Arduino Uno
Untuk anda yang sudah biasa ‘bermain’ arduino pasti sudah tak ‘asing’ lagi dengan Arduino Uno. Model ini biasa dipakai dalam pembuatan proyek sederhana hingga proyek yang cukup kompleks contohnya adalah data logger, particle counter, irrigation control, sorting machine, Arduino baby robot, weather station, Arduino phone dan lainnya. Semua proyek tersebut sangat luar biasa dan mengagumkan seperti pada video dibawah ini yang mengilustrasikan mekanisme kerja proyek sorting machine.
Bagaimana kesannya? Seru bukan? Anda bisa bayangkan proyek apa yang dapat anda bangun dengan Arduino? Sensor detak jantung mungkin? 🙂 atau Alat ukur kadar gula darah? atau bahkan membuat robot pengikut cahaya? Sabar . . . Semua itu dapat anda lakukan dengan belajar dan berlatih dengan giat tentunya 🙂 he….
Perlu diingat! Meskipun arduino bersifat Open Source dimana software dan source code bertebaran dimana-mana namun saya menyarankan agar anda tetap mempelajari dasar-dasar pemrograman dan elektronika sebagai pegangan dasar (basic) untuk memahami arduino lebih lanjut. Ini dikarenakan arduino dapat ‘dijalankan’ sesuai dengan keinginan anda berdasarkan script program dan susunan rangkaian elektronik yang anda buat. Untuk memberikan gambaran mengenai penggunaan arduino anda dapat melihat skema proyek arduino pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema proyek arduino
Udah baca penjelasan diatas? Ngapain basa-basi lagi, Yuk ! Kita kenali Arduino Uno sekarang juga! Pertama kita kenali dulu bagaimana tampilan Arduino Uno dan bagian-bagiannya pada Gambar 2.
Gambar 2. Bagian-bagian Arduino Uno
Terlihat pada Gambar 2, Arduino memiliki beberapa bagian utama yaitu penghubung USB, penghubung catu daya, tombol reset, pin-pin digital, penghubung ISP, mikrokontroler ATmega328, pin-pin analog dan pin-pin sumber tegangan. Mari kita kenali satu persatu bagian-bagian tersebut.
Penghubung USB
Penghubung USB (Universal Serial Bus) merupakan bagian (port) yang diperlukan untuk mengubungkan Arduino dengan PC saat proses menggunggah (upload) progam dengan menggunakan kabel USB seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Kabel USB untuk Arduino
Anda juga akan membutuhkan kabel ini saat mengamati nilai keluaran (output) data melalui serial monitor. Selain itu juga kabel ini dapat memberikan sumber tegangan sebesar +5V saat terhubung dengan port USB komputer. Penjelasan lebih rinci mengenai pembuatan program (sketch) akan dibahas pada topik selanjutnya Create and Upload Sketch.
Penghubung catu daya
Penghubung catu daya (Power jack) berfungsi sebagai masukan (input) tegangan eksternal. Agar pada aplikasi proyek yang tidak terhubung dengan PC (standalone) Arduino tetap dapat ‘berjalan’ (running), maka anda harus memberikan sumber tegangan melalui penghubung catu daya dalam rentang +7V hingga +12V. Nilai ini bisa didapatkan dari adaptor AC-to-DC yang banyak dijual di pasaran. Adapun susunan konfigurasi penghubung catu daya Arduino Uno diperlihatkan pada Gambar 4. Jadi, jika anda memberikan tegangan eksternal pada Arduino Uno PASTIKAN adaptor yang anda gunakan diatur sesuai pada Gambar 4, keselahan pengaturan dapat menyebabkan kerusakan pada papan (board) Arduino Uno 🙂
Gambar 4. Konfigirasi penghubung catu daya Arduino Uno
Pin Sumber Tegangan
Pada board Arduino Uno tersedia beberapa sambungan (pin) sumber tegangan (+3.3V, +5V, GND) yang dapat dimanfaatkan untuk memberikan catu daya pada sensor maupun aktuator. Selain itu juga terdapat pin Vin. Pemanfaatan pin-pin tersebut disesuaikan dengan kebutuhan rangkaian elektronik anda 🙂
Pin Analog
Pin ini merupakan pin yang digunakan untuk menerima nilai analog keluaran dari sensor analog. Pada pin-pin inilah terdapat fasilitas ADC (Analog to Digital Converter) yang berfungsi mengubah atau meng-konversi nilai analog ke digital. Mengapa hal ini perlu dilakukan? Jawabannya adalah karena semua proses yang terjadi di dalam arduino merupakan proses digital. Lalu bagaimana cara mengubah nilai analog menjadi nilai digital? Sebelumnya anda perhatikan terlebih dahulu Gambar 5.
