Apa Itu Arduino? Perkenalan Mikrokontroler, Mikroprosesor dan Arduino

 

 

Apakah Mikrokontroler Itu?

   Pada prinsipnya, mikrokontroler adalah sebuah komputer berukuran kecil yang dapat digunakan untuk mengambil keputusan, melakukan hal-hal yang bersifat berulang, dan dapat berinteraksi dengan piranti-piranti luar, seperti sensor ultrasonik untuk mengukur jarak terhadap suatu objek, penerima GPS untuk memperolah data posisi kebumian dari setelit, dan motor untuk mengontrol gerakan pada robot. Sebagai komputer berukuran kecil, mikrokontroler cocok diaplikasikan pada benda-benda yang berukuran kecil, contohnya sebagai pengendali pada QuadCopter ataupun robot. Mikrokontroler juga biasa disingkat dengan MCU atau uC.

   Perusahaan yang terkenal sebagai pembuat mikrokontroler antara lain adalah Atmel, Cypress Semiconductor, Microchip, dan Silicon Laboratories. Contoh nama-nama mikrokontroler untuk masing-masing vendor adalah berikut ini :

Atmel : AVR (8 bit), AVR 32 (32 bit), AT91SAM (32 bit) Cypress Semiconductor : M8C Core MicroChip Technology : PIC Silicon Laboratories : 8051

 

 

Apa Perbedaan Mikrokontroler dan Mikroprosesor?

 

   Mikroprosesor adalah sebuah integrated circuit (IC) yang hanya memiliki Central Processing Unit (CPU) di dalamnya, tidak memiliki pheriferal unit ataupun memori. Hal terakhir inilah yang membedakannya dengan mikrokontroler. Dengan kata lain mikroprosesor tidak dapat digunakan berdiri sendiri. Hal lain yang membedakannya dengan mikrokontoler adalah clock. Clock mikrokontroler berkisar antara 30-50 MHz, sedangkan clock di mikroprosesor umumnya berada diatas 1GHz. Oleh karena itu, mikrokontroler kalah dari sisi kecepatan. Namun, dari sisi harga, mikrokontroler jauh lebih murah dari pada mikroprosesor. Itulah sebabnya, mikrokontroler cocok diterapkan pada mainan elektronis yang harganya terjangkau.

 

 

Apa Maksud Mikrokontroler 8-bit?

   Mikrokontroler 8-bit berarti bahwa mikrokontroler dapat menangani data 8-bit perwaktu atau dengan kata lain 8-bit dalam satu kali eksekusi. Mikroprosesor sendiri bervariasi dalam hal jumlah bit. Selain 8-bit, ada yang berupa 4-bit,16-bit, dan 32-bit. Mikrokontroler 4-bit yang pertama kali dibuat adalah intel 4004, yang diciptakan pada tahun 1971. Pada mikrokontroler tersebut data setiap saat yang dapat ditangani adalah 4-bit (disebut 1 nibble).

 

 

Lalu Apa itu Arduino?

   Arduino adalah jenis suatu papan (board) yang berisi mikrokontroler. Dengan kata lain, Arduino dapat disebut sebagai sebuah papan mikrokontroler. Salah satu papan Arduino yang terkenal adalah Arduino Uno. Program di Arduino biasa dinamakan dengan sketch. Dengan menuliskan sketch, anda bisa memberikan berbagai instruksi yang akan membuat arduino melaksanakan tugas tertentu sesuai dengan instruksi-instruksi yang diberikan. Sketch pada Arduino dapat diubah sewaktu-waktu, sesuai dengan kebutuhan.

 

 

Apa Perbedaan Arduino Uno dengan Jenis Arduino Yang Lain?

   Arduino Uno memiliki ukuran fisik seukuran kartu kredit. Berikut perbandingan beberapa jenis Arduino berdasarkan jumlah pin(kaki) yang dimiliki.

• Arduino Uno memiliki 14 pin(kaki) digital dan 6 pin analog
• Arduino Mega 2560 memiliki 54 pin digital dan 16 pin analog

Beberapa jenis Arduino yang lain adalah Arduino Lylipad, Arduino Nano, Arduino Leonardo, Arduino Esplora dan Arduino jenis lainnya. Kemudian dikenal juga Arduino Uno R3, apakah maksud R3? Maksud R3 adalah revisi yang ketiga. Arduino Uno yang dikeluarkan pada tahun 2011 telah mengalami tiga kali revisi sampai dengan saat ini, dengan tujuan memberikan kemudahan bagi penggunanya dengan fitur yang lebih baik. Arduino Uno menggunakan mikrokontroler Atmega 328 keluaran ATMEL yang merupakan mikrokontroler 8-bit. Arduino Uno memiliki SRAM sebesar 2KB, EEPROM sebesar 1KB, dan dilengkapi Flash memory sebesar 32KB.

