O Leonardo difere de todas as placas precedentes por que o ATmega32u4 tem comunicação USB integrada, eliminando a necessidade de um segundo processador. Isto permite ao Leonardo aparecer em um computador conectado como um mouse ou um teclado além de uma porta COM virtual (CDC) serial. Isto tem outras implicações no comportamento da placa, que estão detalhados na página de primeiros passos (em inglês).
Arquivos EAGLE: arduino-leonardo-reference-design.zip
Esquema: arduino-leonardo-schematic-rev3b.pdf
A Placa Leonardo pode ser alimentado pela conexão micro USB ou com uma fonte externa. A entrada de alimentação é selecionada automaticamente.
Alimentação externa (não USB) pode ser tanto de um adaptador CA para CC ou bateria. Há um conector para alimentação de 2,1mm com o positivo no centro. Cabos vindos de uma bateria podem ser inseridos diretamente nos pinos Gnd e Vin do conector de alimentação.
Esta placa pode funcionar com uma fonte de alimentação externa de 6 a 20 volts. No entanto se a alimentação for inferior a 7V, o pino 5V pode fornecer menos de cinco volts e a placa pode se mostrar instável. E se a alimentação for maior do que 12V o regulador de voltagem pode superaquecer e danificar a placa. A faixa recomendada é de 7 a 12 volts.
Os pinos de alimentação são os seguintes:
O ATmega32u4 tem 32KB (dos quais 4KB são utilizados pelo bootloader). Tem também 2,5KB de SRAM e 1KB de EEPROM(que pode ser lido ou gravado com a biblioteca EEPROM).
Cada um dos 20 pinos de entrada e saída digital podem ser utilizados como uma entrada ou uma saída utilizando as funções pinMode(), digitalWrite(), e digitalRead(). Eles operam a 5V. Cada pino pode fornecer ou receber um máximo de 40mA e tem um resistor pull-up interno (desconectado por padrão) de 20-50kΩ. Além disso alguns pinos tem funções especializadas:
Há ainda alguns outros pinos na placa:
Veja também o mapemamento entre os pinos do Arduino e as portas do ATmega32u4.
O Leonardo possui uma série de facilidades para se comunicar com um computador, outro Arduino, ou outros microcontroladores. O ATmega32U4 fornece comunicação serial UART TTL (5V) que está disponível nos pinos digitais 0 (RX) e 1 (TX). O 32u4 também permite comunicação serial (CDC) através da USB e aparece como uma porta virtual para o computador. Este chip também atua como um dispositivo USB 2.0 de velocidade total utilizando drives USB COM padrão. Em Windows um arquivo .inf é necessário. O software do Arduino inclui um monitor serial que permite dados textuais ser enviados e recebidos da placa. LEDs conectados ao RX e TX piscarão enquanto dados estiverem sido transmitidos pelo chip USB-para-serial e pela conexão USB (mas não para comunicação serial nos pinos 0 e 1).
Uma biblioteca de SoftwareSerial permite comunicação serial em qualquer dos pinos digitais do Leonardo.
O ATmega32U4 também suporta comunicação I2C (TWI) e SPI. O software do Arduino inclui uma biblioteca Wire para simplificar o uso do bus I2C, veja a documentação para mais detalhes. Para comunicação SPI utilize a biblioteca SPI.
O Leonardo aparece como um mouse ou teclado padrão, e pode se programado para controlar estes dispositvos utilzando as classes Keyboard e Mouse .
A Placa Leonardo pode ser programado com o software Arduino (download). Simplesmente selecione "Arduino Leonardo" no menu Tools > Board.
O ATmega32U4 no Arduino Leonardo vem pré-gravado com um bootloader que permite a você enviar código novo para ele, sem a utilização de um programador de hardware externo. Ele se comunica utilizando o protocolo originalAVR109.
Você também pode saltar o bootloader e programar o microcontroaldor através do conector ICSP (In-Circuit Serial Programming); veja estas instruções para mais detalhes.
Ao invés de necessitar do pressionamento físico de um botão antes de um upload, a Placa Leonardo é desenvolvida de modo que permita esta operação ser feita por meio do software rodando em um computador. O reset é disparado quando a porta serial virtual (CDC) é aberta a 1200 baud e depois fechada. Quando isto ocorre o processador é ressetado interrompendo a comunicação USB (isto significa que a porta serial virtual COM desaparece). Após o reset o bootloader roda ficando ativo por aproximadamente 8 segundos. O bootloader também pode ser inicializado precionando-se o botão de reset do Leonardo. Note que quando a placa é inicialmente alimentada ela rodará imediatamente a sketch do usuário, caso esteja presente, ao invés de iniciar o bootloader.
Devido ao modo como o Leonardo lida com o reset é melhor deixar o software Arduino tentar iniciar o reset antes de enviar um novo scketch, especialmente se você tiver o hábito de pressionar o botão de reset antes de fazer upload. Se o software falhar em resetar a placa, você sempre pode iniciar o bootloader pressionando o botão de reset.
O Leonardo possui um polyfuse resetável que protege a porta USB do seu computador contra sobre-corrente e curtos circuitos. Embora muitos computadores tenham sua própria proteção interna, o fusível fornece um grau a mais de proteção. Se mais de 500mA forem aplicados à porta USB, ele automaticamente irá interromper a conexão até que o curto ou a sobrecarga sejam removidos.
A largura e o comprimento máximos do PCB do Leonardo são 68,58 e 53,34mm respectivamente (2,7" x 2,1"), com os conectores USB e de alimentação extendendo-se além destas dimensões. Quatro orifícios para parafusos permitem que a placa seja fixada a uma superfície ou encapsulamento. Verifique que a distância entre os pinos digitais 7 e 8 é de 160mil (milésimos de polegada ou 0,16"), não é nem mesmo um múltiplo dos 100mil que separam os out
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