Gambar 5. Skematik pin analog dengan fasilitas ADC
Nah! ayo sekarang kita konversi nilai analog menjadi digital. Pertama, nilai analog (tegangan) yang diperbolehkan masuk pada pin analog sebesar 0 V hingga +5V. Kedua, perlu anda ketahui bahwa Arduino UNO memiliki resolusi ADC sebesar 10-bit, artinya nilai analog dapat dinyatakan dalam 1023 (210 – 1) nilai diskrit. Nilai tersebut memiliki rentang 0 hingga 1023 (bilangan bulat) tanpa satuan (unitless). Berdasarkan penjelasan pertama dan kedua, anda akan mendapat kesetaraan antara nilai analog terhadap nilai digital seperti pada Gambar 6.
Gambar 6. Kesetaraan nilai analog terhadap nilai ADC
Pin digital
Pin ini digunakan untuk menerima nilai digital keluaran dari sensor digital. Sensor digital mengkonversi nilai analog menjadi digital kemudian dikirimkan kepada arduino melalui pin digital. Pada pin digital terdapat 2 (dua) kondisi yaitu High (nilai digital 1) dan LOW (nilai digital 0). Pin-pin tersebut dapat diatur sebagai INPUT (masukkan) untuk menerima data digital dari sensor, dan dapat diatur sebagai OUTPUT (keluaran) untuk mengaktifkan atau menonaktifkan aktuator. Untuk menyederhanakan penjelasan mengenai pin digital anda dapat melihat Gambar 7.
Gambar 7. Skematik pin digital arduino sebagai INPUT dan OUTPUT
Tombol Reset
Tombol ini merupakan tombol ‘sakti’ yang ada pada Arduino Uno. Kenapa perlu ada tombol ‘sakti’? Tombol ini difungsikan untuk mengatur ulang (reset) Arduino ke program terakhir apabila terjadi ‘keanehan’ pada eksekusi yang dilakukan, Ya bisa juga dikatakan sebagai ‘terminate exit‘ Hebat kan?… Tentunya apabila tombol reset tersebut anda tekan :0.
Mikrokontroler ATmega 328
Arduino Uno sendiri menggunakan chip mikrokontroler ATmega 328 sebagai ‘otak’ pusat pengendaliannya dengan spesifikasi seperti yang telah dibahas pada Apakah arduino itu? Chip ini dipasangkan ke header socket yang ada pada board Arduino Uno sehingga memungkinkan untuk dilepas dan dipasang ulang. Kelebihannya adalah apabila terjadi kerusakan pada chip yang diakibatkan oleh kegagalan ataupun ‘cidera fisik’ (jatuh atau terbanting) maka anda dapat melakukan penggantian chip yang rusak tersebut dengan chip yang baru. Jadi anda tidak perlu mengganti board Arduino Uno anda secara keseluruhan sehingga dapat menghemat biaya kerusakan. Anda dapat melihat ilustrasi chip ATmega 328 dan konfigurasinya pada Gambar 8.
Gambar 8. Konfigurasi chip ATmega 328 pada Arduino Uno
Sekian ulasan mengenai Arduino yang singkat ini, semoga bermanfaat. 🙂