Program Output Digital 7 Segment

 

Prinsip kerja 7 Segment mengacu kepada kondisi menyala atau padamnya masing-masing LED  yang berbentuk batang untuk membentuk karakter tertentu. Cara menyalakan dan mamadamkan LED batang tak ubahnya seperti LED pada umumnya. Penerapan 7 Segment salah satunya dapat dijumpai pada indikator lift  untuk menunjukkan posisi lantai dari sebuah gedung bertingkat.  Komponen yang diperlukan untuk membuat project Output Digital 7 Segment yaitu: 7 Segment Common Anode, resistor 220 Ω dan kabel jumper. Langkah-langkah pembuatan rangkaian pengawatan dan kode program Output Digital 7 Segment  adalah sebagai berikut :

1)    Rangkailah 7 Segment dan resistor dengan board Arduino menggunakan kabel jumper sesuai gambar         berikut ini:

Gambar 1.  Diagram Pengawatan 7 Segment dan Board Arduino

2)   Selanjutnya tulis contoh kode program sesuai gambar 2 pada program Arduino IDE dengan teliti dan     hati-hati.

Gambar 2. Kode Program Output  Digital 7 Segment

3)    Klik perintah verify untuk melakukan proses kompilasi dan apabila tidak muncul pesan error atau               kesalahan, lanjutkan ke proses unggah kode program menuju board Arduino dengan klik perintah upload.

4)  Apabila semua langkah-langkah tersebut dilakukan dengan benar, seharusnya 7 Segment akan         menampilkan sebuah angka.

Penjelasan  tiap-tiap potongan kode program pada gambar 2 secara rinci adalah sebagai berikut:

      Berdasarkan kode program di atas, kondisi kaki-kaki 7 Segment yang terhubung dengan pin D2 sampai dengan pin D10 disimpan dalam variabel global bertipe integer.

     Perintah pinMode  melakukan konfiguasi fungsi semua pin board Arduino yang terhubung dengan 7   Segment. Sesuai dengan potongan kode program di atas, maka pin D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9 dan D10 difungsikan sebagai pin OUTPUT  atau keluaran.

      Penentuan kondisi masing-masing LED batang apakah menyala atau padam diatur pada fungsi void loop(). Perlu diketahui bahwa pada 7 Segment Common Anode, kaki anoda masing-masing LED batang terhubung menjadi satu di kaki ENABLE.  Kaki  ENABLE merupakan pin untuk Vcc atau sumber tegangan positif sehingga harus diberikan tegangan 5 Volt dengan cara menuliskan perintah digitalWrite(ENABLE, HIGH). Untuk menyalakan LED yang dikehendaki, maka kaki katodanya harus diberikan tegangan 0 Volt agar arus dapat mengalir dari kaki ENABLE menuju ground  yaitu dengan memberikan kondisi LOW pada perintah digitalWrite. Kondisi HIGH  pada perintah digitalWrite akan membuat kaki katoda memiliki tegangan 5 Volt. Pada kondisi seperti ini, arus tidak dapat mengalir karena beda potensial antara kaki anoda dan katoda 0 Volt sehingga LED batang tidak akan menyala.

      Berdasarkan kode program tersebut, 7 Segment akan menampilkan angka 7 karena yang menyala adalah  LED batang A, B dan C.  LED batang DP adalah tanda titik di kanan bawah 7 Segment  yang juga akan menyala. Posisi LED batang A, B, C, D, E, F, G dan DP pada 7 Segment dapat dicermati kembali pada gambar 2.16. Apabila menggunakan 7 Segment Common Cathode, maka untuk menampilkan angka tujuh tinggal merubah kondisi LOW  menjadi HIGH dan kondisi HIGH menjadi LOW. 

Program Input Output Digital LED

 

Pembuatan kode program input digital LED dibuat berdasarkan kode program output LED dengan beberapa modifikasi kode program. Pada sisi penggunaan komponen, pembuatan project ini memerlukan 2 push button (saklar tekan) sebagai perangkat masukan, 4 resistor 220 Ω, 2 resistor 10 KΩ, 4 LED 3 mm sebagai perangkat keluaran dan sejumlah kabel jumper. Selanjutnya simak dan ikuti langkah-langkah pembuatan rangkaian pengawatan dan kode program input digital LED berikut ini:

1)    Rangkai 4 LED dan 4 resistor 220 Ω pada project board kemudian sambungkan dengan menggunakan kabel jumper ke 3 pin board Arduino sesuai gambar berikut. Pastikan kaki anoda masing-masing LED terhubung dengan pin D8, D9, D10 dan D11 sedangkan kaki katodanya terhubung dengan pin GND.

2)    Rangkai 2 saklar tekan dan 2 resistor 10 KΩ pada project board kemudian sambungkan dengan menggunakan kabel jumper ke 2 pin board Arduino sesuai gambar berikut. Pin  yang digunakan untuk saklar tekan yaitu pin D4 dan D5.

