Arduino UNO R4 Minima
⚡ L’essentiel en 60 secondes
- mcu — Renesas RA4M1, part R7FA4M1AB3CFM#AA0 — 32-bit Arm Cortex-M4 @ 48 MHz, first 32-bit UNO (datasheet on GitHub, docs page).
- memory — 256 KB flash, 32 KB SRAM, 8 KB EEPROM (emulated from data flash) (docs page; SRAM layout 16 KB ECC + 16 KB parity per Wikipedia — Arduino Nano R4 spec of the same MCU).
- gpu_storage — none (MCU board).
- connectivity — USB-C (device, first UNO with USB-C — docs page); CAN bus (external transceiver required); no radio on this model.
- gpio — 14 digital I/O + 6 analog inputs, 5 V logic (docs page). - ADC: up to 14-bit resolution (docs page). - DAC: onboard 12-bit DAC (docs page). - RTC and HID (mouse/keyboard emulation) peripherals (docs page). - PWM, 2× I²C, 2× SPI, 4× USART at MCU level (RA4M1 family; board manuals map the Arduino-visible instances).
- power — VIN/barrel jack 6–24 V ("Power up to 24 V", docs page); USB-C; onboard op-amp and SWD debug connector (store page).
- Sur cette fiche : 9 tutoriels · 10 codes
L’Arduino UNO R4 Minima, lancée en juin 2023 par la marque italienne Arduino en collaboration avec le fabricant de semi-conducteurs Renesas, marque un tournant décisif dans l’histoire de la plateforme. Pour la première fois, la famille des cartes UNO abandonne l’architecture 8 bits historique pour adopter un cœur 32 bits, offrant ainsi une puissance de calcul et une capacité de mémoire nettement supérieures aux générations précédentes. Cette carte est actuellement commercialisée au prix de 22,00 euros TTC sur la boutique officielle, positionnant cette nouvelle technologie à un tarif accessible, bien que le prix de lancement aux États-Unis, souvent cité autour de 22,90 dollars, n’ait pas pu être formellement confirmé par les sources consultées. Il est important de noter que cette version « Minima » se distingue de sa sœur jumelle, la UNO R4 WiFi, en dépourvue de module radio, de matrice de LED et de connecteur Qwiic, se concentrant ainsi sur l’essentiel pour les applications nécessitant une puissance accrue sans connectivité sans fil intégrée.
Le cœur de cette carte est le microcontrôleur Renesas RA4M1, plus précisément la référence R7FA4M1AB3CFM#AA0. Ce composant repose sur un cœur Arm Cortex-M4 cadencé à 48 MHz. Pour comprendre l’ampleur de ce changement, il faut comparer ces chiffres à ceux de l’UNO R3 classique, qui utilisait une puce ATmega328P fonctionnant à 16 MHz. Avec le triple de fréquence d’horloge, la carte R4 Minima permet d’exécuter des calculs beaucoup plus rapides et de gérer des tâches complexes qui seraient impossibles ou très lentes avec l’ancien matériel. En termes de mémoire, les améliorations sont tout aussi spectaculaires : la carte dispose de 256 Ko de mémoire Flash pour stocker le programme, contre seulement 32 Ko pour l’UNO R3, soit huit fois plus. La mémoire vive (SRAM), utilisée pour les variables temporaires pendant l’exécution du code, passe de 2 Ko à 32 Ko, soit une multiplication par seize de la capacité disponible. De plus, une mémoire EEPROM de 8 Ko, qui permet de conserver des données même lorsque la carte est éteinte, est émulée à partir de la mémoire Flash de données. La gestion de la mémoire SRAM est particulière car elle est divisée en deux blocs de 16 Ko, l’un avec correction d’erreur (ECC) et l’autre avec parité, une caractéristique de fiabilité héritée des puces Renesas.
Sur le plan de la connectivité et des entrées-sorties, l’UNO R4 Minima conserve la compatibilité physique avec les anciennes cartes UNO R3, ce qui signifie que les boucliers (shields) existants peuvent être branchés directement sur la carte sans modification. Elle fonctionne toujours en logique 5 Volts, préservant ainsi la compatibilité avec de nombreux composants électroniques. Cependant, l’interface de programmation et d’alimentation a évolué vers le standard USB-C, une première pour une carte UNO, offrant une meilleure robustesse et une connectivité universelle. La carte intègre également un connecteur de débogage SWD, permettant aux développeurs avancés de surveiller le fonctionnement interne du microcontrôleur avec un outil matériel externe. Un amplificateur opérationnel (op-amp) est également présent sur la carte, facilitant le traitement des signaux analogiques. L’alimentation peut se faire via le port USB-C ou via une prise jack, acceptant une tension d’entrée allant de 6 à 24 Volts. Cette tolérance à 24 Volts est un atout majeur pour alimenter directement des moteurs ou des bandes de LED nécessitant une tension plus élevée que les 5 Volts standards, simplifiant ainsi le câblage des projets robotiques ou d’éclairage.