• SRAM(Static Random Acces Memory) digunakan sebagai memori kerja selama sketch dijalankan. Memori inilah yang digunakan untuk menyimpan variable

• EEPROM (Electrically Access Memory) adalah memori yang dapat digunakan untuk menyimpan data secara permanen. Sehingga ketika supply ke Arduino dilepas data yang tersimpan tidak akan terhapus. Data dapat diubah ketika Arduino dijalankan atau melalui sketch yang didownload ke Arduino

• Flash Memory digunakan untuk menyimpan sketch (program) yang telah dibuat

 

 

Bagian-bagian dari Arduino Uno Itu Apa Saja?

Bagian-bagian penting dari Arduino Uno ditampilkan pada Gambar 1.2.

Berikut penjelasan singkat dari bagian-bagian Arduino Uno seperti pada Gambar 1.2.

• Mikrokontroler Atmega 328 adalah otak dari Board Arduino Uno. Komponen ini adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang dipasangkan ke socket sehingga memungkinkan untuk dilepas dan diganti dengan Atmega 328 yang lain.

• Konektor USB (Universal Serial Bus) berfungsi sebagai penghubung ke PC. Konektor ini sekaligus sebagai pemasok tegangan bagi Arduino Board
  

• Konektor Catur Daya berfungsi sebagai penghubung ke sumber tegangan luar. Hal ini digunakan jika konektor USB tidak dihubungkan ke PC. Adaptor AC ke DC atau baterai dapat digunakan untuk memberikan pasokan daya ke Arduino.Tegangan yang dapat diberikan ke Arduino berkisar +7V hingga +12V
  

• Pin Digital adalah pin yang digunakan untuk menerima atau mengirim isyarat digital. Tegangan 5V diisyaratkan dengan logika 1 atau logika High, sedangkan tegangan 0V diisyaratkan dengan logika 0 atau logika LOW. Khusus untuk Arduino Uno pin digital adalah bernomor 0 - 13. Pin digital yang merupakan PWM (Pulse Width Modulation) ditandai dengan simbol ~ pada papan Arduino. Pin PWM ada 6 yaitu pin bernomor 2,5,6,9,10, dan 11.
  

• Pin analog digunakan untuk menerima nilai analog. Jika pembaca pernah menggunakan AVR Development board seperti ATmega 8,16,32,8535,dan 128 maka pin ini lebih dikenal dengan Analog to Digital Converter (ADC). Berbeda dengan pin digital, pada pin analog ini tegangan yang dapat diterima adalah antara 0V sampai 5V tidak hanya 0V atau 5V saja. Dengan kata lain tegangan 2.3V atau 4.2V dimungkinkan untuk diterima. Didalam pemrograman nilai tegangan 0V sampai 5V yang diterima akan dibaca dalam bentuk bilangan 8-bit yakni 0-255 atau bahkan bilangan 10-bit yakni 0-1023.
  

• Pin Sumber Tegangan adalah pin yang dapat digunakan sebagai sumber tegangan ke piranti luar. Tegangan yang disedianakn adalah 3.3V , 5V dan Vin (tegangan ini memiliki nilai yang sama dengan tegangan yang di berikan pada konektor catu daya) serta terdapat GND yang merupakan polaritas minus(-) dari sumber.

• LED Indikator. Led indikator pada papan Arduino berjumlah 4 buah. Led ON akan menyala jika papan Arduino diberikan sumber tegangan. Led RX dan TX menandakan bahwa sedang terjadi proses pengiriman atau penerimaan data oleh papan Arduino. Led L adalah Led yang terhubung ke Pin 13.

• Tombol Reset digunakan agar Arduino menjalankan ulang sketch dari awal. Tombol reset tidak menghapus sketch pada memory flash Arduino, namun hanya membuat Arduino menjalankan ulang sketch pada memory flash dari awal progam.

Bagi anda yang ingin mulai belajar Arduino namun belum memilikinya anda dapat mendownload beberapa simulator berikut :

• Simduino
• Simuino
• Emulare
• Simulator For Arduino
• Virtual Breadboard
• Proteus 8, bagi yang terbiasa menggunkan Proteus silahkan mendownload library berikut untuk menjalankan simulator Arduino.

Kekurangan menggunakan simulator adalah kurangnya komponen yang dapat digunakan serta tidak memungkinkan untuk menjalankannya secara real time karena hanya merupakan suatu simulasi. Namun memiliki kemudahan dalam membuat dan mengubah bentuk rangkaian percobaan sehingga dapat dilakukan secara cepat dan mudah. Sekarang mari mulai menghubungkan Arduino dengan PC. Gunakan kabel USB tipe B (biasa digunakan pada printer) untuk menghubungkan Arduino dengan PC, kemudian akan terlihat led ON akan menyala dan led L akan berkedip kedip. Maka sekarang kita siap untuk memprogram Arduino. Untuk itu pertama-tama kita perlu mengistal Arduino IDE pada komputer.

 

 

Tutorial Selanjutnya : Step by Step Instalasi Arduino IDE