3)    Buka program Arduino IDE, kemudian tulis list kode program yang dicontohkan pada gambar 8.4 dengan teliti dan hati-hati. Bedakan huruf kecil dan huruf kapital karena Bahasa C bersifat case sensitive.

4)    Lakukan proses kompilasi dengan menjalankan perintah verify.

5)    Apabila muncul pesan error, periksa kembali kode program tersebut dan perbaiki sesuai pesan kesalahan yang muncul pada jendela program Arduino IDE. Kemudian jika sudah tidak ada pesan error, unggah kode program tersebut ke board Arduino.

6)  Sambungkan board Arduino dengan PC menggunakan kabel USB kemudian jalankan perintah upload untuk mengunggah kode program dari PC ke board Arduino. Pastikan kamu telah melakukan pengaturan port dan jenis board Arduino yang digunakan sebelum mengunggah kode program.

7)    Apabila kode program dan rangkaian pengawatan yang kamu buat sudah benar, maka semua LED akan menyala  jika ditekan TOMBOL1. Sebaliknya, semua LED akan padam jika TOMBOL2 yang ditekan.

Gambar 1 Diagram Pengawatan 4 LED, 2 Saklar Tekan dan Board Arduino

Gambar 2 Kode Program Input Output Digital LED

Penjelasan  tiap-tiap potongan kode program pada gambar 2 di atas secara rinci adalah sebagai berikut:

      Kondisi pin D4 dan D5 secara berturut=turut disimpan dalam variabel global yaitu int TOMBOL1 dan int TOMBOL2. Kondisi pin D11, D10, D9  dan D8 masing-masing  disimpan dalam variabel global  secara berturut-turut yaitu: int LED1, int LED2, int LED3 dan int LED4. Sesuai dengan gambar 8.3, TOMBOL1 merupakan saklar tekan yang terhubung dengan pin D4 dan TOMBOL2 dengan pin D5. LED1, LED2, LED3 dan LED4 merupakan perangkat keluaran yang secara berturut-turut terkoneksi dengan pin D11, D10, D9 dan D8.

Pin D4 dan D5 diatur sebagai INPUT atau masukan, sedangkan pin D11, D10, D9 dan D8 sebagai OUTPUT atau keluaran.

      Variabel int cekTombol1 digunakan untuk menyimpan kondisi pin D4 dan int cekTombol2 untuk menyimpan kondisi pin D5. Pembacaan kondisi pin D4 dan D5 dikerjakan oleh perintah digitalRead  yang dinyatakan melalui fungsi penyeleksi kondisi if. Sesuai dengan kode kondisi if  tersebut, jika TOMBOL1 ditekan (pin D4 memiliki kondisi HIGH), maka semua LED akan menyala dan  ketika TOMBOL2  ditekan (pin D5 memiliki kondisi HIGH), maka semua LED akan padam. Cermati kembali gambar 8.3, ketika Tombol1 ditekan, maka tegangan sebesar 5 Volt akan mengalir ke pin D4 melalui resistor 10 KΩ lalu menuju ground. Hal serupa akan terjadi pada pin D5 ketika Tombol2 ditekan.

Bahasa Pemrograman Pada Arduino

 

A. Uraian Materi

1. Struktur program Arduino

Program arduino disebut juga dengan istilah sketch. Program ini dibuat dengan menggunakan struktur dasar bahasa C. Berikut ini adalah struktur dasar program Arduino. 

void setup(){

}

void loop(){

}

Penulisan kode program diletakkan di antara dua tanda kurung kurawal pada struktur dasar program Arduino di atas. Penulisan kode program yang dimaksud dapat diletakkan di dalam fungsi void setup() atau pada void loop(). Apabila kode program diletakkan pada fungsi void setup() maka kode program tersebut akan dijalankan hanya satu kali. Sedangkan apabila diletakkan pada fungsi void loop(), maka kode program akan dijalankan secara berulang-ulang.

Penulisan kode program Bahasa C yang dipergunakan pada Arduino memiliki sifat Case Sensitive, artinya huruf kapital dan huruf kecil dianggap sebagai dua kode program yang berbeda. Sehingga programmer perlu berhati-hati dalam pembuatan kode program. Bahasa C termasuk dalam bahasa pemrograman tingkat menengah, artinya perintah-perintah yang dipergunakan masih mengandung bahasa manusia. Hal ini mempermudah dalam pembuatan kode program.

