Virtalähde
Arduino Leonardon virtalähde voidaan kytkeä mikro-USB-liitännän kautta tai ulkoisella virtalähteellä. Virtalähde valitaan automaattisesti.
Ulkoinen (ei-USB) virtalähde voi tulla joko AC-DC-sovittimesta (wall-wart) tai akusta. Sovitin voidaan kytkeä kytkemällä 2,1 mm:n keskipakopistoke piirilevyn virtaliittimeen. Paristosta tulevat johdot voidaan liittää POWER-liittimen Gnd- ja Vin-nastapäätteisiin.
Virtaliittimen nastat ovat seuraavat:
- VIN. Arduino-levyn tulojännite, kun se käyttää ulkoista virtalähdettä (toisin kuin 5 volttia USB-liitännästä tai muusta säännellystä virtalähteestä). Voit syöttää jännitteen tämän nastan kautta, tai jos syötät jännitteen virtaliittimen kautta, käytä sitä tämän nastan kautta.
- 5V. Säädelty virtalähde, jota käytetään mikrokontrollerin ja muiden piirilevyn komponenttien virransyöttöön. Tämä voi tulla joko VIN:stä piirilevyllä olevan säätimen kautta, tai se voidaan syöttää USB:stä tai muusta säännellystä 5V:n syötöstä.
- 3V3. Sisäänrakennetun säätimen tuottama 3,3 voltin syöttö. Suurin virrankulutus on 50 mA.
- GND. Maadoitusnastat.
- IOREF. Jännite, jolla piirilevyn i/o-nastat toimivat (eli piirilevyn VCC). Tämä on Leonardossa 5V.
Muisti
ATmega32u4:ssä on 32 KB (josta 4 KB käytetään bootloaderia varten). Siinä on myös 2,5 KB SRAM-muistia ja 1 KB EEPROM-muistia (jota voidaan lukea ja kirjoittaa EEPROM-kirjastolla).
Tulo ja lähtö
Jokaista Leonardon 20:stä digitaalisesta i/o-nastasta voidaan käyttää tulona tai lähtönä käyttämälläpinMode()-, digitalWrite()- ja digitalRead()-funktioita. Ne toimivat 5 voltin jännitteellä. Jokainen tappi voi antaa tai vastaanottaa enintään 40 mA:n virran, ja siinä on sisäinen 20-50 kOhmin pull-up-vastus (oletusarvoisesti kytketty pois päältä). Lisäksi joillakin nastoilla on erikoistoimintoja:
- Serial: 0 (RX) ja 1 (TX). Käytetään TTL-sarjadatan vastaanottamiseen (RX) ja lähettämiseen (TX) käyttämälläATmega32U4-laitteiston sarjavalmiutta. Huomaa, että Leonardossa Serial-luokka viittaa USB (CDC) -tiedonsiirtoon; nastoilla 0 ja 1 tapahtuvaan TTL-sarjaliikenteeseen käytä Serial1-luokkaa.
- TWI: 2 (SDA) ja 3 (SCL). Tukee TWI-viestintää Wire-kirjaston avulla.
- Ulkoiset keskeytykset: 3 (keskeytys 0), 2 (keskeytys 1), 0 (keskeytys 2), 1 (keskeytys 3) ja 7 (keskeytys 4). Nämä nastat voidaan konfiguroida laukaisemaan keskeytys matalasta arvosta, nousevasta tai laskevasta reunasta tai arvon muutoksesta. Katso lisätietoja attachInterrupt()-funktiosta.
- PWM: 3, 5, 6, 9, 10, 11 ja 13. Tarjoaa 8-bittisen PWM-ulostulon analogWrite()-funktiolla.
- SPI: ICSP-otsakkeessa. Nämä nastat tukevat SPI-viestintää SPI-kirjaston avulla. Huomaa, että SPI-nastoja ei ole kytketty mihinkään digitaalisiin I/O-nastoihin, kuten ne ovat Unossa, Ne ovat käytettävissä vain ICSP-liittimessä. Tämä tarkoittaa, että jos sinulla on kilpi, joka käyttää SPI:tä, mutta jossa EI ole 6-nastaista ICSP-liitintä, joka liitetään Leonardon 6-nastaiseen ICSP-otsakkeeseen, kilpi ei toimi.
- LED: 13. Digitaaliseen nastaan 13 on kytketty sisäänrakennettu LED. Kun nasta on HIGH-arvossa, LED palaa, kun nasta on LOW, se on pois päältä.
- Analogitulot: A0-A5, A6 – A11 (digitaalisissa nastoissa 4, 6, 8, 9, 10 ja 12). Leonardossa on 12 analogista tuloa, jotka on merkitty A0 – A11, ja joita kaikkia voidaan käyttää myös digitaalisena i/o:na. Nastat A0-A5 ovat samoissa paikoissa kuin Unossa; tulot A6-A11 ovat digitaalisissa i/o-nastoissa 4, 6, 8, 9, 10 ja 12. Kukin analoginen tulo tarjoaa 10 bitin resoluution (eli 1024 eri arvoa). Oletusarvoisesti analogiset tulot mittaavat maasta 5 volttiin, vaikka on mahdollista muuttaa niiden ylärajaa käyttämällä AREF-nastaa ja analogReference()-funktiota.
Kortilla on pari muutakin nastaa:
- AREF. Vertailujännite analogiatuloille. Käytetään analogReference():n kanssa.
