der technischen Spezifikationen
• Leistungsunterschiede: CPU und Speicher
• Drahtlose Konnektivität: WLAN-Funktionen des UNO R4 WiFi
• Anwendungsbeispiele und Projektmöglichkeiten für beide Modelle
• Preisvergleich und Verfügbarkeit
• Fazit: Welcher Mikrocontroller ist der richtige für dich?

Überblick über den Arduino UNO R3

Kommen wir zunächst zum betagten Arduino UNO R3, welcher im Jahr 2003 veröffentlicht wurde. Die erste Version des Arduino UNO kam sogar zunächst mit einer 9poligen RS232 Schnittstelle daher.

Um den Arduino UNO R3 hat sich eine große und wie ich finde großartige Community gebildet, welche coole Projekte, Sensoren, Aktoren und Shields erstellt haben. Mit den Jahren kamen dann noch weitere Mikrocontroller dazu wie der Arduino Nano, Leonardo, Micro etc.

Vorstellung des Arduino UNO R4 WiFi

Tauche ein in die faszinierende Welt des Arduino UNO R4 WiFi! Dieser neue Mikrocontroller bewahrt den beliebten UNO Formfaktor und 5 V Betriebsspannung des Vorgängers, UNO R3. Doch der R4 WiFi bietet noch viel mehr!

Mit erweiterter Speicherkapazität und schnellerem Taktsignal ermöglicht er präzisere Berechnungen und die mühelose Umsetzung komplexer Projekte. Du wirst begeistert sein von der verbesserten Leistungsfähigkeit, die dir neue Möglichkeiten eröffnet.

Zudem führt der R4 WiFi neue Onboard-Peripheriegeräte wie einen 12-Bit DAC, CAN-Bus und Operationsverstärker ein, die erweiterte Funktionen und Gestaltungsmöglichkeiten bieten. Jetzt kannst du noch anspruchsvollere Projekte realisieren und deine Kreativität voll ausleben.

Mit seiner WLAN- und Bluetooth-Unterstützung durch das ESP32-S3-Modul ermöglicht er drahtlose Konnektivität für deine Projekte. Du kannst deine Ideen problemlos vernetzen und drahtlos steuern.

Und das ist noch nicht alles! Der R4 WiFi verfügt über eine Qwiic I2C-Schnittstelle für einfache Verbindungen zu Komponenten aus dem Qwiic-Ökosystem. Mit nur wenigen Handgriffen kannst du eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren in deine Projekte integrieren.

Du kannst den R4 WiFi sogar mit einer LED-Matrix für Animationen oder zur Visualisierung von Sensordaten nutzen. Die leuchtstarke 12×8-Matrix ermöglicht dir eindrucksvolle visuelle Effekte und spart dir zusätzliche Hardware.

Vergleich der technischen Spezifikationen

In der folgenden Tabelle findest du einen detaillierten Vergleich der technischen Daten zwischen dem Arduino UNO R4 WiFi und dem Arduino UNO R3. Diese Übersicht gibt dir einen klaren Überblick über die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der beiden Mikrocontroller.

Von den Mikrocontrollern über die Kommunikationsschnittstellen bis hin zu zusätzlichen Features – diese Tabelle hilft dir dabei, die richtige Wahl für dein Projekt zu treffen. Schau dir die Daten genau an und entdecke, welcher Mikrocontroller am besten zu deinen Anforderungen passt.

Technische Daten	Arduino UNO R4 WiFi	Arduino UNO R3
Mikrocontroller	Renesas RA4M1 (Arm Cortex-M4)	Microchip ATmega328P
USB	USB-Typ-C	USB-Typ-B
digitale I/O Pins	14	14
analoge Eingänge	6	6
DAC	1	–
PWM Pins	6	6
Schnittstellen	UART (1x), I2C (1x), SPI (1x), CAN (1x)	UART (1x), I2C (1x), SPI (1x)
Spannung am I/O Pin	5V	5V
Eingangsspannung (VIN)	6-24V	6-20V
Taktgeschwindigkeit	48MHz	16MHz
Flash Speicher	256 KB	32 KB
RAM	32 KB	2 KB
Zusätzliche Features	WiFi und Bluetooth	–

Leistungsunterschiede: CPU und Speicher

Ein bedeutender Leistungsunterschied zwischen dem Arduino UNO R4 WiFi und dem Arduino UNO R3 liegt in der CPU und dem verfügbaren Speicher. Während der Arduino UNO R3 ein 8-Bit-System mit 2 KB RAM nutzt, setzt der Arduino UNO R4 WiFi auf eine leistungsstarke 32-Bit-CPU und bietet sowohl 256 KB Flash-Speicher als auch 32 KB RAM.

Der Arduino UNO R3 mit seinen 16 MHz Taktfrequenz bietet solide Leistung für viele Anwendungen. Allerdings kann der begrenzte Speicher von nur 32 KB zu Herausforderungen führen, da Entwickler ihren Quellcode sorgfältig optimieren müssen, um den verfügbaren Speicher effizient zu nutzen.

Der Arduino UNO R4 WiFi hingegen bietet nicht nur den Vorteil einer 32-Bit-CPU für verbesserte Leistung und präzisere Berechnungen, sondern auch einen erweiterten Speicher. Mit 256 KB Flash-Speicher steht mehr Platz für den Quellcode zur Verfügung, was die Umsetzung komplexerer Projekte erleichtert. Zusätzlich bietet der R4 WiFi 32 KB RAM, um größere Datenmengen effizienter zu verarbeiten.