2. Proses eksekusi program oleh mikrokontroler

Alur proses eksekusi program pada Arduino digambarkan oleh diagram alir berikut ini :

Gambar 1.  Proses Eksekusi Program oleh Mikrokontroler

Keterangan :

• Tahap Inisialisasi menentukan konstanta (nilai awal), variabel, library yang digunakan, dan menamai pin I/O. 
• Eksekusi fungsi void setup(); fungsi tersebut berisi deretan program yang hanya dijalankan satu kali.
• Eksekusi fungsi void loop(); fungsi tersebut berisi deretan program yang dijalankan secara berulang-ulang.
• Jika tombol RESET ditekan, program akan mulai dari awal.
• Selama board arduino dialiri listrik, fungsi loop akan terus menerus dijalankan.

3. Menentukan variabel dan konstanta

Setelah kerangka dasar program dibuat, langkah selanjutnya yaitu membuat blok program inisialisasi. Dalam blok program tersebut kita harus menentukan variabel dan konstanta. Variabel perlu ditentukan untuk menyimpan nilai dalam sebuah lokasi memori. Konstata perlu ditentukan agar suatu variabel memiliki nilai awal. Syntax untuk menentukan variabel dan konstanta adalah sebagai berikut.

tipe_data nama_konstanta = nilai_awal;

tipe_data variabel-1, variabel-2, ..., variabel-n;

Contoh:

int kecepatan = 100; // kecepatan awal bernilai 100

boolean led = LOW; // led mula-mula padam

char hitungan; 

// sebuah variabel dengan tipe data char untuk menyimpan nilai hitungan.

float tegangan, kecepatan, hitungan, putaran;

// 4 buah variabel dengan tipe data float untuk menyimpan nilai tegangan, kecepatan, hitungan, dan putaran.

4. Menamai pin

Board arduino memiliki 14 pin I/O digital dan 6 pin input analog. Masing masing pin sudah memiliki nama bawaan sesuai nomor urutnya. Pin digital 1 memiliki nama bawaan 1, Pin digital 2 memiliki nama bawaan 2, dan seterusnya sampai pin digital 13. Hal tersebut berlaku juga pada pin input analog. Agar mudah diidentifikasi, pin perlu dinamai. Nama biasanya ditentukan sesuai dengan komponen yang terhubung pada pin tersebut. Syntax program untuk menamai pin adalah sebagai berikut.

tipe_data nama_pin = no_pin;

atau

#define nomor_pin nama_pin

Contoh:

int led1 = 3; // led1 terhubung dengan pin digital 3

int led2 = 2; // led2 terhubung dengan pin digital 2

int led3 = 1; // led3 terhubung dengan pin digital 1

#define 2 led1 // led2 terhubung dengan pin digital 2

#define 9 motorDC // motorDC terhubung dengan pin digital 9

5. Menentukan mode pin

Semua pin I/O digital dan analog dapat diatur modenya menjadi input atau output. Mode pin diatur sesuai komponen yang terhubung menuju pin tersebut. Jika pin diatur dalam mode INPUT, maka pin tersebut bertugas membaca perubahan tegangan terhadap ground. Jika pin diatur dalam mode OUTPUT, maka pin tersebut dapat memberikan perubahan tegangan terhadap ground. Syntax menentukan mode pin adalah sebagai berikut.

pinMode(nama_pin, mode_pin);

Keterangan :

• nama_pin diubah sesuai yang ditentukan saat inisialisasi.
• mode_pin hanya dapat diubah menjadi INPUT atau OUTPUT

Contoh :

    pinMode(led1, OUTPUT); // led1 berperan sebagai OUTPUT

    pinMode(7, OUTPUT); //  pin digital 7 berperan sebagai  OUTPUT

    pinMode(tombol, INPUT); // tombol berperan sebagai INPUT

6. Mengatur output pin digital

Output sebuah pin digital dapat diatur agar dapat memberikan tegangan terhadap ground. Jika nilai output pin diatur menjadi HIGH, maka pin tersebut memberikan tegangan sebesar 5V terhadap ground. Jika nilai output pin diatur menjadi LOW, maka pin tersebut tidak memberikan tegangan sebesar terhadap ground. Syntax menentukan mode pin adalah sebagai berikut.

digitalWrite(nama_pin, nilai);

nama_pin diubah sesuai yang ditentukan saat inisialisasi

nilai hanya dapat diubah menjadi HIGH atau LOW

Contoh:

digitalWrite(led1, HIGH); // nyalakan led 1

digitalWrite (6, LOW);

// tegangan antara pin 6 dan pin GND = 0 Volt

digitalWrite (6, HIGH);

// tegangan antara pin 6 dan pin GND = 5 Volt

7. Memberi tunda waktu

Program arduino dieksekusi oleh mikrokontroler baris demi baris. Kita dapat memberikan waktu tunda agar satu atau beberapa baris program dieksekusi selama waktu tunda yang kita inginkan.. Syntax untuk memberikan waktu tunda adalah sebagai berikut.

delay(waktu_tunda);

Waktu tunda diberikan dalam satuan mili detik

Contoh:

digitalWrite(led1, HIGH);

delay(2000);

