우노 R4 와이파이 버전의 하드웨어 시리얼과 ESP32의 연결

 

 

 

 

 

아두이노 UNO R4 WiFi의 시리얼 구성은 다음과 같습니다.

하드웨어 시리얼 포트 개수

RA4M1은 UART(SCI) 채널을 4개 가지고 있습니다. 하지만 UNO R4 WiFi 보드에서 외부에 연결해 쓸 수 있는 하드웨어 시리얼은 Serial1 하나뿐입니다. 나머지는 보드 안에서 이미 사용 중입니다. R4 WiFi의 시리얼 정의는 Serial이 P109/P110(시리얼 모니터용, 내부 연결), Serial2가 P501/P502(ESP_TXD0/ESP_RXD0, 내부 연결)이고, 외부에 연결할 수 있는 것은 Serial1뿐입니다.

객체	RA4M1 핀	위치/용도
Serial	P109 / P110	ESP32-S3 USB 브리지를 거쳐 USB-C로 연결 (시리얼 모니터)
Serial1	D0(RX) / D1(TX)	보드 헤더의 0번, 1번 핀. 외부 장치용
Serial2	P501 / P502	ESP32-S3의 TXD0/RXD0. Wi-Fi/BLE 통신용

RA4M1과 ESP32-S3의 연결

ESP32-S3와 연결된 UART는 두 개입니다.

1. P109/P110 (Serial): 이 핀들은 레벨 시프터를 거쳐 ESP32와 통신하며, ESP32가 호스트 PC와의 USB 통신을 담당합니다. 기본 설정에서는 USB-C가 RA4M1이 아니라 ESP32-S3에 연결되어 있습니다. 기본적으로 RA4M1은 ESP32-S3 모듈을 거쳐 프로그래밍되고, SJ1 패드를 납땜하면 USB가 RA4M1에 직접 연결되어 ESP32-S3를 우회합니다.
2. P501/P502 (Serial2): WiFiS3 라이브러리가 ESP32 모뎀 펌웨어와 통신할 때 쓰는 채널입니다.

두 칩의 전압은 다릅니다. RA4M1은 5V, ESP32-S3 모듈은 3.3V로 동작하며, 두 MCU는 로직 레벨 변환기(TXB0108DQSR)를 통해 통신합니다.

ESP32 헤더 (2×3 핀)

USB-C 커넥터 근처, ESP32-S3 모듈 옆에 ESP32 전용 6핀 헤더가 있습니다. 제가 알기로 데이터시트상 핀 배치는 다음과 같습니다.

핀	신호	용도
1	ESP_IO42 (MTMS)	디버깅
2	ESP_IO41 (MTDI)	디버깅
3	ESP_TXD0	UART 송신
4	ESP_DOWNLOAD	부트 모드 진입
5	ESP_RXD0	UART 수신
6	GND	접지

이 헤더의 핀은 3.3V 신호입니다. ESP32-S3의 3.3V 핀이 RA4M1의 5V 핀과 직접 닿지 않도록 하는 것이 매우 중요하며, 닿으면 회로가 손상될 수 있습니다.

외부 UART 장치가 여러 개 필요하면 Serial1에 하나를 연결하고, 나머지는 SoftwareSerial을 쓰거나 Mega 같은 다른 보드를 검토하는 편이 현실적입니다. 정확한 헤더 실크 표기는 Arduino 공식 데이터시트(ABX00087)의 핀아웃 도면에서 한 번 확인해 보시기 바랍니다.

UNO R4 WiFi에서 하드웨어 시리얼 3개가 어디에 연결되는지 보드 위에 개략적으로 그려 보았습니다.그림에서 초록색 선이 외부 장치를 연결할 수 있는 유일한 하드웨어 시리얼(Serial1)입니다. 보드를 USB-C가 왼쪽에 오도록 놓았을 때, 위쪽 디지털 헤더의 오른쪽 끝에 있는 0번(RX)과 1번(TX) 핀이 여기에 해당합니다.

주황색 선 두 개(Serial, Serial2)는 보드 안쪽에서만 RA4M1과 ESP32-S3를 연결하므로 헤더로는 나와 있지 않습니다. 둘 다 레벨 시프터를 거쳐 5V와 3.3V 신호를 변환합니다.

D0/D1이 RA4M1의 P301/P302에 연결된다는 것은 제가 알고 있는 기준입니다. 정확한 핀 번호는 Arduino 공식 핀아웃 도면(ABX00087)에서 한 번 확인해 보시기 바랍니다.