Arduino Nano系列的新一代型号"Arduino Nano R4"在日本国内也越来越容易买到,秋月电子通商等店铺均有销售。它搭载与UNO R4相同的瑞萨电子(Renesas Electronics)制造的"RA4M1"微控制器,内存大幅增加,还配备了USB Type-C接口和Qwiic接口,电路板本身的设计也焕然一新。本文将梳理它相对传统Nano的进化之处,以及购买前需要了解的注意事项。

从8位到32位 微控制器与内存全面革新

最大的变化是微控制器的更新换代。取代传统Nano(R3世代)所搭载的8位微控制器"ATmega328P",Nano R4采用了瑞萨电子制造的32位微控制器"RA4M1"(R7FA4M1AB3CFM)。其48MHz主频的Arm Cortex-M4内核内置浮点运算单元(FPU),运算性能相比8位世代实现了飞跃式提升[2]。

内存容量的增加同样惊人。闪存从32kB扩大到256kB,达到8倍;SRAM从2kB扩大到32kB,达到16倍;另外还可使用8kB的EEPROM保存数据[2]。体积较大的库,以及图像、音频缓冲区之类的大型数组,现在都能轻松应对。

RA4M1与Arduino UNO R4系列使用的是同一款微控制器。工作电压也与传统Nano一样保持5V,因此为UNO R4编写的代码资产,以及按5V设计的现有Nano配件和电路都可以直接沿用[2]。

搭载USB Type-C和Qwiic 电路板采用半孔(城堡孔)工艺

物理规格也发生了很大变化。USB接口从过去的Mini-B改为USB Type-C,线缆更容易获取,也能与智能手机共用。电路板下缘还新增了3.3V供电的Qwiic接口,无需焊接即可连接市售的Qwiic传感器和Arduino官方的Modulino系列模块[2]。

电路板在保持约18mm×45mm的Nano尺寸的同时,将所有元件安装在单面,引脚孔采用"半孔(城堡孔)"设计是其一大特色。既可以焊上排针在面包板上进行原型开发,也可以像表面贴装元件一样直接回流焊到自制电路板上,一块板即可覆盖从原型开发到小规模量产的全过程[2]。电源输入(VIN)范围宽达6〜21V,无需另备降压电路即可嵌入12V系统,这一点也很方便[2]。

需要注意的是,秋月电子通商以2,620日元(含税)销售的型号(销售代码:131210)虽附带排针但未焊接。如果不想动烙铁,也有排针已焊接版本(销售代码:131211、2,860日元)可选[1]。

新增DAC、运算放大器和CAN 但要注意8mA限制和价格

新功能方面,增加了连接到A0引脚的12位DAC(数模转换器)、可在A1〜A3引脚上使用的运算放大器,以及需配合外部收发器使用的CAN通信。ADC也强化到最高14位分辨率,并内置了支持电池备份(VBATT引脚)的实时时钟(RTC)[2]。生成和放大模拟信号、试验车载领域常用的CAN总线等过去需要外接电路的应用,现在仅靠这块板就能实现。

不过需要留意的是I/O引脚的输出电流。RA4M1的GPIO每个引脚最大只能通过8mA电流,比过去8位世代约20mA的参考值要小。直接连接LED、继电器等需要电流的元件存在风险,基本做法是通过晶体管或MOSFET等电流放大器件来驱动[2]。官方数据手册也明确警告不要直接连接电流超过8mA的设备。

价格方面也值得一提。在日本国内,Switch Science于2025年7月24日开始销售,秋月电子通商也从同年7月25日起开始供货[1][3]。秋月的售价在2025年12月从2,480日元调整为2,620日元[1]。考虑到搭载ATmega328P的Nano兼容板只需几百日元就能买到,其价格偏高是不争的事实。如果8位性能就够用,兼容板更划算;而Nano R4的价值在于需要运算性能、内存和新增模拟功能的场合,以及重视正品质量和供货稳定性的场合。

Nano R4在Amazon.co.jp也有销售。

总结

Arduino Nano R4凭借32位化、增至256kB/32kB的内存、USB Type-C+Qwiic+半孔工艺的现代化板型设计,以及DAC、运算放大器和CAN的加入,堪称传统Nano的"超集升级版"。另一方面,I/O引脚的输出电流缩小到8mA,如果按8位世代的习惯设计外围电路,可能引发意想不到的故障。与几百日元的兼容板相比确实不便宜,但在运算能力和内存能发挥作用的项目中,它会是一个有力的选择。

来源:https://akizukidenshi.com/catalog/g/g131210/

来源:https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/ABX00142-datasheet.pdf

来源:https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000209.000064534.html