// nyalakan led1 selama 2000 mili detik

digitalWrite(led2, LOW);

digitalWrite(led1, HIGH);

delay(2000);

digitalWrite(led2, HIGH);

digitalWrite(led1, LOW);

delay(5000);

// led2 padam, led1 menyala selama 2000 mili detik

// led2 menyala, led1 padam selama 5000 mili detik

B. Latihan Soal

1. Perhatikan struktur dasar program Arduino di bawah ini !

 

Penulisan kode program (source program) yang benar  agar program dijalankan secara berulang- ulang adalah...

    a. Sebelum tanda kurung kurawal buka pada void setup ()

    b. Sebelum tanda kurung kurawal buka pada void loop()

    c. Setelah tanda kurung kurawal buka pada void setup ()

    d. Setelah tanda kurung kurawal buka pada void loop()

    e. Setelah tanda kurung kurawal tutup pada void loop()

2.  Apa yang akan terjadi jika tombol RESET ditekan berdasarkan proses eksekusi program oleh  mikrokontroler pada gambar beikut ini?

       a. Program akan dimulai dari bagian awal

       b. Program akan diakhiri

       c. Menjalankan void loop()

       d. Power ON

       e. Power OFF

3.  Maksud dari potongan program pada tahap inisialisai di bawah ini adalah?

     int kecepatan = 100;

     a. Kecepatan maksimal 100

     b. Kecepatan minimal 100

     c. Kecepatan awal 100

     d. Kecepatan akhir 100

     e. Selisih kecepatan  awal dan akhir 100

4. Perintah untuk memberikan tunda waktu selama 1 detik adalah...

    a. delay(1);

    b. delay(10)

    c. delay(100);

    d. delay(1000);

    e. delay(0,1);

5. Perintah untuk membuat pin 1 berfungsi sebagai keluaran/output adalah...

    a. PinMode(led1, OUTPUT);

    b. pinMode(led1, OUTPUT);

    c. Pinmode(led1, OUTPUT);

    d. pinmode(led1, OUTPUT);

    e. PINMODE(led1, OUTPUT);

C. Jawaban Latihan Soal

    1. D

    2. A

    3. C

    4. D

    5. B

Board Arduino

 

A. Uraian Materi

1. Pengantar  Arduino

Arduino adalah salah satu mikrokontroller keturunan AVR dari ATMEL. Chip mikrokontroller AVR yang biasa diguanakan adalah dari keluarga IC ATMEGA. Mikrokontroller sendiri adalah sebuah sistem yang fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya sudah ada prosessor, memory dan input output. Dengan kata lain mikrokontroller adalah sebuah komputer mini. Karena ukurannya yang kecil mikrokontroller sangat efektif dan efisien untuk digunakan sebagai pengendali rangkaian-rangkaian elektronika. Misalnya sebagai pengendali LED, membuat MP3 Player, mengolah data sensor, pengendali motor, alarm serta yang saat ini sedang marak adalah pembuatan robot. Dalam pembuatan robot mikrokontroler berperan sebagai otaknya.

Arduino lahir dari tesis Hernando Barragan di institute Ivrea. Kemudian Massimo Banzi dan David Cuartielles mengembangkannya pada tahun 2005 dan diberi nama Arduin of Ivrea. Nama tersebut kemudian diganti menjadi Arduino yang artinya teman yang berani dalam bahasa Italia. Tujuan awal pembuatan Arduino sangat mulia yaitu untuk menyediakan perangkat yang mudah dan murah untuk siswa dalam membuat desain perangkat/peralatan. Tim pengembangan Arduino saat ini adalah Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, David Mellis, dan Nicholas Zambetti.

2. Kelebihan dan kekurangan Arduino 

Arduino banyak dipilih dibanding mikrokontroller jenis lain tidak lain karena beberapa kelebihan yang dimilikinya, yaitu :

a. Hardware dan Software Open Source

Artinya kita dapat membuat tiruan atau clone arduino, baik secara hardware maupun software, yang kompatibel dengan board aslinya tanpa harus membeli board yang asli. Tidak perlu takut dianggap melakukan pembajakan.

b. Tidak memerlukan chip programmer

Arduino sudah dilengkapi dengan bootloader yang bertugas menangani proses upload program dari PC ke Chip. Sehingga program yang sudah dibuat dapat langsung di upload tanpa menambahkan chip programmer.

c. Koneksi via USB

Sambungan kabel dari board Arduino ke kompoter menggunakan port USB. Saat ini kebanyakan komputer mempunyai port USB sebagai media transfer data.

d. Fitur Chip cukup lengkap.

