Arduino GIGA R1 WiFi：面向创客和创新者最强大的 Arduino

在本文中，我们将深入研究Arduino GIGA R1 WiFi 开发板，它被Arduino官方团队誉为有史以来最强大的开发板。

购买：Arduino GIGA R1 WiFi 开发板

在一篇文章中很难涵盖 Arduino GIGA R1 WiFi 的所有功能，因此我们重点介绍它的一些独特属性。

尺寸

从尺寸开始，Arduino GIGA 的设计与Arduino Mega 2560和Arduino Due非常相似。引脚布局实际上是相同的——标准 GPIO、数字和模拟引脚。不过，GIGA增加了引脚数量，共有76个数字I/O引脚和12个模拟输入引脚，增强了其可扩展性。

图：Arduino GIGA、Arduino MEGA 和 Arduino DUE 的尺寸

处理器

如果您使用许多引脚，程序的大小自然会增加。为了解决潜在的内存问题，Giga 提供了多种存储选项。它配备了stm3287芯片，内置2MB闪存和1MB RAM。此外，它还配备了 16MB 外部闪存芯片和 8MB SDRAM 芯片，可满足存储传感器数据或其他文件等一般存储需求。

图：Arduino GIGA R1 WiFi 微控制器

说到微控制器，让我们深入探讨一下。

GIGA的微控制器源自Arduino Pro系列，采用Arduino Portenta的STM32H747XI处理器。这款 stm32 处理器是顶级的，有两个内核：Cortex-M7 和 Cortex-M4。您可以在两个内核上同时运行程序，例如，在一个内核上执行 C++ 代码以进行传感器处理和电机驱动，而另一个内核则处理 MicroPython 中的导航逻辑。

更令人印象深刻的是，该微控制器还集成了 2D 图形加速器，支持高达 1024x768 像素的触摸屏界面。是时候投资一些新屏幕了！

无线网络和蓝牙

Giga 板配备了用于 Wi-Fi 和蓝牙的天线连接器，并配有天线。核心 Wi-Fi 和蓝牙功能由 Murata 1DX 模块支持。Wi-Fi可实现高达65 Mbps的传输速度，并支持最新的蓝牙低功耗5.0。但请注意，基于当前版本的 Arduino IDE，仅支持蓝牙低功耗 4.0。

此外，Giga 支持一系列通信协议，例如 4 个 UART、3 个 I2C、2 个 SPI 和一个 CAN 总线（尽管需要额外的收发器进行连接）。为了增强安全性，Giga还集成了ATECC608A芯片，提供加密安全性。

专业别针

仔细检查电路板后，您会发现一个特殊的引脚标记为“关闭”！

图：Arduino GIGA R1 WiFi 引脚

以前，我们只能通过切断Arduino的电源来关闭Arduino。现在，通过将开关连接到 OFF 引脚，您可以轻松打开或关闭开发板。

与 OFF 引脚相邻的是 VRTC 引脚。Giga 包含一个实时时钟，确保精确计时。使用 VRTC 引脚，您可以独立为 RTC 供电，这对于低功耗项目尤其方便。

3.5mm 音频插孔和 USB 接口

图：Arduino GIGA R1 WiFi 音频接口

看一下主板的正面，有一个 3.5mm 音频插孔。它可以用作麦克风输入或带有 2 个 DAC 通道的音频输出。此外，其 DAC 通道支持超过默认 8 位深度的配置，最高可达 12 位，确保卓越的音频质量。

