Conhecendo o Arduino Leonardo
O Arduino Leonardo é uma placa de desenvolvimento eletrônico que oferece uma série de vantagens e recursos interessantes. Diferentemente de todas as placas Arduino anteriores, o Leonardo conta com um processador único e comunicação USB integrada. Essa característica permite que ele seja reconhecido como um mouse ou teclado em seu computador.
O coração do Leonardo é o microcontrolador ATmega32u4. Esse componente executa os programas criados no Arduino IDE e lida com a comunicação USB. A principal diferença em relação a outras placas é que o Leonardo combina essas funções em um único chip. Isso simplifica o design da placa e elimina a necessidade de um segundo processador.
Ele também oferece uma interface USB 2.0 para comunicação de alta e baixa velocidade, facilitando a conexão com dispositivos externos e o computador. Cabe destacar que o Arduino Leonardo possui um conversor AD de 10 bits com 12 canais para entrada de dados analógicos, permitindo a leitura precisa de grandezas analógicas. Contudo, o Arduino Leonardo é preferível quando se necessita de emulação de dispositivos USB nativa ou uma quantidade maior de pinos de entrada e saída.
Conhecer os elementos que compõem a placa Arduino é de suma importância antes de iniciar os projetos. Desta forma, hoje vamos explorar a placa microcontroladora Arduino Leonardo (Figura 1) para conhecer com seus componentes.
Para compreender melhor o mapeamento das portas digitas e analógicas, podemos observar o verso do Arduino Leonardo (Figura 2).
Fonte de alimentação
A placa Arduino Leonardo deve ser alimentada com uma tensão contínua de 5V. Você pode alimentá-la conectando-a a uma porta USB do computador, que fornecerá tanto a alimentação quanto a comunicação de dados, ou por meio de uma fonte de alimentação externa. Para alimentação externa, a placa pode ser alimentada por uma fonte que forneça uma saída contínua entre 7V e 12V, através do uso do conector P4 ou do pino Vin.
Regulador de tensão
Na placa Arduino Leonardo, o regulador de tensão tem como finalidade transformar qualquer tensão (entre 7 V e 12 V) que esteja sendo fornecida pelo conector de alimentação externa em uma tensão contínua de 5V.
Conectores de alimentação elétrica
Os conectores de alimentação elétrica fornecem energia para dispositivos externos e são constituídos pelos pinos:
• Reset que possui a mesma função de reiniciar a placa;
• 3,3 V e 5 V que fornecem tensão de 3,3 V e 5 V, respectivamente;
• GND fornece potencial de terra aos dispositivos externos;
• Vin fornece ao dispositivo externo a mesma tensão que está sendo recebida pelo pino de alimentação externa.
Entradas analógicas
A placa Arduino Leonardo apresenta uma vantagem significativa quando se trata de portas analógicas, pois oferece um total de 12 delas. Além das portas analógicas mapeadas de A0 a A5, a placa também possui pinos que podem ser utilizados como entradas analógicas. Esses pinos são o 4, 6, 8, 9 e 10. A porta 4, por exemplo, equivale a A6, enquanto o pino 6 corresponde a A8. O pino 7 é mapeado como Ain0, o pino 8 atua como A9, o pino 9 como A10, o pino 10 como A11 e, por fim, a porta 12 se comporta como A7.
Essa ampla gama de portas analógicas permite uma flexibilidade adicional no design de projetos, possibilitando a conexão de uma variedade de sensores e dispositivos analógicos. Com essas opções expandidas, os desenvolvedores têm mais liberdade para explorar e implementar uma variedade de soluções criativas e funcionais em seus projetos utilizando o Arduino Leonardo.
Conexões digitais
A placa Arduino Leonardo possui 20 pinos digitais de entrada e saída, designados como “Digital”, de 0 a 19. Esses pinos podem ser utilizados para receber ou enviar dados digitais, permitindo interações com dispositivos e componentes eletrônicos de forma digitalizada. É importante destacar que os pinos analógicos rotulados como “Analog In”, de A0 a A5 podem ser utilizados também para receber valores digitais.
Os pinos digitais do Arduino Leonardo operam em 5V e possuem uma corrente máxima de 40 mA. Além disso, alguns desses pinos possuem funções especiais:
- Os pinos 3, 5, 6, 9, 10 e 11 podem ser utilizados como saídas PWM (Modulação por Largura de Pulso), permitindo simular uma saída analógica através de pulsos digitais.
- Os pinos 0 e 1 (RX e TX) podem ser utilizados para comunicação serial.
- Os pinos 2 e 3 podem ser configurados para gerar uma interrupção externa.
Microcontrolador
O Arduino Leonardo conta com o microcontrolador ATmega32U4.
O microcontrolador utilizado no Arduino Leonardo é baseado na arquitetura AVR® da Microchip, uma arquitetura RISC de 8 bits conhecida por sua eficiência energética e desempenho robusto. Este microcontrolador é equipado com 32 KB de memória Flash para armazenamento de programas, 2,5 KB de SRAM para armazenamento temporário de dados e 1 KB de EEPROM para armazenamento não volátil de informações.
Para facilitar o processo de depuração e desenvolvimento, o microcontrolador inclui suporte à interface JTAG, permitindo a depuração no chip. Operando com uma faixa de tensão de 2,7V a 5,5V e uma velocidade de clock de até 16 MHz, o Arduino Leonardo é capaz de atingir taxas de transferência de até 16 MIPS. Uma das características notáveis deste microcontrolador é sua capacidade de executar instruções poderosas em um único ciclo de clock, o que lhe confere uma taxa de transferência próxima a um MIPS por MHz. Essa eficiência permite otimizar o consumo de energia em relação à velocidade de processamento, tornando-o uma escolha popular para uma variedade de aplicações de sistemas embarcados e projetos eletrônicos.
Observe a imagem abaixo com algumas características do microcontrolador ATmega32U4.
Espero que tenham gostado deste tutorial. Em caso de dúvidas deixe seu comentário abaixo.
Graduando em Engenharia da Computação pela Faculdade Independente do Nordeste. Estagiário do setor de desenvolvimento da Casa da Robótica.
Bacharel em Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrônica, mestra em Engenharia Industrial e especialista em Docência com ênfase em Educação Inclusiva. Atua no setor de Desenvolvimento de Produtos na Casa da Robótica. Editora chefe e articulista no Blog da Robótica. Fanática por livros, Star Wars e projetos Maker.
