Napájení
Arduino Leonardo lze napájet přes micro USB nebo pomocí externího zdroje. Zdroj napájení se vybírá automaticky.
Externí (jiné než USB) napájení může pocházet buď z adaptéru AC-DC (wall-wart), nebo z baterie. Adaptér lze připojit zasunutím 2,1mm zástrčky s kladným středem do napájecího konektoru desky. Vodiče z baterie lze zasunout do záhlaví pinů Gnd a Vin konektoru POWER.
Napájecí piny jsou následující:
- VIN. Vstupní napětí do desky Arduino, pokud používá externí zdroj napájení (na rozdíl od 5 V z připojení USB nebo jiného regulovaného zdroje napájení). Napětí můžete dodávat přes tento pin, nebo pokud dodáváte napětí přes napájecí konektor, přistupujte k němu přes tento pin.
- 5V. Regulované napájení sloužící k napájení mikrokontroléru a dalších komponent na desce. Může pocházet buď z VIN přes vestavěný regulátor, nebo může být napájeno z USB či jiného regulovaného zdroje 5V.
- 3V3. Napájení 3,3 V generované vestavěným regulátorem. Maximální odběr proudu je 50 mA.
- GND. Uzemňovací piny.
- IOREF. Napětí, při kterém pracují i/o piny desky (tj. VCC pro desku). Na desce Leonardo je to 5 V.
Paměť
Paměť ATmega32u4 má 32 KB (přičemž 4 KB se používají pro zavaděč). Dále má 2,5 KB paměti SRAM a 1 KB paměti EEPROM (kterou lze číst a zapisovat pomocí knihovny EEPROM).
Vstup a výstup
Každý z 20 digitálních i/o pinů na Leonardu lze použít jako vstup nebo výstup pomocí funkcípinMode(), digitalWrite() a digitalRead(). Pracují při napětí 5 V. Každý pin může poskytovat nebo přijímat maximálně 40 mA a má vnitřní pull-up rezistor (ve výchozím nastavení odpojený) 20-50 kOhm. Některé piny mají navíc specializované funkce:
- Sériový: 0 (RX) a 1 (TX). Slouží k příjmu (RX) a vysílání (TX) TTL sériových dat pomocí hardwarové sériové funkceATmega32U4. Všimněte si, že u Leonarda se třída Serial vztahuje na komunikaci USB (CDC); pro TTL sériovou komunikaci na pinech 0 a 1 použijte třídu Serial1.
- TWI: 2 (SDA) a 3 (SCL). Podporuje komunikaci TWI pomocí knihovny Wire.
- Externí přerušení: 3 (přerušení 0), 2 (přerušení 1), 0 (přerušení 2), 1 (přerušení 3) a 7 (přerušení 4). Tyto piny lze nakonfigurovat tak, aby spouštěly přerušení při nízké hodnotě, vzestupné nebo sestupné hraně nebo při změně hodnoty. Podrobnosti naleznete ve funkci attachInterrupt().
- PWM: 3, 5, 6, 9, 10, 11 a 13. Zajistěte 8bitový výstup PWM pomocí funkce analogWrite().
- SPI: na hlavičce ICSP. Tyto piny podporují komunikaci SPI pomocí knihovny SPI. Všimněte si, že piny SPI nejsou připojeny k žádnému z digitálních I/O pinů jako na Uno, Jsou k dispozici pouze na konektoru ICSP. To znamená, že pokud máte shield, který používá SPI, ale NEMÁ 6pinový konektor ICSP, který se připojuje k 6pinové hlavičce ICSP Leonarda, shield nebude fungovat.
- LED: 13. K digitálnímu pinu 13 je připojena vestavěná LED dioda. Když má pin hodnotu HIGH, LED dioda svítí, když je pin LOW, je vypnutá.
- Analogové vstupy: A0-A5, A6 – A11 (na digitálních vývodech 4, 6, 8, 9, 10 a 12). Leonardo má 12 analogových vstupů označených A0 až A11, které lze všechny použít také jako digitální i/o. Vstupy A0-A5 se nacházejí na stejných místech jako na Uno; vstupy A6-A11 jsou na digitálních i/o pinech 4, 6, 8, 9, 10 a 12 v tomto pořadí. Každý analogový vstup poskytuje rozlišení 10 bitů (tj. 1024 různých hodnot). Ve výchozím nastavení měří analogové vstupy od země do 5 V, je však možné změnit horní hranici jejich rozsahu pomocí pinu AREF a funkce analogReference().
Na desce je několik dalších pinů:
- AREF. Referenční napětí pro analogové vstupy. Používá se s funkcí analogReference().