该板具有两个 USB 端口：USB-C 用于供电、编程和通信，而 USB-A（令人惊喜）可以连接键盘和鼠标等 USB 设备。这种设置与屏幕相结合非常方便。

其他接口

图：Arduino GIGA R1 WiFi 20针接口

底部有一个摄像头接口，是与Arducam兼容的20针接口。如果您不使用相机，这些额外的 IO 引脚可以重新用于其他功能。

图：Arduino GIGA R1 WiFi 显示串行接口

该板的另一侧是一个使用显示串行接口 (DSI) 标准的接口。该 24 针连接器还可用作附加 IO 针。

图：Arduino GIGA R1 WiFi接口图

Arduino GIGA R1 WiFi 板规格：

• 微控制器 – STMicro STM32H747XI Cortex-M7 home.php?mod=space&uid=854811 480 MHz + M4 @ 200 MHz MCU，具有 2MB 双组闪存、1 MB RAM、Chrom-ART 图形硬件加速器
• 系统内存 – 8MB SDRAM
• 存储 – 16MB QSPI NOR 闪存
• 连接性 – 2.4GHz WiFi 802.11b/g/n，高达 65 Mbps 和蓝牙 5.1 BR/EDR/LE（通过 Murata 1DX 模块）
• 显示屏 – 20 针接头 (J5)
• 摄像头 – 20 针 Arducam 摄像头接头 (J6)
• USB
  1x USB Type-C 端口用于编程和 HID
  1x USB 2.0 主机 Type-A 端口
• 音频 – 3.5 毫米音频插孔
• 安全性 – Microchip ATECC608A 安全元件
• 调试 – JTAG 连接器
• 其他 – 重置按钮、BOOT0 按钮、RGB LED、电源 LED
• 电源 – 通过 VIN 引脚提供 6 至 24V
• 尺寸 – 101 x 53 毫米

输入/输出

• Arduino MEGA 接头
  最多 76 个 I/O 引脚（包括摄像头/显示器接头）
  4x UART、3x I2C、2x SPI
  12x PWM
  最多 12x 模拟输入
  2x DAC
  CAN 总线（需要外部收发器）
  VRT（为 RTC 供电）和OFF（关闭电路板）引脚
• 3.3V工作电压
• 每个 I/O 引脚 8mA

应用场景

Giga 被誉为“专为创客、工程师和创作者设计的最强大的 Arduino 板”，适用于广泛的应用。

让我们看几个例子。

机器人应用">机器人应用

鉴于其强大的双核处理器、充足的 GPIO 引脚和快速的 Wi-Fi 连接，该板非常适合机器人应用。双核设置的优势在于其分离任务的能力。例如，一个核心可以管理传感器数据并提供实时反馈控制，而另一个核心则专注于导航和决策。与该板的机器视觉接口相结合，机器人可以利用它进行环境识别和避障。

升级 3D 打印机

考虑到 Arduino GIGA R1 WiFi 与 Arduino Mega 尺寸相同，它可以轻松替换旧板，为 3D 打印机引入更多功能和速度。GIGA 的 Wi-Fi 功能意味着打印机可以与云端无缝同步，方便远程监控打印进度或调整设置。

物联网应用

Giga 与 Arduino IoT Cloud 兼容，使其成为物联网项目的理想选择。

物联网项目通常需要设备与云服务器或其他设备快速、一致地通信。GIGA R1 WiFi 的高速 Wi-Fi 和蓝牙使其成为物联网项目的首选。设备之间的实时通信、远程监控、数据分析、决策都是可行的。

高保真音频处理

GIGA R1 WiFi 上的 16 位数模转换器专为音频处理和分析而设计。音乐爱好者和制作人可以使用该模块开发各种音效处理器、音频分析工具，甚至简单的数字合成器。

计算机视觉（CV）

微控制器在计算机视觉应用中的使用越来越普遍。GIGA R1 WiFi与Arducam相机的兼容性，加上其强大的处理能力，使得计算机视觉应用变得更加可行。从简单的物体检测到复杂的图像识别，该模块都可以处理。

对于创客和爱好者来说，GIGA R1 WiFi 可能是最合适的开发板之一。其形状和引脚布局与 Arduino Mega 相同，这意味着它与大多数旧版本的 Arduino 扩展板兼容。但需要注意的是，Giga 的工作电压为 3.3V，不支持 5V。因此，使用时应特别注意。