Les capacités analogiques de la carte ont été considérablement améliorées. Elle dispose de 14 broches numériques et de 6 entrées analogiques, mais la véritable révolution réside dans la résolution des convertisseurs. Le convertisseur analogique-numérique (ADC), qui transforme les signaux physiques en données numériques, offre désormais une résolution allant jusqu’à 14 bits, permettant des mesures beaucoup plus précises que les 10 bits habituels. Inversement, la carte intègre un véritable convertisseur numérique-analogique (DAC) de 12 bits. Contrairement à la technique du PWM (modulation de largeur d’impulsion) utilisée sur les anciennes cartes pour simuler une sortie analogique, ce DAC produit une tension continue réelle, idéale pour la génération de sons de haute qualité ou le contrôle précis de moteurs. D’autres périphériques intégrés incluent une horloge temps réel (RTC) pour gérer le temps, ainsi que la possibilité d’émuler des périphériques USB comme un clavier ou une souris (fonction HID), ouvrant la voie à des projets d’automatisation informatique. La carte possède également un contrôleur de bus CAN, un protocole de communication robuste utilisé dans l’automobile et l’industrie, bien qu’il nécessite un transceiver externe pour être connecté à un réseau physique.
Malgré ses nombreux atouts, l’UNO R4 Minima présente des limitations techniques importantes que les utilisateurs doivent connaître. Le point le plus critique concerne le courant maximum que chaque broche d’entrée/sortie peut fournir. Alors que les anciennes cartes UNO pouvaient délivrer entre 20 et 40 milliampères par broche, la R4 Minima est limitée à seulement 8 milliampères. Cette réduction drastique signifie que les composants gourmands en courant, comme les relais, les grands affichages à LED ou les buzzeurs piézoélectriques puissants, ne fonctionneront pas correctement s’ils sont connectés directement aux broches. Ils risquent même d’endommager la carte. Il est donc impératif d’utiliser des transistors ou des circuits d’interface pour commander ces charges. De plus, la migration vers l’architecture Arm Cortex-M4 implique une incompatibilité logicielle avec certaines bibliothèques écrites pour l’ancien cœur AVR. Les bibliothèques qui accèdent directement aux registres matériels ou qui dépendent de spécificités du langage C sur 8 bits ne fonctionneront pas sans être portées. Le cœur logiciel utilisé est le « ArduinoCore-renesas », qui s’appuie sur la couche de pilotes mbed OS. Enfin, il n’y a pas de système d’exploitation à proprement parler, mais un programme « bare-metal » (sans OS) qui tourne directement sur le matériel, bien que des systèmes temps réel comme FreeRTOS ou Zephyr puissent être utilisés par des utilisateurs avancés. La carte ne dispose pas non plus de connectivité sans fil, contrairement à sa variante WiFi, ce qui la rend moins adaptée aux projets IoT nécessitant un accès Internet natif.
Schéma de brochage (pinout)
| Attr | Specs | vérifié |
|---|---|---|
mcu | Renesas RA4M1, part R7FA4M1AB3CFM#AA0 — 32-bit Arm Cortex-M4 @ 48 MHz, first 32-bit UNO (datasheet on GitHub, docs page). | ✔ |
memory | 256 KB flash, 32 KB SRAM, 8 KB EEPROM (emulated from data flash) (docs page; SRAM layout 16 KB ECC + 16 KB parity per Wikipedia — Arduino Nano R4 spec of the same MCU). | ✔ |
gpu_storage | none (MCU board). | ? non vérifié |
connectivity | USB-C (device, first UNO with USB-C — docs page); CAN bus (external transceiver required); no radio on this model. | ✔ |
gpio | 14 digital I/O + 6 analog inputs, 5 V logic (docs page). - ADC: up to 14-bit resolution (docs page). - DAC: onboard 12-bit DAC (docs page). - RTC and HID (mouse/keyboard emulation) peripherals (docs page). - PWM, 2× I²C, 2× SPI, 4× USART at MCU level (RA4M1 family; board manuals map the Arduino-visible instances). | ✔ |
power | VIN/barrel jack 6–24 V ("Power up to 24 V", docs page); USB-C; onboard op-amp and SWD debug connector (store page). | ✔ |
current_limit | max 8 mA per GPIO — "significantly lower than previous versions. Exceeding this limit may damage your pin / board" (tech-specs note, GitHub docs-content). | ✔ |
form_factor | UNO R3-compatible outline and 5 V operating voltage (store page). | ✔ |
- Fabricant : Arduino (arduino.cc / Arduino AG), avec un MCU co-développé avec Renesas.