- Reset. Tuo tämä linja LOW nollataksesi mikrokontrollerin. Käytetään tyypillisesti reset-painikkeen lisäämiseen kilviin, jotka estävät piirilevyllä olevan reset-painikkeen.
Katso myös Arduinon nastojen ja ATmega32u4:n porttien välinen kartoitus.
Kommunikaatio
Leonardossa on useita mahdollisuuksia kommunikoida tietokoneen, toisen Arduinon tai muiden mikrokontrollerien kanssa. ATmega32U4 tarjoaa UART TTL (5V) sarjaliikennettä, joka on käytettävissä digitaalisilla nastoilla 0 (RX) ja 1 (TX). 32U4 mahdollistaa myös sarjaliikenteen (CDC) USB:n kautta, ja se näkyy virtuaalisena com-porttina tietokoneen ohjelmistolle. Siru toimii myös täysnopeana USB 2.0 -laitteena käyttäen tavallisia USB COM -ajureita. Windowsissa tarvitaan .inf-tiedosto. Arduino-ohjelmisto sisältää sarjamonitorin, jonka avulla voidaan lähettää yksinkertaista tekstimuotoista dataa Arduino-piirille ja Arduino-piiriltä. Piirilevyn RX- ja TX-ledit vilkkuvat, kun tietoja lähetetään USB-yhteyden kautta tietokoneeseen (mutta ei sarjaliikenteessä nastoilla 0 ja 1). SoftwareSerial-kirjasto mahdollistaa sarjaliikenteen kaikilla Leonardon digitaalisilla nastoilla. ATmega32U4 tukee myös I2C- (TWI) ja SPI-viestintää. Arduino-ohjelmisto sisältää Wire-kirjaston, joka helpottaa I2C-väylän käyttöä; katso lisätietoja dokumentaatiosta. SPI-viestintää varten käytä SPI-kirjastoa. Leonardo näkyy yleisenä näppäimistönä ja hiirenä, ja se voidaan ohjelmoida ohjaamaan näitä syöttölaitteita Keyboard- ja Mouse-luokkien avulla.
Ohjelmointi
Leonardoa voidaan ohjelmoida Arduino-ohjelmistolla (lataa). Valitse ”Arduino Leonardo Työkalut > Board-valikosta (boardin mikrokontrollerin mukaan). Katso lisätietoja viitteestä ja opetusohjelmista. Arduino Leonardon ATmega32U4:n mukana tulee valmiiksi bootloader, jonka avulla voit ladata siihen uutta koodia ilman ulkoista laiteohjelmoijaa. Se kommunikoi AVR109-protokollaa käyttäen. Voit myös ohittaa käynnistyslataajan ja ohjelmoida mikrokontrollerin ICSP (In-Circuit Serial Programming) -otsikon kautta käyttämällä Arduino ISP:tä tai vastaavaa; katso lisätietoja näistä ohjeista.
Automaattinen (ohjelmisto-) nollaus ja käynnistyslataimen käynnistys
Sen sijaan, että vaadittaisiin reset-painikkeen fyysistä painallusta ennen latausta, Leonardo on suunniteltu siten, että se voidaan nollata kytketyllä tietokoneella toimivalla ohjelmistolla. Nollaus käynnistyy, kun Leonardon virtuaalinen (CDC) sarja-/COM-portti avataan 1200 baudin nopeudella ja suljetaan. Tällöin prosessori nollautuu, jolloin USB-yhteys tietokoneeseen katkeaa (eli virtuaalinen sarja-/COM-portti katoaa). Kun prosessori on nollattu, käynnistyslatausohjelma käynnistyy ja pysyy aktiivisena noin 8 sekuntia. Käynnistyslataus voidaan käynnistää myös painamalla Leonardon reset-painiketta. Huomaa, että kun piirilevy käynnistyy ensimmäisen kerran, se hyppää suoraan käyttäjän luonnokseen, jos sellainen on, eikä käynnistä käynnistyslatausta.
Koska Leonardo käsittelee resetointia, on parasta antaa Arduino-ohjelmiston yrittää käynnistää resetointi ennen latausta, varsinkin jos sinulla on tapana painaa resetointipainiketta ennen latausta muilla levyillä. Jos ohjelmisto ei pysty nollaamaan piirilevyä, voit aina käynnistää käynnistyslatauksen painamalla piirilevyn reset-painiketta.
USB-ylivirtasuojaus
Leonardossa on nollattava monisulake, joka suojaa tietokoneen USB-portteja oikosulkuilta ja ylivirralta. Vaikka useimmissa tietokoneissa on oma sisäinen suojaus, sulake tarjoaa lisäsuojan. Jos USB-porttiin syötetään yli 500 mA, sulake katkaisee yhteyden automaattisesti, kunnes oikosulku tai ylikuormitus on poistettu.
Fysikaaliset ominaisuudet
Leonardo-piirilevyn maksimipituus on 2,7 tuumaa ja -leveys 2,1 tuumaa, ja USB-liitin ja virtaliitin ulottuvat edellistä mittaa pidemmälle. Neljä ruuvinreikää mahdollistavat piirilevyn kiinnittämisen pintaan tai koteloon. Huomaa, että digitaalisten nastojen 7 ja 8 välinen etäisyys on 160 millimetriä (0,16 tuumaa), mikä ei ole parillinen monikerta muiden nastojen 100 millimetrin etäisyydelle toisistaan.