Penjelasan Arduino Uno

Arduino adalah “kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.” (Syahwil, 2013)

Secara umum, Arduino terdiri dari dua bagian yaitu :

1.      Hardware berupa papan input / output (I/O) yang open source.

2.      Software arduino yang juga open source, meliputi software Arduino IDE untuk menulis program dan driver untuk koneksi ke komputer.

Arduino Uno adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah 16 MHz osilatorkristal, sebuah koneksi USB, sebuah konektor sumber tegangan, sebuah headerICSP, dan sebuah tombol reset. Arduino Uno memiliki area cakupan yang luas untuk segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung sebuah aplikasi yang berbasiskan mikrokontroler.  (Pengenalan Arduino, 2015).

Arduino merupakan mikrolontroller yang memang dirancang untuk bisa digunakna dengan mudah oleh para seniman dan desainer (yang memang bukan orang teknik). Dengan demikian, tanpa mengetahui bahasa pemograman, arduino bisa digunakan untuk menghasilkan karya yang canggih. Hal ini seperti yang diungkapkan oleh Mike Schmidt.

Menurut Massimo Banzi, salah satu pendiri atau pembuat Arduino, Arduino merupakan sebuah Platfoam hardware open source yangg mempunyai input / output yang sederhana  (Dinata, 2015)

Hanya dengan menghubungkannya ke sebuah komputer melalui USB atau memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC sudah dapat membuat aplikasinya bekerja. Arduino Uno menggunakan ATmega16U2 yang diprogram sebagai USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke komputer melalui port USB.

Arduino adalah sebuah kit board elektronik yang open source yang menggunakan Atmega328 yang memiliki 14 pin input dan output yang dapat dihubungkan langsung ke menggunakan koneksi kabel USB.

Adapun data teknis yang terdapat board Arduino UNO  R3 adalah sebagai berikut:

·         Mikrokontroler: ATmega328

·         Tegangan Operasi: 5V

·         Tegangan Input (recommended): 7 - 12 V

·         Tegangan Input (limit): 6-20 V

·         Pin digital I/O: 14 (6 diantaranya pin PWM)

·         Pin Analog input: 6 input pin 21

·         Arus DC per pin I/O: 40 mA

·         Arus DC untuk pin 3.3 V: 150 mA

·         Flash Memory: 32 KB dengan 0.5 KB digunakan sebagai bootloader

·         SRAM: 2 KB

·         EEPROM: 1 KB

·         Kecepatan besaran waktu sebesar: 16 Mhz sebagai komponen untuk (Crystall oscillator)

diagram blok sederhana dari mikrokontroller  ATmega328 (dipakai pada Arduino Uno) seperti gambar blok diagram sederhana dibawah ini:

Penjelasan dari Blok-blok adalah sebagai berikut:

·         Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)  adalah antar muka yang digunakan untuk komunikasi serial seperti padaRS-232, RS-422 dan RS-485.

·         2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variable-variabel di dalam program.

·         32KB RAM flash memory bersifat  non-volatile, digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selainprogram, flash memory juga menyimpan  bootloader.  Bootloader  ini yang menjembatani antara  software compiler arduinodengan mikrokontroler. Dan ketika pengguna papan mikrokontroller arduino menulis program tidak perlu banyak menuliskan sintak bahasa C, cukup melakukan pemanggilan fungsi program, hemat waktu dan pikiran.

·         1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan Arduino.

·         Central Processing Unit (CPU), bagian dari mikrokontroller untuk menjalankan setiap instruksi dari program.

·          Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog, dan mengeluarkan data (output) digital atau analog.

Bagian-bagian dari papan Arduino tipe USB, bagian-bagiannya dapat dijelaskan sebagai berikut seperti pada pada gambar :

Gambar Konfigurasi Pin ATMega328 arduino uno 

·         14 pin input/output digital (0-13)

Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program. Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi sebagai pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.

·         USB

Berfungsi untuk:

o   Memuat program dari komputer ke dalam papan

o   Komunikasi serial antara papan dan komputer

o   Memberi daya listrik kepada papan

·         Sambungan SV1

Sambungan atau jumperuntuk memilih sumber daya papan, apakah dari sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak diperlukan lagi pada papan Arduino versi terakhir karena pemilihan sumber daya eksternal atau USB dilakukan secara otomatis.

·         Q1 – Kristal (quartz crystal oscillator)

Jika mikrokontroller dianggap sebagai sebuah otak, maka kristal adalah jantung-nya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim kepada mikrokontroller agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detak-nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).

·         Tombol Reset S1

Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal. Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau mengosongkan mikrokontroller.

·         In-Circuit Serial Programming (ICSP)

Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram mikrokontroller secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun disediakan.

·         IC 1 – Mikrokontroller Atmega

Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan RAM.

·         X1 – sumber daya eksternal

Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan Arduino dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V.

·          6 pin input analog (0-5)

Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.  (Djuandi, 2015)

Gambar Pin output