- Reset. Přivedením tohoto řádku na LOW se mikrokontrolér resetuje. Obvykle se používá k přidání resetovacího tlačítka do štítů, které blokují to na desce.
Podívejte se také na mapování mezi piny Arduina a porty ATmega32u4.
Komunikace
Leonardo má řadu zařízení pro komunikaci s počítačem, jiným Arduinem nebo jinými mikrokontroléry. ATmega32U4 poskytuje sériovou komunikaci UART TTL (5 V), která je dostupná na digitálních pinech 0 (RX) a 1 (TX). 32U4 také umožňuje sériovou komunikaci (CDC) přes USB a softwaru v počítači se jeví jako virtuální komunikační port. Čip se také chová jako zařízení USB 2.0 s plnou rychlostí a používá standardní ovladače USB COM. V systému Windows je vyžadován soubor .inf. Software Arduino obsahuje sériový monitor, který umožňuje odesílat jednoduchá textová data na desku Arduino a z ní. LED diody RX a TX na desce budou blikat při přenosu dat přes připojení USB do počítače (nikoli však při sériové komunikaci na pinech 0 a 1). Knihovna SoftwareSerial umožňuje sériovou komunikaci na libovolném z digitálních pinů desky Leonardo. ATmega32U4 podporuje také komunikaci I2C (TWI) a SPI. Software Arduino obsahuje knihovnu Wire, která zjednodušuje používání sběrnice I2C; podrobnosti naleznete v dokumentaci. Pro komunikaci SPI použijte knihovnu SPI. Leonardo se tváří jako obecná klávesnice a myš a lze jej naprogramovat k ovládání těchto vstupních zařízení pomocí tříd Keyboard a Mouse.
Programování
Leonardo lze programovat pomocí softwaru Arduino (ke stažení). V nabídce Nástroje > Deska vyberte „Arduino Leonardo (podle mikrokontroléru na vaší desce). Podrobnosti naleznete v referencích a výukových programech. ATmega32U4 na desce Arduino Leonardo je dodáván s předpřipraveným zavaděčem, který umožňuje nahrát do něj nový kód bez použití externího hardwarového programátoru. Komunikuje pomocí protokolu AVR109. Zavaděč můžete také obejít a naprogramovat mikrokontrolér přes hlavičku ICSP (In-Circuit Serial Programming) pomocí programu Arduino ISP nebo podobného; podrobnosti najdete v těchto pokynech.
Automatické (softwarové) resetování a iniciace zavaděče
Spíše než vyžadovat fyzické stisknutí tlačítka reset před nahráním, je Leonardo navržen tak, aby jej bylo možné resetovat pomocí softwaru spuštěného na připojeném počítači. Reset se spustí, když se otevře virtuální (CDC) sériový / COM port Leonarda s rychlostí 1200 baudů a poté se zavře. Když k tomu dojde, procesor se resetuje, čímž se přeruší spojení USB s počítačem (což znamená, že virtuální sériový / COM port zmizí). Po resetování procesoru se spustí zavaděč, který zůstane aktivní asi 8 sekund. Zavaděč lze spustit také stisknutím tlačítka reset na počítači Leonardo. Všimněte si, že při prvním zapnutí desky se místo spuštění zavaděče přejde rovnou na uživatelský náčrt, pokud je přítomen.
Vzhledem ke způsobu, jakým Leonardo zpracovává reset, je nejlepší nechat software Arduino, aby se pokusil iniciovat reset před nahráním, zejména pokud máte ve zvyku stisknout tlačítko reset před nahráním na jiných deskách. Pokud software nemůže desku resetovat, můžete vždy spustit zavaděč stisknutím tlačítka reset na desce.
Přepěťová ochrana USB
Leonardo má resetovatelnou polyfúzní pojistku, která chrání porty USB počítače před zkraty a nadproudem. Ačkoli většina počítačů poskytuje vlastní interní ochranu, pojistka poskytuje další vrstvu ochrany. Pokud je na port USB přivedeno více než 500 mA, pojistka automaticky přeruší spojení, dokud se zkrat nebo přetížení neodstraní.
Fyzikální vlastnosti
Maximální délka a šířka desky plošných spojů Leonardo jsou 2,7, resp. 2,1 palce, přičemž konektor USB a napájecí konektor přesahují první rozměr. Čtyři otvory pro šrouby umožňují připevnění desky k povrchu nebo skříni. Všimněte si, že vzdálenost mezi digitálními piny 7 a 8 je 160 mil (0,16″), což není sudý násobek vzdálenosti 100 mil ostatních pinů.
.