Arduino UNO R4 Minima, UNO R4 WiFi и Nano R4: что изменилось и как с ними работать

R3 и R4: что изменилось по цифрам

Самая важная строка в этой таблице — не про мегагерцы, а про 8 мА. Выводы RA4M1 слабее выводов ATmega328P в два с половиной раза, и привычка вешать светодиод через 220 Ом здесь уже перебор: на 5 В через такой резистор идёт около 14 мА. Берите 470 Ом — яркости хватит. Реле, моторы и ленты — только через транзистор или драйвер, как и раньше, но теперь это не совет, а условие выживания платы.

Три платы: какая у вас

Minima и WiFi — один чип и один корпус, разница в радиомодуле ESP32-S3, матрице и разъёме Qwiic. Радиомодуль у WiFi занят не только Wi-Fi: через него же идёт USB, поэтому у WiFi порт и прошивка устроены иначе, чем у Minima. Nano R4 — тот же RA4M1 в корпусе Nano, с USB-C и Qwiic, без радио.

Поддержка плат: пакет и три ловушки одного имени

Платы R4 живут в отдельном пакете «Arduino UNO R4 Boards» — не в пакете AVR, где лежат обычные Uno. В Trema IDE он ставится из раздела «Платы» с нашего зеркала, версия сейчас 1.6.0; в Arduino IDE — через «Менеджер плат» с серверов Arduino, которые из России открываются не всегда (разбор — ошибка 403).

Дальше начинается то, на чём споткнулись и мы сами. В списке плат есть три похожих имени, и только одно — ваше. «Arduino Uno WiFi» из пакета AVR — это старая плата 2016 года на ATmega328P. «Elektor Uno R4» — чужая плата на ATmega328PB, которая попала во встроенный каталог. Настоящие — «Arduino UNO R4 Minima», «Arduino UNO R4 WiFi» и «Arduino Nano R4», все три в пакете «Arduino UNO R4 Boards». Выберете не ту — среда честно попытается прошить чип Renesas программой для AVR и через полминуты сдастся с ошибкой avrdude.

Первая прошивка: у Minima и Nano R4 нужен драйвер DFU

У всех трёх плат COM-порт создаёт сам чип, и Windows 10 и 11 обслуживают его своим драйвером — здесь ставить нечего. Разница в том, как заливается прошивка.

• UNO R4 WiFi шьётся через COM-порт: радиомодуль ESP32-S3 принимает прошивку и перезаписывает чип. Среда открывает порт на 1200 бод, плата уходит в загрузчик, прошивка идёт — всё как у Leonardo, никаких драйверов сверх системных.
• UNO R4 Minima и Nano R4 шьются не через порт, а через отдельный интерфейс DFU на том же USB. Ему нужен драйвер WinUSB из пакета плат, и ставится он с правами администратора. Без него порт виден, монитор работает, а загрузка падает: «No DFU capable USB device available». В Trema IDE драйвер ставится кнопкой в разделе «Платы» — там же видно, стоит ли он; Arduino IDE предлагает его при установке пакета. На школьном компьютере, где запрос прав запрещён, драйвер поставит только администратор.
• Плата зависла или порт пропал. Дважды быстро нажмите RESET — светодиод L начнёт плавно гаснуть и разгораться, плата ждёт прошивку в загрузчике. Для Minima и Nano R4 в этом состоянии порта нет, и это нормально: DFU работает без порта.

Отдельная история с Nano R4, которую мы разбирали по письму: у новой платы из коробки порта может не быть вовсе, а Диспетчер устройств показывает «Неизвестное USB-устройство (сбой запроса дескриптора устройства)». Это не драйвер — это кабель или разъём: компьютер не получил от платы ответа. Другой кабель с линиями данных решил вопрос. Полный разбор строк Диспетчера — на странице про драйверы.

