TKL3 PENGENALAN MIKROKONTROLER ARDUINO D
PENGENALAN MIKROKONTROLER ARDUINO DAN
SOFTWARE ARDUINO
Gita Anistya Sari1, Irghan M2, M Ardhi Pratama K3, Muhammad Subki4, Ulya Rufako5
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper Kampus
IPB, Dramaga, 16680
Email: [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],[email protected]
Abstract: Arduino is an open-source electronic circuit set. It is user-friendly hardware and software.
Arduino can control and spot its surroundings by using multi function sensors such as : Light control
and bike control. Arduino has so many types, for example : Arduino Nano, Arduino BT, Lilypad
Arduino, and Arduino Duemilanove. the arduino is connected to laptop and sensor LM35. LM35 is a
temperature sensor This practices would make us know how Arduino works properly. This time, we
will focus on temperature measuring. The Score that we get is not in proper unit. Sensors is added to
help finishing measurement. There is an equation which we use to get the real numbers. The score we
get is 273, and the real score is 64. The value of the temperature in the room which is measurable by
29,78-31,25 oC. Arduino can be manually designed by local factory. The Labwork was done in Civil
and Environmental Engineering’s Computer lab. Based on the results obtained, the temperature in the
room was a little hot. the measured temperatures clarifying that the room has yet to meet the standards
of comfort.
Keyword: open-source, proper, sensors
PENDAHULUAN
Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan
dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara
khusus. Sederhananya, cara kerja mikrokontroler sebenarnya hanya membaca dan
menulis data. Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai
macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain
sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja
(hanya satu program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada
perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan antara RAM dan
ROM sangat besar yaitu RAM digunakan untuk menyimpan program pengguna yang
relative besar, sedangkan untuk ROM yang disimpan adalah program control.
Selain RAM dan ROM ada pula perbedaan yang cukup penting antara
Mikroprosesor dan Mikrokontroler. Jika Mikroprosesor merupakan CPU (Central
Processing Unit) tanpa memori dan I/O pendukung dari sebuah komputer, maka
Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU, Memori , I/O tertentu dan unit
pendukung, misalnya Analog to Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di
dalam mikrokontroler. Kelebihan utama dari Mikrokontroler ialah telah tersedianya
RAM dan peralatan I/O Pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi
sangat ringkas.
Mikrokontroler memiliki kemampuan untuk mempertahankan fungsi sambil
menunggu interupsi, pengisian daya ketika sedang idle (CPU clock dan peripheral
paling off) yang mungkin hanya nano watts, sehingga banyak dari mikrokontroler
yang digunakan untuk aplikasi tertentu. Penggunaan mikrokontroler yaitu untuk
produksi perangkat dengan kinerja otomatis dan terkontol menurut fungsi dan logika,
seperti sistem kontrol mesin mobil, remote control, mesin kantor, peralatan, peralatan
listrik dan mainan. Mikrokontroler juga menjadikan proses pembuatan pada sebuah
perangkat digital menjadi lebih mudah dan ekonomis.
METODE PENELITIAN
Praktikum kali ini yaitu penggunaan sistem mikrokontroler dengan software
pendukung arduino Uno. Arduino Uno merupakan mikrokontroler berbasis
ATmega328 yang memiliki 14 digital input atau output pins. Penggunaan Arduino
yaitu dengan koneksi USB, menggunakan chip FTDI untuk melakukan
pemrograman, dan biasanya pada chip Arduino sudah dimasukkan bootloader,
sehingga dapat dilakukan pemrograman langsung ke dalam chip menggunakan
software Arduino.
Software Arduino digunakan dengan beberapa proses diantaranya
menyambungkan laptop atau komputer dan Arduino Uno dengan menggunakan USB
connestion. Namun sebelumnya telah dilakukan penginstalan software Arduino. USB
connestion disambungkan dengan modul Arduino selanjutnya dilakukan pengaturan
ports dan driver pada device manager dengan beberapa langkah yaitu membuka start
menu, control panel, sistem dan security, sistem, device manager. Membuka lembar
kerja dan menyimpannya sesuai rumus serta pengukuran yang akan ditentukan.