- Année : sorti en juin 2023 — "In June 2023, Arduino released two new flavors of the Uno ; R4 Minima and R4 Wifi" (Wikipedia — Arduino Uno).
- Statut : actif, produit au catalogue (page boutique, page de documentation).
- Prix : 22,00 € TTC sur la boutique officielle, relevé le 2026-10-13 (page boutique).
- Variantes : UNO R4 WiFi (ajoute ESP32-S3 + matrice de LED + Qwiic) ; P/N de la carte ABX00080 d'après la fiche technique officielle en PDF.
＋ Points forts
- Premier UNO 32 bits : 3× la fréquence d'horloge, 8× la flash, 16× la SRAM par rapport à l'Uno R3 ATmega328P (48 MHz vs 16 MHz ; 256 Ko/32 Ko vs 32 Ko/2 Ko — documentation vs Wikipedia Uno).
- DAC 12 bits pour les projets audio, ADC 14 bits, RTC, émulation clavier/souris HID (page de documentation).
- Contrôleur bus CAN embarqué (transceiver externe nécessaire) (page de documentation).
- Entrée d'alimentation tolérant 24 V — alimenter moteurs/rubans LED depuis une seule source (page boutique).
- USB-C + débogage SWD + op-amp — premier UNO avec les trois (page boutique, page de documentation).
- Compatibilité shield directe avec le format UNO R3 en 5 V (page boutique).
− Points faibles
- Limite de 8 mA sur les GPIO — très en dessous des 20–40 mA des Uno AVR ; les barrettes de LED, les relais et les buzzeurs piézo forts qui fonctionnaient sur un R3 peuvent être faibles ou silencieux, ou endommager les broches (note tech-specs).
- Incompatibilité des bibliothèques AVR : le core est d'une architecture différente (ArduinoCore-renesas) ; les bibliothèques qui utilisent les registres AVR, avr/interrupt.h, ou supposent une sémantique d'int 8 bits doivent être portées.
- Sémantique de analogWrite modifiée : avec un vrai DAC 12 bits, les résolutions par défaut diffèrent du PWM 8 bits des AVR — les anciens sketches nécessitent une revue de analogWriteResolution.
- Le CAN exige un transceiver externe — l'en-tête n'expose que le côté contrôleur (page de documentation).
- Pas de sans-fil — contrairement à la variante R4 WiFi, cette carte n'a ni ESP32-S3 ni Qwiic (page de documentation — R4 WiFi).
- Retour d'expérience expert expert — expert-arduino
- Le passage a l'Uno R4 Minima est globalement positif pour la puissance brute : le Cortex-M4 a 48 MHz et les 256 KB de flash changent la vie par rapport a l'ATmega328P. Le DAC 12-bit et l'ADC 14-bit sont excellents pour la mesure precise sans ajouter de composants externes. Attention toutefois au pi… — expert-arduino
- Je confirme le souci des 8 mA, j'ai perdu une après-midi a comprendre pourquoi mon buzzer etait inaudible. C'est frustrant quand on a l'habitude des shields UNO standards. Par contre, la compatibilite physique est bien la, les shields s'enclenchent sans problème. J'ai une question precise concernan… — maker-99
- Pour ta question moteur-99, non, il n'y a pas de magic bullet pour les registres AVR. Si ta lib utilise avr/interrupt.h ou modifie les registres TCCR, le code ne compilera pas ou ne fonctionnera pas. Il faut imperativement migrer vers les fonctions analogWrite et les timers exposes par l'IDE Arduin… — silicium-bleu
Retours et projets de la communauté
- Put the UNO R4 Minima to LPM (Low Power Mode) forum.arduino.cc
- UNO R4 Minima WDT disable forum.arduino.cc
- Uno R4 Minima Clone Overheating forum.arduino.cc
- Difficulty using the Debugger in 2.3.4 with R4 Minima forum.arduino.cc
- Arduino R4 Minima CAN bus delay required between sending messages forum.arduino.cc
- ABX00080-datasheet.pdf datasheet
- Limite de 8 mA sur les GPIO — très en dessous des 20–40 mA des Uno AVR ; les barrettes de LED, les relais et les buzzeurs piézo forts qui fonctionnaient sur un R3 peuvent être faibles ou silencieux, ou endommager les broches (note tech-specs).
