|
Кількість
|
Вартість
|
||
|
|
|||
Схема та вихідні дані
Файли EAGLE: arduino-leonardo-reference-design.zip
Принципова схема: arduino-leonardo-schematic-rev3b.pdf
Живлення
Arduino Leonardo може отримувати живлення через підключення USB або від зовнішнього джерела живлення. Джерело живлення вибирається автоматично.
Зовнішнє живлення (не USB) може подаватися через перетворювач напруги AC/DC (блок живлення) або акумуляторною батареєю. Перетворювач напруги підключається за допомогою роз'єму 2.1 мм із центральним позитивним полюсом. Проводи від батареї підключаються до висновків Gnd і Vin роз'єму живлення. може працювати нестабільно. При використанні напруги вище 12 В регулятор напруги може перегрітися та пошкодити плату. Рекомендований діапазон від 7 до 12 В.
Висновки живлення:
- VIN. Вхід використовується для подачі живлення від зовнішнього джерела (без 5 В від роз'єму USB або іншого регульованого джерела живлення). Подача напруги живлення відбувається через висновок.
- 5V. Регульоване джерело напруги, що використовується для живлення мікроконтролера та компонентів на платі. Живлення може подаватися від виведення VIN через регулятор напруги або від роз'єму USB, або іншого регульованого джерела напруги 5 В.
- 3V3. Напруга на виведенні 3.3 В генерується вбудованим регулятором на платі. Максимальне споживання струму 50 мА. GND. Висновки заземлення.
- IOREF. Виведення з робочою напругою вхід/виходів плати. Для Leonardo це 5 В. Передбачається до використання платами розширення для правильного вибору робочої напруги. зберігання завантажувача, а також 2.5 кБ ОЗУ (SRAM) та 1 Кб EEPROM. (яка читається та записується за допомогою бібліотеки EEPROM).
Входи та Виходи
може бути налаштований як вхід або вихід, використовуючи функції pinMode(), digitalWrite(), і digitalRead(), . Висновки працюють при напрузі 5 В. Кожен висновок має резистор навантаження (за замовчуванням відключений) 20-50 кОм і може пропускати до 40 мА. Деякі висновки мають спеціальні функції:
- Послідовна шина: 0 (RX) і 1 (TX). Висновки використовуються для отримання (RX) та передачі (TX) даних TTL. Ці висновки підключені до відповідних висновків мікросхеми послідовної шини ATmega32U4 USB-to-TTL. Зверніть увагу, що у Leonardo, клас Serial відноситься до послідовного з'єднання USB CDC. Послідовне з'єднання через висновки 0 та 1 здійснюється через клас Serial1.
- TWI: 2 (SDA) та 3 (SCL). За допомогою висновків здійснюється зв'язок I2C (TWI), для створення якого використовується бібліотека Wire. або за зміни значення. Детальна інформація знаходиться в описі функції attachInterrupt().
- ШІМ: 3, 5, 6, 9, 10, 11 і 13. Будь-який з висновків забезпечує ШІМ з роздільною здатністю 8 біт за допомогою функції analogWrite().< /li>
- SPI: на роз'ємі ICSP. За допомогою даних висновків здійснюється зв'язок SPI, навіщо використовується бібліотека SPI. Зверніть увагу, що в Leonardo виводи SPI не розведені на цифрові вхід/виходи, як це було в попередніх версіях Arduino контролерів. потенціал, то світлодіод горить.
- Аналогові входи: A0-A5, A6-A11 (на цифрових висновках 4, 6, 8, 9, 10 та 12). Leonardo має 12 аналогових входів, помічених від A0 до A11. Усі анадогові входи можуть працювати у режимі цифрових вхід/виходів. Входи з A0 A5 збігаються з аналоговими входами UNO. Входи з A6 A11 на цифрових висновках 4, 6, 8, 9, 10 і 12 відповідно. Дозвіл аналогових входів - 10 біт, тобто. 1024 різних значень. За замовчуванням значення на аналогових входах вимірюється від землі (0) до 5 Вольт, верхня межа діапазону може бути змінена за допомогою AREF входу та analogReference() функції.