Board arduino kompatible dengan chip ATMEGA dengan varian yang luas serta tersedia fitur yang cukup lengkap, meliputi fungsi PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt, SPI serta I2C.

e. Ukuran kecil dan mudah di bawa

Board Arduino berukuran kecil dan ringan sehingga mudah di bawa kemana-mana bersama laptop atau dimasukkan dalam saku.

f.  Bahasa pemrograman lebih mudah

Bahasa pemrograman yang digunakan menggunakan bahasa C/C++ yang termasuk dalam golongan bahasa aras menengah. Sintaks serta kode programnya seperti bahasa yang dipakai manusia dalam komunikasi sehingga mudah dipelajari.

g. Tersedia library gratis

Tersedia library bila board arduino ditambahi modul tambahan, seperti sensor, actuator, lcd, OpAmp. Karena open source, library tersebut dapat diunduh secara gratis.

h. Pengembangan aplikasi lebih mudah

Untuk pengembangan aplikasi elektronika sesuai kebutuhan lebih mudah karena ada banyak modul yang tersedia. Serta didukung oleh library yang bisa diunduh secara gratis.

Disamping kelebihan yang disampaikan di atas , Arduino juga memiliki kelemahan diantaranya :

a. Kode hex relatif lebih besar.

b. Sering terjadi kesalahan fuse bit pada saat membuat bootloader

c. Harus memodifikasi program lama, atau setting hardware mengikuti library yang ada karena pada arduino penggunaan pin harus “Disiplin”

d.  Stoage Flash berkurang , karena dipakai untuk bootloader

3. Bagian-Bagian Board Arduino

Gambar 1.  Bagian-Bagian Board Arduino

Fungsi masing-masing bagian Board Arduino adalah sebagai berikut :

No Nama                              Deskripsi

1. Port USB                             Gerbang komunikasi antara PC dan board arduino

2. Tombol Reset                     Jika ditekan, program akan dieksekusi mulai dari awal

3. Regulator Tegangan       Mengatur catu daya mikrokontroler

4. Lubang Jack DC             Sebagai tempat untuk menghubungkan adaptor

5. Mikrokontroler Utama             Atmega328P. Menyimpan dan Mengeksekusi program

6. Translator USB to Serial         Atmega16AU. Sebagai USB to Serial Converter.    

                                                     Menerjemahkan data yang keluar/masuk lewat port 

                                                     USB

7. Pin Digital I/O              Kumpulan pin yang dapat diatur fungsinya agar dapat 

     (DIGITAL 0-13)                      membaca input atau menghasilkan output sinyal digital

8. Pin Analog Input                    Kumpulan pin yang dapat diatur fungsinya agar dapat 

     (ANALOG IN A0-A5)              membaca input sinyal analog

9. Pin Output Power Regulator  Kumpulan pin yang terdiri atas input dan output dari   

    (POWER)                                blok power supply board arduino

4. Jenis-Jenis  Board Arduino

Arduino lahir dan berkembang, kemudian muncul dengan berbagai jenis, yaitu :

a. Arduino Uno

Jenis yang ini adalah yang paling banyak digunakan. Terutama untuk pemula sangat disarankan untuk menggunakan Arduino Uno. Dan banyak sekali referensi yang membahas Arduino Uno. Versi yang terakhir adalah Arduino Uno R3 (Revisi 3), menggunakan ATMEGA328 sebagai Microcontrollernya, memiliki 14 pin I/O digital dan 6 pin input analog. Untuk pemograman cukup menggunakan koneksi USB type A to To type B. Sama seperti yang digunakan pada USB printer.

 

Gambar 2. Arduino Uno

b. Arduino Due. 

Berbeda dengan saudaranya, Arduino Due tidak menggunakan ATMEGA, melainkan dengan chip yang lebih tinggi ARM Cortex CPU. Memiliki 54 I/O pin digital dan 12 pin input analog. Untuk pemogramannya menggunakan Micro USB, terdapat pada beberapa handphone.

 

Gambar 3. Arduino Due

c. Arduino Mega. 

Mirip dengan Arduino Uno, sama-sama menggunakan USB type A to B untuk pemogramannya. Tetapi Arduino Mega, menggunakan Chip yang lebih tinggi ATMEGA2560. Dan tentu saja untuk Pin I/O Digital dan pin input Analognya lebih banyak dari Uno.

 

Gambar 4. Arduino Mega

d. Arduino Leonardo. 

Bisa dibilang Leonardo adalah saudara kembar dari Uno. Dari mulai jumlah pin I/O digital dan pin input Analognya sama. Hanya pada Leonardo menggunakan Micro USB untuk pemogramannya.

 

Gambar 5. Arduino Leonardo

e. Arduino Fio.

Bentuknya lebih unik, terutama untuk socketnya. Walau jumlah pin I/O digital dan input analognya sama dengan uno dan leonardo, tapi Fio memiliki Socket XBee. XBee membuat Fio dapat dipakai untuk keperluan projek yang berhubungan dengan wireless.

