|
Arduino Leonardo — контроллер на
базе ATmega32u4. Платформа имеет 20 цифровых вход/выходов (7 из которых могут
использоваться как выходы ШИМ и 12 как аналоговые входы), кварцевый генератор 16
МГц, разъем микро-USB, силовой разъем, разъем ICSP и кнопку перезагрузки. Для
работы необходимо подключить платформу к компьютеру посредством кабеля USB, либо
подать питание при помощи адаптера AC/DC или батареи.
В отличие от всех предыдущих плат ATmega32u4 имеет встроенную поддержку для USB
соединения, это позволяет задать как Leonardo будет виден при подключение к
компьютеру, это может быть клавиатура, мышь, виртуальный серийный / COM порт.
Характеристики
|
Микроконтроллер
|
ATmega32u4
|
|
Рабочее напряжение
|
5 В
|
|
Входное напряжение
(рекомендуемое)
|
7-12 В
|
|
Входное напряжение (предельное)
|
6-20 В
|
|
Цифровые Входы/Выходы
|
20 (7 из которых
могут использоваться как выходы ШИМ)
|
|
Аналоговые каналы
|
12 |
|
Постоянный ток через вход/выход
|
40 мА
|
|
Постоянный ток для вывода 3.3 В
|
50 мА
|
|
Флеш-память
|
32 Кб (ATmega32u4) из
которых 4 Кб используются для загрузчика
|
|
ОЗУ
|
2 Кб (ATmega32u4)
|
|
EEPROM
|
1 Кб (ATmega32u4)
|
|
Тактовая частота
|
16 МГц
|
Питание
Arduino Leonardo может получать питание через подключение USB или от внешнего
источника питания. Источник питания выбирается автоматически.
Внешнее питание (не USB) может подаваться через преобразователь напряжения AC/DC
(блок питания) или аккумуляторной батареей. Преобразователь напряжения
подключается посредством разъема 2.1 мм с центральным положительным полюсом.
Провода от батареи подключаются к выводам Gnd и Vin разъема питания.
Платформа может работать при внешнем питании от 6 В до 20 В. При напряжении
питания ниже 7 В, вывод 5V может выдавать менее 5 В, при этом платформа может
работать нестабильно. При использовании напряжения выше 12 В регулятор
напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуемый диапазон от 7 В до
12 В.
Выводы питания:
VIN. Вход используется для подачи питания от внешнего источника (в отсутствие 5
В от разъема USB или другого регулируемого источника питания). Подача напряжения
питания происходит через данный вывод.
5V. Регулируемый источник напряжения, используемый для питания микроконтроллера
и компонентов на плате. Питание может подаваться от вывода VIN через регулятор
напряжения, или от разъема USB, или другого регулируемого источника напряжения 5
В.
3V3. Напряжение на выводе 3.3 В генерируемое встроенным регулятором на плате.
Максимальное потребление тока 50 мА.
GND. Выводы заземления.
IOREF. Вывод с рабочим напряжением вход/выходов платы. Для Leonardo это 5 В.
Предполагается к использованию платами расширения для правильноего выбора
рабочего напряжения.
Память
Микроконтроллер ATmega32u4 располагает 32 кБ флэш памяти, из которых 4 кБ
используется для хранения загрузчика, а также 2.5 кБ ОЗУ (SRAM) и 1 Кб EEPROM.(которая
читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM).
Входы и Выходы
Каждый из 20 цифровых выводов Leonardo может настроен как вход или выход,
используя функции pinMode(), digitalWrite(), и digitalRead(), . Выводы работают
при напряжении 5 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (по умолчанию
отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые
функции:
Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX). Выводы используются для получения (RX) и
передачи (TX) данных TTL. Данные выводы подключены к соответствующим выводам
микросхемы последовательной шины ATmega32U4 USB-to-TTL. Обратите внимание что у
Leonardo, класс Serial относится к последовательному соединению USB CDC.
Последовательное соединение через выводы 0 и 1 осуществляется через класс
Serial1.
TWI: 4 (SDA) и 5 (SCL). Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI), для
создания которой используется библиотека Wire.
Внешнее прерывание: 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов
прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при
изменении значения. Подробная информация находится в описании функции
attachInterrupt().
ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, 11 и 13. Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8
бит при помощи функции analogWrite().
SPI: на разъеме ICSP. Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, для
чего используется библиотека SPI. Обратите внимание, что в Leonardo выводы SPI
не разведены на цифровые вход/выходы как это было в предыдущих версиях Arduino
контроллеров.
LED: 13. Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение
на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.
Аналоговые входы: A0-A5, A6-A11 (на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10 и 12).
Leonardo имеет 12 аналоговых входов, помеченных от A0 до A11. Все анадоговые
входы могут работать в режиме цифровых вход/выходов. Входы с A0 по A5 совпадают
с аналоговыми входами UNO. Входы с A6 по A11 на цифровых выводах 4, 6, 8, 9, 10
и 12 соответственно. Рарешение аналоговых входов — 10 бит, т.е. 1024 различных
значения. По умолчанию значение на аналоговых входах измеряется от земли (0) до
5 Вольт, верхний предел диапазона может быть изменен с помощью AREF входа и
analogReference() функции.
Связь
На платформе Arduino Leonardo может устанавливать связь с компьютером, другими
устройствами Arduino или микроконтроллерами несколькими способами. ATmega32U4
поддерживают последовательный интерфейс UART TTL (5 В), осуществляемый выводами
0 (RX) и 1 (TX). ATmega32U4 позволяет также организовать последовательное
соединение с программами на стороне компьютера через USB так, чтобы они
"общались" с платой через виртуальный COM порт. Leonardo c помощью стандартных
драйверов USB COM (для Windows потребуется .inf файл) может подключаться как USB
2.0 устройтво. Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor) среды
разработки Arduino позволяет посылать и получать текстовые данные при
подключении к платформе. Светодиоды RX и TX на платформе будут мигать при
передаче данных через USB подключение (но не при использовании последовательной
передачи через выводы 0 и 1).
Библиотекой SoftwareSerial возможно создать последовательную передачу данных
через любой из цифровых выводов Leonardo.
ATmega32U4 поддерживает интерфейсы I2C (TWI) и SPI. В Arduino включена
библиотека Wire для удобства использования шины I2C. Для SPI может
использоваться библиотека SPI.
Arduino Leonardo умеет определяться при подключение к компьютеру как устройство
мышь или клавиатура. Управление этим режимом осуществляется через классы
Keyboard и Mouse.
Токовая защита разъема USB
В Arduino Leonardo встроен самовостанавливающийся предохранитель (автомат),
защищающий порт USB компьютера от токов короткого замыкания и сверхтоков. Хотя
практически все компьютеры имеют подобную защиту, тем не менее, данный
предохранитель обеспечивает дополнительный барьер. Предохранитель срабатыват при
прохождении тока более 500 мА через USB порт и размыкает цепь до тех пока
нормальные значения токов не будут востановлены.
Физические характеристики
Размер печатной платы Leonardo составляют 6.9 на 5.3 см. Разъем USB и силовой
разъем выходят за границы данных размеров. Четыре отверстия в плате позволяют
закрепить ее на поверхности. Расстояние между цифровыми выводами 7 и 8 равняется
0,4 см, хотя между другими выводами оно составляет 0,25 см.
|