Что меняется в коде

• Два порта вместо одного. Serial — это USB и монитор порта, Serial1 — выводы 0 и 1. На R3 это был один и тот же порт; скетч с модулем Bluetooth или GPS на выводах 0/1 на R4 должен говорить с ним через Serial1, иначе данные уходят в монитор, а модуль молчит. У WiFi есть ещё Serial2 — он занят связью с радиомодулем, его не трогайте. И осторожнее с привычным while (!Serial): на Minima и Nano R4 без открытого монитора порта он не кончится никогда — от повербанка плата так и будет стоять в setup(). Ждите с ограничением по времени, как в скетче ниже.
• Светодиод Nano R4 — не на 13. На Nano R4 LED_BUILTIN — это вывод 22, а на 13 висит SCK. Blink с числом 13 соберётся и ничего не зажжёт; пишите LED_BUILTIN, как и положено.
• Клавиатура и мышь. Библиотеки Keyboard и Mouse из пакета делают из платы устройство ввода. На Minima и Nano R4 это просто работает рядом с портом. На WiFi USB переключается с радиомодуля на RA4M1 в момент Keyboard.begin(): COM-порт пропадает, и чтобы залить следующий скетч, плату вводят в загрузчик двойным нажатием RESET.
• АЦП на 14 бит и ЦАП. analogReadResolution(14) — и analogRead() возвращает 0…16383 (допустимы 10, 12 и 14 бит). analogWrite(DAC, значение) после analogWriteResolution(12) выдаёт на A0 настоящее напряжение 0…5 В — синусоиду, звук, опорное напряжение. Разрешение общее: после этой строки и ШИМ на остальных выводах ждёт 0…4095, а не 0…255.
• Регистров AVR нет. Любой скетч с PORTB, DDRB, TCCR1A, ISR(TIMER1_COMPA_vect) останавливается на «'DDRB' was not declared in this scope». Заголовком это не починить — у RA4M1 другие регистры. Переписывайте на digitalWrite(), прерывания — на attachInterrupt(), таймеры — на класс FspTimer из ядра, или оставляйте такой скетч на R3. А вот PROGMEM и F() собираются: ядро подставляет заглушки, строки просто лежат во флеше.
• Qwiic — это 3,3 В. У WiFi и Nano R4 разъём Qwiic сидит на второй шине Wire1 и питает модуль 3,3 вольтами, хотя вся плата 5-вольтовая. Модуль, воткнутый в Qwiic, ищите через Wire1.begin(), а в библиотеке датчика передавайте Wire1 вместо Wire. Выводы A4/A5 — это Wire, 5 В, как у R3.
• EEPROM есть, но другая. Библиотека EEPROM.h и команды put(), get(), write() работают, под ними 8 КБ data flash. Писать туда каждую секунду не стоит: ресурс у флеша конечный, а запись идёт блоком. И стёртую память ядро показывает как 0xFF, поэтому отличать «пусто» от «настройки есть» надёжнее меткой в структуре, как в скетче ниже.
• Библиотеки. Servo, SoftwareSerial, Wire, SPI, LiquidCrystal собираются — проверено на пакете 1.6.0. Свежие версии FastLED и Adafruit NeoPixel знают RA4M1, а библиотеки, внутри которых ассемблер AVR или прямые регистры (старые драйверы лент, TimerOne), — нет: ищите в описании слово «renesas» или «UNO R4».

Скетч для первого знакомства: АЦП на 14 бит, пила на ЦАП и второй порт. На Minima занимает 42 444 байта из 256 КБ — ядро R4 заметно толще AVR, но места всё равно вдесятеро больше, чем было у R3 целиком.

// Что умеет UNO R4: 14-битный АЦП, настоящий ЦАП и два порта.
void setup() {
  Serial.begin(115200);   // USB: монитор порта
  Serial1.begin(9600);    // выводы 0 и 1: отдельный аппаратный порт
  unsigned long started = millis();
  while (!Serial && millis() - started < 3000) {
    // ждём монитор не дольше трёх секунд: от повербанка его не будет
  }
  analogReadResolution(14);   // 0…16383 вместо 0…1023
  analogWriteResolution(12);  // 0…4095 — и для ЦАП на A0, и для ШИМ на остальных
}

void loop() {
  int raw = analogRead(A1);
  Serial.print("A1 = ");
  Serial.print(raw);
  Serial.print(" из 16383, это ");
  Serial.print(raw * 5.0 / 16383, 3);
  Serial.println(" В");

  for (int v = 0; v < 4096; v += 64) {   // пила на выводе A0, 0…5 В
    analogWrite(DAC, v);
    delay(2);
  }
  Serial1.println("тик");  // уйдёт в выводы 0/1, не в монитор
  delay(500);
}