- Incompatibilité des bibliothèques AVR : le core est d'une architecture différente (ArduinoCore-renesas) ; les bibliothèques qui utilisent les registres AVR, avr/interrupt.h, ou supposent une sémantique d'int 8 bits doivent être portées.
- Sémantique de analogWrite modifiée : avec un vrai DAC 12 bits, les résolutions par défaut diffèrent du PWM 8 bits des AVR — les anciens sketches nécessitent une revue de analogWriteResolution.
- Le CAN exige un transceiver externe — l'en-tête n'expose que le côté contrôleur (page de documentation).
- Pas de sans-fil — contrairement à la variante R4 WiFi, cette carte n'a ni ESP32-S3 ni Qwiic (page de documentation — R4 WiFi).
- Blink on the UNO R4 Minima: your first 32-bit UNO debutant Schéma : IMG-uno-r4-minima-debutant-1-clignoter-led-r4-minima.svg — Arduino UNO R4 Minima vue de dessus, câble USB-C branché, LED « L » (pin 13) surlignée avec une flèche, puce RA4M1 annotée 48 MHz.
- Read a potentiometer with the 14-bit ADC debutant Schéma : IMG-uno-r4-minima-debutant-2-potentiometre-adc-14-bits.svg — UNO R4 Minima avec potentiomètre 10 kΩ sur A0 (5 V / A0 / GND), moniteur série affichant des valeurs 0–16383, badge ADC 14 bits.
- A 1 kHz sine on the 12-bit DAC (A0) debutant Schéma : IMG-uno-r4-minima-debutant-3-dac-sine-a0.svg — UNO R4 Minima, broche A0 reliée à un buzzer piézo amplifié ou une entrée d'oscilloscope, sortie sinusoïdale 1 kHz dessinée, badge DAC 12 bits.
- Type with your board: HID keyboard over USB-C intermediaire Schéma : IMG-uno-r4-minima-intermediaire-1-hid-clavier-usb.svg — UNO R4 Minima par USB-C sur un PC, bouton poussoir sur pin 2 vers GND, fenêtre de traitement de texte affichant « Hello UNO R4! », badge HID.
- RTC timestamps and a minute alarm (no battery!) intermediaire Schéma : IMG-uno-r4-minima-intermediaire-2-rtc-alarme-sans-pile.svg — UNO R4 Minima avec RTC RA4M1 annoté, LED sur pin 13, moniteur série affichant un horodatage ISO, icône batterie barrée pour le RTC.
- CAN bus between two R4 Minimas (external transceiver required) intermediaire Schéma : IMG-uno-r4-minima-intermediaire-3-can-bus-deux-cartes.svg — deux UNO R4 Minima, chacune avec un transceiver CAN (SN65HVD230) relié à ses broches CAN, bus différentiel CANH/CANL terminé par 120 Ω aux deux extrémités.
- Step through RA4M1 code with a SWD debugger avance Schéma : IMG-uno-r4-minima-avance-1-debug-swd-cortex-debugger.svg — UNO R4 Minima avec le connecteur de debug SWD embarqué surligné, nappe 4 fils vers une sonde CMSIS-DAP (SWDIO, SWCLK, GND, 3V3), IDE affichant un breakpoint.
- Mini sample player on the 12-bit DAC avance Schéma : IMG-uno-r4-minima-avance-2-mini-lecteur-audio-dac.svg — UNO R4 Minima, broche A0 vers un petit amplificateur (TPA2006) puis haut-parleur, tableau de 256 échantillons 8 bits en flash, sortie audio annotée.
- Porting an AVR Uno sketch to the Renesas core avance Schéma : IMG-uno-r4-minima-avance-3-porter-un-sketch-avr.svg — UNO R4 Minima à côté d'une UNO R3, flèche de migration au-dessus, icônes barrées avr/interrupt.h et registres AVR, badges 8 mA, analogWriteResolution et int 32 bits.
Bibliothèque de code — exemples écrits pour cette carte
clignotante.inoArduinobouton-poussoir.inoArduinodac-analogique.inoArduinoentree-analogique.inoArduinopwm-respiration.inoArduinoservo-balayage.inoArduinocapteur-dht11.inoArduinoruban-neopixel.inoArduinocommande-serie.inoArduinomelodie-buzzer.inoArduino
Exemples et dépôts trouvés en ligne
- arduino/ArduinoCore-renesas github.com
- arduino-libraries/Servo github.com
- PerfecXX/Arduino_UNOR4 github.com
- KkingGz/Kabin-AI-Smart-Home-Assistant github.com