 

Gambar 6. Arduino Fio

f. Arduino Lilypad. 

Bentuknya yang melingkar membuat Lilypad dapat dipakai untuk membuat projek unik. Seperti membuat amor iron man misalkan. Hanya versi lamanya menggunakan ATMEGA168, tapi masih cukup untuk membuat satu projek keren. Dengan 14 pin I/O digital, dan 6 pin input analognya.

 

Gambar 7. Arduino Lilypad

g. Arduino Nano. 

Sepertinya namanya, Nano yang berukulan kecil dan sangat sederhana ini, menyimpan banyak fasilitas. Sudah dilengkapi dengan FTDI untuk pemograman lewat Micro USB. 14 Pin I/O Digital, dan 8 Pin input Analog (lebih banyak dari Uno). Dan ada yang menggunakan ATMEGA168, atau ATMEGA328.

 

Gambar 8. Arduino Nano

h. Arduino Mini. 

Fasilitasnya sama dengan yang dimiliki Nano. Hanya tidak dilengkapi dengan Micro USB untuk pemograman. Dan ukurannya hanya 30 mm x 18 mm saja.

 

Gambar 9. Arduino Mini

i. Arduino Micro. 

Ukurannya lebih panjang dari Nano dan Mini. Karena memang fasilitasnya lebih banyak yaitu; memiliki 20 pin I/O digital dan 12 pin input analog.

 

Gambar 10. Arduino Micro

j. Arduino Ethernet. 

Ini arduino yang sudah dilengkapi dengan fasilitas ethernet. Membuat Arduino kamu dapat berhubungan melalui jaringan LAN pada komputer. Untuk fasilitas pada Pin I/O Digital dan Input Analognya sama dengan Uno.

 

Gambar 11. Arduino Ethernet

k. Arduino Esplora. 

Rekomendasi bagi kamu yang mau membuat gadget seperti Smartphone, karena sudah dilengkapi dengan Joystick, button, dan sebagainya. Kamu hanya perlu tambahkan LCD, untuk lebih mempercantik Esplora.

 

Gambar 12. Arduino Esplora

l. Arduino Robot. 

Ini adalah paket komplit dari Arduino yang sudah berbentuk robot. Sudah dilengkapi dengan LCD, Speaker, Roda, Sensor Infrared, dan semua yang kamu butuhkan untuk robot sudah ada pada Arduino ini.

5. Prosesor Board Arduino

Prosesor yang digunakan pada board Arduino adalah prosesor dari keluarga Atmel AVR. Sebagai contoh prosesor yang ditanam pada board Arduino Uno adalah IC ATMEGA 328P.  Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computing) delapan bit, dimana semua instruksinya dikemas dalam kode 16 bit dan sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 1 siklus  clock. RISC (Reduce Instruction Set Computer) atau komputasi set instruksi yang disederhanakan merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana.

RISC mempunyai karakteristik :

1.  One cycle execution time. 

Prosessor    RISC mempunyai CPI (clock per instruction) atau waktu per instruksi untuk setiap putaran. Hal ini dimaksud untuk mengoptimalkan setiap instruksi pada CPU.

2. Pipelining

Pipelining adalah sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan. sehingga proses instruksi lebih     efiisien

3. Large number of registers

Jumlah register yang sangat banyak. RISC di Desain dimaksudkan untuk dapat menampung jumlah register yang sangat banyak untuk mengantisipasi agar tidak terjadi interaksi yang berlebih dengan memory.

Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas, yaitu:

1. Keluarga TinyAVR

2. Keluarga AT90Sxx

3. Keluarga  AT86RFxx

4. Keluarga  ATMega

6. Fungsi pin pada board Arduino

Board Arduimo 14 pin digital dan 6 pin analog pada Arduino dapat digunakan sebagai input dan output, yaitu menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan 5V. Arus maksimum pada setiap pin ini adalah 40mA dan memiliki resistor pull-up internal. Disamping itu ada beberapa pin yang khusus yaitu:

a. Analog: A0 sampai A6.

 Digunakan untuk membaca input analog dengan resolusi 10 bit atau dengan nilai antara 0 – 1023. Misalnya digunakan untuk membaca tegangan pada sensor, potensiometer, dan sebagai nya.

b. Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). 

Digunakan untuk menerima dan mengirimkan serial data dalam bentuk TTL. Pin-pin tersambung dengan chip FTDI USB to TTL.

c. Interupsi ekternal: 2 dan 3. 

Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk memicu (trigger) interupsi pada keadaan low, rising/falling, atau change. Lihat penjelasan di fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelas nya.

d. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. 

Menyediakan output PWM 8-bit yang dapat dioperasikan dengan fungsi analogWrite().

e. SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). 

Pin-pin ini mendukung komunikasi SPI.

f. LED: 13. 

Disediakan LED yang terpasang ke pin digital 13.

g. I2C: 4 (SDA) dan 5 (SCL). 