Pada praktikum ini dilakukan pengukuran suhu di ruangan. Sensor suhu dipasang
pada Arduino Uno, sehingga pada layar komputer atau laptop dapat kit abaca suhu
ruangannya, selanjutnya sensor suhu digenggam dengan tangan dan menghasilkan
suhu yang lebih tinggi dibandingkan suhu ruangan yang menggunakan sensor tanpa
digenggam. Setelah nilai sensor didapat, angka tersebut lalu dikonversikan ke satuan
celcius untuk mendapatkan nilai suhu pada ruangan tersebut. Rumus yang digunakan
adalah
o
C=
5 × sensorvalue × 100
1024
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arduino merupakan rangkaian mikrokontroler dalam satu papan yang bersifat
open source. Namun untuk memahami Arduino, terlebih dahulu harus memahami apa
yang dimaksud dengan physical computing. Physical computing adalah pembuatan
sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang
sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon
balik. Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami hubungan yang
manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog dengan dunia digital.
Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desain alat atau proyek-proyek yang
menggunakan sensor dan microcontroller untuk menerjemahkan input analog ke
dalam sistem software serta mengontrol gerakan alat-alat elektro-mekanik seperti
lampu, motor dan sebagainya. Arduino adalah kombinasi dari hardware, bahasa
pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih.
IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, mengcompile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori microcontroller. Ada
banyak proyek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan
menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor,
tampilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa
disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena
ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi. Salah satu yang membuat Arduino
memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yang open source, baik untuk
hardware maupun software-nya Desain hardware, bahasa pemrograman dan IDE
Arduino yang berkualitas tinggi dan sangat berkelas mestinya menjadi hal
mengagumkan yang dapat diandalkan dalam dunia IT. Saat ini software Arduino yang
digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang
sangat berguna selama pengembangan Arduino.
Pada praktikum kali ini, Arduino yang digunakan adalah Arduino Uno dengan
tujuan untuk mengukur suhu ruangan. Arduino disambungkan ke laptop dan sensor
yang akan membaca suhu dan menampilkannya ke laya laptop. Program untuk
membaca nilai sensor terdiri dari 7 baris. Baris pertama merupakan pendeklarasian
nilai sensor menggunakan fungsi integer. Baris kedua sampai ketiga merupakan
perintah untuk menginisiasi program. Baris selanjutnya merupakan perintah untuk
menampilkan nilai sensor pada pin A0 dengan fungsi loop. Baris kelima merupakan
perintah untuk menampilkan nilai sensor dengan jeda 3 detik menggunakan fungsi
delay. Tahap awal perangkaian tanpa sensor menunjukkan konstanta antara 270-285.
Namun setelah sensor disambungkan dengan Arduino pada monitor menunjukkan
angka 61-64. Nilai dari 270-285 yang muncul pada monitor sebelum pemasangan
sensor merupakan output dari sensor yang masuk pin analog. Data yang terbaca
merupakan dalam bentuk konversi ADC. Sedangkan data dengan angka 61-64
dikonversikan ke dalam celcius untuk mengetahui besarnya nilai suhu yang terukur.
Nilai suhu yang terukur adalah 31,25 oC pada saat sensor digenggam dan 29,78oC
pada saat sensor tidak digenggam.
Arduino memiliki banyak aplikasi dalam bidang Teknik Sipil dan Lingungan
seperti yang dilakukan pada saat praktikum, sehingga dapat dikettahui suhu di
ruangan sesuai dengan kenyamanan atau tidak. Selain itu juga Arduino diaplikasikan
untuk mengukur kadar kelembaban tanah dan menghitung nilai daya listrik.
KESIMPULAN
Pada praktikum penggunaan Arduino Uno diperoleh hasil pengukuran suhu di
ruangan Laboratorium Komputer yaitu dengan disambungkan sensor sebesar 29,7831,25 oC. Penggunaan Arduino sendiri di bidang Teknik Sipil dan Lingkungan
memiliki banyak aplikasi yaitu untuk mengukur suhu, kadar kelembaban tanah,
menghitung nilai daya listrik dan sebagainya.
Daftar Pustaka
[Anonim]. 2011. Contoh Program Arduino Bersama Skema Rangkaian.[terhubung
berkala]http://contoh-program-arduino-duemilanove.html (21 Sept 2013).
[Anonim]. 2009. Arduino Uno.[terhubung berkala]
http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno (21 Sept 2013).
LAMPIRAN
Kodingan Program Membaca Sensor
//Program untuk membaca nilai sensor
Int sensorValue;
Void setup(){
Serial.begin(9600);
}
Void loop(){
//perintah untuk membaca sensor pada pin A0 dan menyimpannya
padavariabel sensorValue
sensorValue = analogRead(0);
//perintah untuk menampilkan nilai sensorValue pada serial monitor
Serial.println(sensorValue);//perin
//perintah delay selama 3 detik
Delay(3000);
}
Gambar 1. Hasil dari pembacaan sensor yang telah dihubungkan ke laptop
Gambar 2. Arduino Uno
SOFTWARE ARDUINO
Gita Anistya Sari1, Irghan M2, M Ardhi Pratama K3, Muhammad Subki4, Ulya Rufako5
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper Kampus
IPB, Dramaga, 16680
Email: [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],[email protected]
Abstract: Arduino is an open-source electronic circuit set. It is user-friendly hardware and software.