Wi-Fi на UNO R4 WiFi

Библиотека называется WiFiS3 и лежит в пакете плат; команды привычные — WiFi.begin(), WiFi.status(), WiFiClient, WiFiServer, — но файл заголовка именно такой: скетчи с WiFiNINA.h или WiFi101.h не соберутся. Радиомодуль — отдельный процессор со своей прошивкой; обновляют её не из скетча, а с компьютера: в Arduino IDE 2 — «Инструменты → Firmware Updater». Bluetooth LE у этой же платы — через библиотеку ArduinoBLE, не через WiFiS3. Сканер сетей, 57 360 байт:

#include <WiFiS3.h>  // Wi-Fi UNO R4 WiFi: не WiFiNINA и не WiFi101

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1500);  // дать монитору порта открыться
  if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) {
    Serial.println("Радиомодуль не отвечает");
    while (true) {
    }
  }
  Serial.print("Прошивка радиомодуля: ");
  Serial.println(WiFi.firmwareVersion());
}

void loop() {
  int n = WiFi.scanNetworks();
  Serial.print("Сетей вокруг: ");
  Serial.println(n);
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    Serial.print(WiFi.SSID(i));
    Serial.print("  ");
    Serial.print(WiFi.RSSI(i));
    Serial.println(" дБм");
  }
  delay(10000);
}

Дальше — веб-страница, MQTT, запросы к сайту — всё, что разобрано для ESP32 в статье про Wi-Fi и веб-сервер, работает и здесь с поправкой на имя библиотеки. Только 2,4 ГГц.

Матрица 12×8

Девяносто шесть красных точек на плате WiFi — через библиотеку Arduino_LED_Matrix из пакета. Самый понятный способ — массив 8 строк по 12 чисел, где единица значит «горит», и renderBitmap(). Массив должен быть обычным, не const: библиотека требует изменяемый, иначе сборка остановится на «invalid conversion from 'const uint8_t*'».

#include <Arduino_LED_Matrix.h>  // библиотека из пакета UNO R4

ArduinoLEDMatrix matrix;

// 12 x 8 точек: 1 — горит. Здесь — стрелка вправо.
uint8_t ARROW[8][12] = {
  {0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0},
  {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}
};

void setup() {
  matrix.begin();
}

void loop() {
  matrix.renderBitmap(ARROW, 8, 12);
  delay(1000);
  matrix.clear();
  delay(300);
}

EEPROM: настройки, которые переживают выключение

#include <EEPROM.h>  // на R4 это 8 КБ data flash, а не настоящая EEPROM

const unsigned long MAGIC = 0x52344E31;  // метка «здесь наши настройки»

struct Settings {
  unsigned long magic;
  unsigned long starts;
  float threshold;
};

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1500);
  Settings s;
  EEPROM.get(0, s);
  if (s.magic != MAGIC) {  // пусто или чужой мусор от прошлого скетча
    s.magic = MAGIC;
    s.starts = 0;
    s.threshold = 25.0;
  }
  s.starts++;
  EEPROM.put(0, s);  // переписывается целым блоком, часто писать не стоит
  Serial.print("Запуск номер ");
  Serial.println(s.starts);
}

void loop() {
}

Метка MAGIC в начале структуры — единственный надёжный способ понять, что в памяти лежат именно ваши настройки, а не всё единицы после стирания и не остатки прошлого скетча. На R3 той же цели обычно служила проверка одного байта на 255, и она подводила по тем же причинам.

Ошибки, которые встречают чаще всего

Что купить

В нашем магазине на 28 октября 2026 года есть обе Uno; Nano R4 пока нет.

Если задача — уроки с набором и шилды, классической Uno R3 по-прежнему хватает; R4 берут за память, ЦАП, Wi-Fi и USB-клавиатуру.