Mendukung komunikasi I2C (TWI – Two Wire Interface) yang bisa dioperasikan menggunakan library Wire library.

h. Pin tambahan

• AREF: Tegangan untuk input analog. Digunakan oleh fungsi analogReference().

• Reset: Apabila pin ini diberi keadaan LOW, maka akan mereset mikrokontroler. Biasanya digunakan      untuk menambahkan tombol reset pada shield agar memudahkan menekan tombol reset yang tertutup    oleh shield.

B. Latihan Soal

1. Pin anolog A0-A5 adalah pin khusus yang terdapat pada board Arduino. 

    Kegunaan dari pin tersebut adalah...

    a. Membaca input analog dari sensor

    b. Menerima serial data dalam bentuk TTL.

    c. Memicu (trigger) interupsi

    d. Mendukung komunikasi SPI

    e. Mengirimkan serial data dalam bentuk TTL

2. Board Arduino yang dibuat dengan tujuan agar dapat terhubung dengan jaringan LAN 

    melalui  komputer adalah...

    a. Arduino Esplora

    b. Arduino Ethernet

    c. Arduino Lilypad

    d. Arduino Fio

    e. Arduino Leonardo

3. Bagian board  Arduino yang  berfungsi untuk menyimpan dan mengeksekusi 

    kode program  ditunjukkan oleh nomor... 

    a. 3

    b. 5

    c. 6

    d. 7

    e. 9

4. Berikut ini beberapa kelebihan dari Arduino, KECUALI...

    a.  Hardware dan Software Open Source

    b.  Koneksi via USB 

    c. Memerlukan chip programmer

    d. Ukuran kecil dan mudah di bawa

    e. Bahasa pemrograman lebih mudah

5. Prosesor yang ditanam pada board Arduino adalah...

    a. IC ATMEGA 324P

    b. IC ATMEGA 325P

    c. IC ATMEGA 326P

    d. IC ATMEGA 327P

    e. IC ATMEGA 328P

C. Jawaban Latihan Soal.

1. A

2. B

3. B

4. C

5. E

Program IDE (Integrated Development Environment) Arduino

A.       Uraian Materi

       1.      Melakukan instalasi software Arduino IDE

a)      Download file software Arduino IDE untuk Windows

Software Arduino IDE dapat diunduh secara gratis pada laman https://www.arduino.cc/en/software

                                          Gambar 1. Halaman Download Arduino IDE

Pilihlah Windows Installer terbaru yang letaknya berada pada posisi paling atas. Setelah muncul pilihan Download, silahkan klik Just Download atau Contribute dan Download. Pilihan Just Download diperuntukkan bagi pengguna yang ingin mengunduh software secara gratis.

              Gambar 2  Pilihan Just Download atau Contribute dan Download

 

b)     Persetujuan instalasi software Arduino IDE

Setelah proses unduh selesai, silahkan buka file dengan cara klik kiri dua kali atau klik kanan open sehingga akan muncul License Agreement atau Persetujuan Instalasi.

 

 

Gambar 3. License Agreement

 

Pilih tombol I Agree  untuk memulai proses instalasi software Arduino IDE.

 

c)      Pilihan opsi instalasi

Untuk Instalasion Option, pilih semua option yang ada lalu klik tombol Next. Software Arduino IDE membutuhkan ruang kosong pada disk drive sebesar 416,7 MB agar proses instalasi dapat dilanjutkan.

                                Gambar 4. Pilihan Opsi Instalasi

 

d)     Pilih folder

Installation Foler atau Pilihan Folder berfungsi untuk memilih folder tempat penyimpanan program Arduino IDE.  Setting default  untuk folder  terpilih berada pada directory C:\Program Files (x86) atau bila menghendaki pilihan folder yang lain silahkan klik Browse. Klik tombol Install untuk memulai proses instalasi software.

Gambar  5. Pilihan Installation Folder

e)      Proses extract dan instalasi dimulai

Proses instalasi dimulai dan software diekstrak ke Windows

Gambar 6. Proses Ekstrak dan Instalasi dimulai

 

f)       Install USB Driver

Saat proses instalasi sedang berlangsung akan muncul pilihan untuk instal driver, silahkan pilih tombol instal. Langkah ini bertujuan untuk mengenali dan melakukan komunikasi dengan board Arduino melalui port USB.

Gambar 7. Instalasi USB Driver untuk Arduino

 

g)      Proses instalasi selesai

Seteleh proses instalasi software selesai silahkan klik tombol close. Pada tahap ini software Arduino IDE telah berhasil diinstal pada PC/laptop

Gambar 8. Proses Instalasi Selesai

 

            2.    Menggunakan software Arduino IDE

            Setelah berhasil melakukan proses instalasi, maka langkahnya selanjutnya adalah memulai                menggunakan software Arduino IDE.