Arduino can control and spot its surroundings by using multi function sensors such as : Light control
and bike control. Arduino has so many types, for example : Arduino Nano, Arduino BT, Lilypad
Arduino, and Arduino Duemilanove. the arduino is connected to laptop and sensor LM35. LM35 is a
temperature sensor This practices would make us know how Arduino works properly. This time, we
will focus on temperature measuring. The Score that we get is not in proper unit. Sensors is added to
help finishing measurement. There is an equation which we use to get the real numbers. The score we
get is 273, and the real score is 64. The value of the temperature in the room which is measurable by
29,78-31,25 oC. Arduino can be manually designed by local factory. The Labwork was done in Civil
and Environmental Engineering’s Computer lab. Based on the results obtained, the temperature in the
room was a little hot. the measured temperatures clarifying that the room has yet to meet the standards
of comfort.
Keyword: open-source, proper, sensors
PENDAHULUAN
Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan
dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara
khusus. Sederhananya, cara kerja mikrokontroler sebenarnya hanya membaca dan
menulis data. Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai
macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain
sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja
(hanya satu program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada
perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan antara RAM dan
ROM sangat besar yaitu RAM digunakan untuk menyimpan program pengguna yang
relative besar, sedangkan untuk ROM yang disimpan adalah program control.
Selain RAM dan ROM ada pula perbedaan yang cukup penting antara
Mikroprosesor dan Mikrokontroler. Jika Mikroprosesor merupakan CPU (Central
Processing Unit) tanpa memori dan I/O pendukung dari sebuah komputer, maka
Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU, Memori , I/O tertentu dan unit
pendukung, misalnya Analog to Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di
dalam mikrokontroler. Kelebihan utama dari Mikrokontroler ialah telah tersedianya
RAM dan peralatan I/O Pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi
sangat ringkas.
Mikrokontroler memiliki kemampuan untuk mempertahankan fungsi sambil
menunggu interupsi, pengisian daya ketika sedang idle (CPU clock dan peripheral
paling off) yang mungkin hanya nano watts, sehingga banyak dari mikrokontroler
yang digunakan untuk aplikasi tertentu. Penggunaan mikrokontroler yaitu untuk
produksi perangkat dengan kinerja otomatis dan terkontol menurut fungsi dan logika,
seperti sistem kontrol mesin mobil, remote control, mesin kantor, peralatan, peralatan
listrik dan mainan. Mikrokontroler juga menjadikan proses pembuatan pada sebuah
perangkat digital menjadi lebih mudah dan ekonomis.
METODE PENELITIAN
Praktikum kali ini yaitu penggunaan sistem mikrokontroler dengan software
pendukung arduino Uno. Arduino Uno merupakan mikrokontroler berbasis
ATmega328 yang memiliki 14 digital input atau output pins. Penggunaan Arduino
yaitu dengan koneksi USB, menggunakan chip FTDI untuk melakukan
pemrograman, dan biasanya pada chip Arduino sudah dimasukkan bootloader,
sehingga dapat dilakukan pemrograman langsung ke dalam chip menggunakan
software Arduino.
Software Arduino digunakan dengan beberapa proses diantaranya
menyambungkan laptop atau komputer dan Arduino Uno dengan menggunakan USB
connestion. Namun sebelumnya telah dilakukan penginstalan software Arduino. USB
connestion disambungkan dengan modul Arduino selanjutnya dilakukan pengaturan
ports dan driver pada device manager dengan beberapa langkah yaitu membuka start
menu, control panel, sistem dan security, sistem, device manager. Membuka lembar
kerja dan menyimpannya sesuai rumus serta pengukuran yang akan ditentukan.
Pada praktikum ini dilakukan pengukuran suhu di ruangan. Sensor suhu dipasang
pada Arduino Uno, sehingga pada layar komputer atau laptop dapat kit abaca suhu
ruangannya, selanjutnya sensor suhu digenggam dengan tangan dan menghasilkan
suhu yang lebih tinggi dibandingkan suhu ruangan yang menggunakan sensor tanpa
digenggam. Setelah nilai sensor didapat, angka tersebut lalu dikonversikan ke satuan
celcius untuk mendapatkan nilai suhu pada ruangan tersebut. Rumus yang digunakan
adalah
o
C=
5 × sensorvalue × 100
1024
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arduino merupakan rangkaian mikrokontroler dalam satu papan yang bersifat
open source. Namun untuk memahami Arduino, terlebih dahulu harus memahami apa
yang dimaksud dengan physical computing. Physical computing adalah pembuatan
sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang
sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon
balik. Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami hubungan yang
manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog dengan dunia digital.
Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desain alat atau proyek-proyek yang
menggunakan sensor dan microcontroller untuk menerjemahkan input analog ke
dalam sistem software serta mengontrol gerakan alat-alat elektro-mekanik seperti
lampu, motor dan sebagainya. Arduino adalah kombinasi dari hardware, bahasa
pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih.
IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, mengcompile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori microcontroller. Ada
banyak proyek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan
menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor,
tampilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa
disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena
ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi. Salah satu yang membuat Arduino
memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yang open source, baik untuk
hardware maupun software-nya Desain hardware, bahasa pemrograman dan IDE
Arduino yang berkualitas tinggi dan sangat berkelas mestinya menjadi hal
mengagumkan yang dapat diandalkan dalam dunia IT. Saat ini software Arduino yang
digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang
sangat berguna selama pengembangan Arduino.
Pada praktikum kali ini, Arduino yang digunakan adalah Arduino Uno dengan
tujuan untuk mengukur suhu ruangan. Arduino disambungkan ke laptop dan sensor
yang akan membaca suhu dan menampilkannya ke laya laptop. Program untuk
membaca nilai sensor terdiri dari 7 baris. Baris pertama merupakan pendeklarasian
nilai sensor menggunakan fungsi integer. Baris kedua sampai ketiga merupakan
perintah untuk menginisiasi program. Baris selanjutnya merupakan perintah untuk
menampilkan nilai sensor pada pin A0 dengan fungsi loop. Baris kelima merupakan
perintah untuk menampilkan nilai sensor dengan jeda 3 detik menggunakan fungsi
delay. Tahap awal perangkaian tanpa sensor menunjukkan konstanta antara 270-285.
Namun setelah sensor disambungkan dengan Arduino pada monitor menunjukkan
angka 61-64. Nilai dari 270-285 yang muncul pada monitor sebelum pemasangan
sensor merupakan output dari sensor yang masuk pin analog. Data yang terbaca
merupakan dalam bentuk konversi ADC. Sedangkan data dengan angka 61-64
dikonversikan ke dalam celcius untuk mengetahui besarnya nilai suhu yang terukur.
Nilai suhu yang terukur adalah 31,25 oC pada saat sensor digenggam dan 29,78oC
pada saat sensor tidak digenggam.
Arduino memiliki banyak aplikasi dalam bidang Teknik Sipil dan Lingungan
seperti yang dilakukan pada saat praktikum, sehingga dapat dikettahui suhu di
ruangan sesuai dengan kenyamanan atau tidak. Selain itu juga Arduino diaplikasikan
untuk mengukur kadar kelembaban tanah dan menghitung nilai daya listrik.
KESIMPULAN
Pada praktikum penggunaan Arduino Uno diperoleh hasil pengukuran suhu di
ruangan Laboratorium Komputer yaitu dengan disambungkan sensor sebesar 29,7831,25 oC. Penggunaan Arduino sendiri di bidang Teknik Sipil dan Lingkungan
memiliki banyak aplikasi yaitu untuk mengukur suhu, kadar kelembaban tanah,
menghitung nilai daya listrik dan sebagainya.
Daftar Pustaka
[Anonim]. 2011. Contoh Program Arduino Bersama Skema Rangkaian.[terhubung
berkala]http://contoh-program-arduino-duemilanove.html (21 Sept 2013).
[Anonim]. 2009. Arduino Uno.[terhubung berkala]
http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno (21 Sept 2013).
LAMPIRAN
Kodingan Program Membaca Sensor
//Program untuk membaca nilai sensor
Int sensorValue;
Void setup(){
Serial.begin(9600);
}
Void loop(){
//perintah untuk membaca sensor pada pin A0 dan menyimpannya
padavariabel sensorValue
sensorValue = analogRead(0);
//perintah untuk menampilkan nilai sensorValue pada serial monitor
Serial.println(sensorValue);//perin
//perintah delay selama 3 detik
Delay(3000);
}
Gambar 1. Hasil dari pembacaan sensor yang telah dihubungkan ke laptop
Gambar 2. Arduino Uno