Die Kombination aus einer 32-Bit-CPU und einem größeren Speicher im Arduino UNO R4 WiFi eröffnet Entwicklern neue Möglichkeiten zur Realisierung anspruchsvoller Projekte, ohne sich so stark auf die Optimierung des Speicherbedarfs konzentrieren zu müssen.

Insgesamt bietet der Mikrocontroller mit seiner 32-Bit-CPU und dem erweiterten Speicher eine deutliche Leistungssteigerung im Vergleich zum Arduino UNO R3. Dies ermöglicht eine effizientere Entwicklung von anspruchsvollen Projekten und eröffnet neue Perspektiven für kreative Ideen.

Drahtlose Konnektivität: WLAN-Funktionen des UNO R4 WiFi

Der Arduino UNO R4 WiFi ist mit einem leistungsstarken ESP32 S3 ausgestattet, der eine Taktfrequenz von bis zu 240 MHz und einen beeindruckenden 512 kB SRAM bietet. Mit dieser Kombination können wir noch mehr Power aus dem Mikrocontroller herausholen und anspruchsvollere Projekte realisieren.

Es gibt zwar bereits Mikrocontroller im UNO-Formfaktor mit einem ESP32, wie z.B. den Keyestudio ESP32 Plus oder den AZ-Delivery ESP32, die ich bereits auf diesem Blog vorgestellt habe. Aber der Arduino UNO R4 WiFi hat seinen eigenen Charme und bietet zusätzliche Features.

Um die WiFi-Schnittstelle des UNO R4 WiFi zu programmieren, zeige ich dir in einem speziellen Beispiel, welches ich gesondert veröffentlichen werde.

Mit der drahtlosen Konnektivität des Arduino UNO R4 WiFi stehen dir unzählige Möglichkeiten offen. Du kannst drahtlos auf Daten zugreifen, Fernsteuerungen realisieren und sogar IoT-Projekte umsetzen.

Anwendungsbeispiele und Projektmöglichkeiten für beide Modelle

Mit der eingebauten WiFi-Schnittstelle bietet der Arduino UNO R4 eine breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten. Du kannst einfache Aktoren schalten oder sogar große IoT-Projekte realisieren, die über ein Dashboard in der Arduino Cloud visualisiert werden können.

Der Arduino UNO R3 hat sich besonders in der Lehre zur Mikrocontroller-Programmierung bewährt. Auch ich habe bereits einige Schulungen zur Programmierung von Mikrocontrollern durchgeführt und dabei den Arduino UNO R3 (sowie seinen kleinen Bruder, den Arduino Nano V3) eingesetzt.

Hier sind einige bereits veröffentlichte Beiträge zu Arduino-Projekten, die ich verfasst habe und die den Arduino UNO R3 vorstellen:

• Arduino Grundkurs im Jugendfreizeitzentrum Schöningen
• Arduino Workshop #2 2019: OTTO DIY im JFZ Schöningen
• Weihnachtsevent 2019 im JFZ Schöningen – „Löten eines Weihnachtsbaums mit Sound“

Der Arduino UNO R4 WiFi bietet eine Vielzahl von Projektideen, wie z.B. eine Wetterstation, die Daten in der Arduino Cloud speichert, oder ein Webradio.

Die Liste der möglichen Projekte für den Arduino UNO R3 kann in diesem Beitrag nicht abschließend aufgeführt werden. Bei einer Google-Suche nach „Arduino UNO R3 Projekte für Anfänger“ erhält man beispielsweise 13,6 Millionen Ergebnisse.

Preisvergleich und Verfügbarkeit

Der Arduino UNO R4 WiFi sowie der UNO R3 sind im offiziellen Shop von Arduino.cc erhältlich. Derzeit (Stand: 07.07.2023) wird der UNO R4 WiFi für 25 € und der UNO R3 für 24 € zzgl. Versandkosten angeboten. Wenn du jedoch den asiatischen Markt erkundest, zum Beispiel auf Websites wie aliexpress.com oder banggood.com, findest du Angebote für Klone des UNO R3, die weit unter 5 € kosten.

• Offizieller Shop von Arduino.cc
  • Arduino UNO R4 WiFi für 25 €,
  • Arduino Uno Rev3 für 24 €,
• Alternative Bezugsquellen für den UNO R3
  • ebay.de ab 8 €,
  • amazon.de ab 9 €,
  • aliexpress.com ab 2,56 €

Es ist jedoch zu beachten, dass die Lieferzeiten aus dem offiziellen Arduino Shop mit knapp 2 Wochen recht lang sein können. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass der UNO R4 WiFi ein relativ neuer Mikrocontroller auf dem Markt ist.

Fazit: Welcher Mikrocontroller ist der richtige für dich?

Der UNO R4 WiFi hat mich persönlich durch seine beeindruckenden Features, insbesondere die eingebaute WiFi-Schnittstelle, begeistert. Diese eröffnet eine Fülle von Möglichkeiten und inspiriert zu neuen Ideen. Da der UNO R4 WiFi laut Hersteller zu 100 % kompatibel mit dem Vorgängermodell ist, kann er problemlos den UNO R3 in bestehenden oder alten Projekten ersetzen. Für zukünftige Projekte würde ich sogar eher zum UNO R4 WiFi oder sogar zum UNO R4 Minima tendieren, um von den zusätzlichen Funktionen und der verbesserten Leistung zu profitieren.