2.1.   Memulai software Arduino IDE

Cek pada Dekstop Windows  atau Sart Menu untuk menjalankan  software Arduino IDE.  Klik dua kali ikon Arduino pada dekstop atau klik di Start Menu.

Gambar 9. Memulai Software Arduino IDE

2.2.   Jendela awal software Arduino IDE

Pada jendela awal software Arduino terdapat beberapa bagian, diantaranya Menu, Shortcut, Teks Editor dan Console. Pada bagian menu terdapat 5 pilihan yaitu File, Edit, Sketch, Tool dan Help. Pada bagian Shortcut disediakan perintah-perintah yang paling sering digunakan sehingga mempermudah atau mempercepat pembuatan dan ekseskusi kode program. Bagian Teks Editor adalah tempat dimana programmer membuat dan mengedit kode program. Proses yang terjadi terkait dengan kompilasi (pemeriksaan kode program) dan upload  (mengunggah kode program) dapat dilihat pada bagian Console.

           Gambar 10. Jendela Awal Software Arduino IDE

  

  

        Gambar 11. Shortcut pada Jendela Arduino IDE

 

Fungsi shortcut pada Arduino IDE adalah sebagai berikut:

Ikon	Nama	Fungsi
	Verify	Meng-compile dan mengoreksi kesalahan syntax program
	Upload	Mengunggah program menuju board arduino
	New	Membuat lembar program baru
	Open	Membuka program yang tersimpan dalam suatu direktori
	Save	Menyimpan program
	Serial Monitor	Menampilkan Jendela “Serial Monitor”

 

2.3.  Membuat dan menyimpan program baru

Langkah-langkah membuat dan menyimpan file program baru adalah sebagai berikut :

·           Klik ikon “New” pada shortcut menu

·           Klik “File” pilih “Save As...”

·           Klik “This PC”, Buka Folder “Documents”

·           Buat Folder dengan nama “PEMROGRAMAN X TAV”. Jika sudah ada, cukup dibuka.

·           Pada kolom “File Name” isi dengan nama program.

·           Klik Save untuk menyimpan program.

2.4.   Membuka file program yang tersimpan dalam direktori

Langkah-langkah untuk membuka file program yang sudah pernah dibuat sebelumnya dan tersimpan dalam suatu direktori adalah sebagai berikut :

·            Klik ikon Open di bagian shortcut menu

·           Sehingga muncul menu baru.

·           Pilih “Open...” lalu cari pada direktori mana program tersebut disimpan.

·           Klik “Open”.

2.5.  Mengupload file program ke board Arduino

Sebelum program dapat dijalankan oleh board Arduino, programmer perlu menyimpan program tersebut pada mikrokontroler. Berikut ini adalah langkah-langkah yang harus diikuti agar program dapat terunggah dengan sukses menuju mikrokontroller yang ada pada board Arduino.

·           Hubungkan Board Arduino menuju PC menggunakan kabel USB.

·           Klik “Tools” di menu

·           Pilih Port > beri tanda centang port serial yang terdeteksi oleh PC.

·           Indikasinya muncul pilihan “COM XX (Arduino Genuino UNO)”

·           Lalu beri tanda centang.

·           Sesuaikan jenis Board yang digunakan.

·           Klik “Tools” di menu, pilih “Board  >”

·           Pilih Board arduino yang digunakan

·           Klik Arduino/Genuino UNO.

·           Klik ikon upload pada shortcut menu

 

B.      Latihan Soal

1. Untuk mengoreksi kesalahan syntax dari kode program, dapat dilakukan dengan perintah..................pada bagian shortcut.

a.       Verify

b.      Upload

c.       Serial monitor

d.      Open

e.       Save

2.      Berikut ini yang BUKAN merupakan menu pada jendela awal IDE Arduino adalah....

a.       File

b.      Sketch

c.       Tools

d.      Help

e.       Serial monitor

3. Bagian pada jendela IDE Arduino yang dapat dipergunakan programmer untuk membuat/mengetik dan mengedit kode program (source code) dinamakan....

a.       Console

b.      Menu

c.       Shortcut

d.      Teks editor

e.       Serial monitor 

4.      Gambar yang terdapat pada shortcut menu IDE Arduino berikut ini berfungsi untuk...

a.       Mengunggah program menuju board arduino

b.      Meng-compile dan mengoreksi kesalahan syntax program

c.       Menyimpan program

d.      Membuka program yang tersimpan dalam suatu direktori

e.       Membuat lembar program baru

5.      Pengaturan jenis board mikrokontroler dan port yang dipergunakan untuk upload kode program (source code) terdapat pada menu.....

a.       File

b.      Tools

c.       Help

d.      Edit

e.       Sketch

 C. Jawaban latihan soal

1. A

2. E

3. D

4. D

5. B