Додаткова пара висновків платформи:
- AREF. Опорна напруга для аналогових входів. Використовується з функцією analogReference().
- Reset. Низький рівень сигналу на виводі перезавантажує мікроконтролер. Зазвичай використовується для підключення кнопки перезавантаження на платі розширення, що закриває доступ до кнопки на самій платі Arduino. Зверніть увагу на з'єднання між висновками Arduino і портами ATmega328. /h3>
На платформі Arduino Leonardo може встановлювати зв'язок з комп'ютером, іншими пристроями Arduino або мікроконтролерами кількома способами. ATmega32U4 підтримують послідовний інтерфейс UART TTL (5), здійснюваний висновками 0 (RX) і 1 (TX). ATmega32U4 дозволяє також організувати послідовне з'єднання з програмами на стороні комп'ютера через USB так, щоб вони спілкувалися з платою через віртуальний COM порт. Leonardo за допомогою стандартних драйверів USB COM (для Windows потрібно .inf файл) може підключатися як USB 2.0 пристрій. Моніторинг послідовної шини (Serial Monitor) середовища розробки Arduino дозволяє надсилати та отримувати текстові дані при підключенні до платформи. Світлодіоди RX і TX на платформі будуть блимати під час передачі даних через USB підключення (але не при використанні послідовної передачі через висновки 0 і 1).
Бібліотекою SoftwareSerial можна створити послідовну передачу даних через будь-який із цифрових висновків Leonardo.
ATmega32U4 підтримує інтерфейси I2C (TWI) та SPI. В Arduino включено бібліотеку Wire для зручності використання шини I2C. Для SPI може бути використана бібліотека SPI.
Arduino Leonardo вміє визначатися при підключенні до комп'ютера як пристрій миша або клавіатура. Управління цим режимом здійснюється через класи Keyboard та Mouse.
Програмування
Платформа програмується за допомогою Arduino. З меню Tools > Board вибирається «Arduino Leonardo» (відповідно до встановленого мікроконтролера). Детальна інформація знаходиться в довіднику та інструкціях.
Мікроконтролер ATmega32U4 на Leonardo поставляється із записаним завантажувачем, що спрощує запис нових програм без використання зовнішніх програматорів. Зв'язок здійснюється протоколом AVR109.
Є можливість не використовувати завантажувач та запрограмувати мікроконтролер через висновки ICSP (внутрішньосхемне програмування). Детальна інформація знаходиться в даній інструкції.
Автоматичне (програмне) перезавантаження
Leonardo розроблено таким чином, щоб перед записом нового коду перезавантаження здійснювалося самою програмою Arduino на комп'ютері, а не натисканням кнопки на платформі . Перезавантаження спрацьовує, коли віртуальний CDC COM порт відкривається зі швидкістю 1200 бод, а потім закривається. Коли це відбувається, процесор йде на перезавантаження, розриваючи USB з'єднання. Після перезавантаження стартує завантажувач (бутлодер) і залишається активним приблизно 8 секунд. Завантажувач можна також ініціювати натисканням кнопки Reset. Зверніть увагу, що при подачі живлення контролер відразу переходить до виконання завантаженої користувальницької програми без виконання завантажувача. комп'ютера від струмів короткого замикання та надструмів. Хоча практично всі комп'ютери мають подібний захист, проте цей запобіжник забезпечує додатковий бар'єр. Запобіжник спрацьовують при проходженні струму більше 500 мА через USB порт і розмикає ланцюг до тих пір, поки нормальні значення струмів не будуть відновлені. Розмір друкованої плати Leonardo складають 6.9 на 5.3 см. Роз'єм USB та силовий роз'єм виходять за межі даних розмірів. Чотири отвори в платі дозволяють закріпити її на поверхні. Відстань між цифровими висновками 7 і 8 дорівнює 0,4 см, хоча між іншими висновками вона становить 0,25 см.