Bagian bagian Papan Arduino (1)

Bagian-bagian Papan Arduino
Posted on 10 Desember 2013 by vcctognd — Tinggalkan komentar
Komponen utama di dalam papan Arduino adalah sebuahmicrocontroller 8 bit dengan
merk ATmegayang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation. Berbagai papan Arduino
menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya, sebagai
contohArduino Uno menggunakan ATmega328 sedangkan ArduinoMega 2560 yang
lebih canggih menggunakan ATmega2560.
Untuk memberikan gambaran mengenai apa saja yang terdapat di dalam sebuah
microcontroller, pada gambar berikut ini diperlihatkan contoh diagram blok sederhana
darimicrocontroller ATmega328 (dipakai pada Arduino Uno).

Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut:
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka yang
digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-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. Selain program, flash memory juga
menyimpanbootloader.

Bootloader adalah program inisiasi yang ukurannya kecil, dijalankan oleh CPU saat


daya dihidupkan. Setelah bootloader selesai dijalankan, berikutnya program di dalam
RAM akan dieksekusi.

1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang
tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan Arduino (red:
namun bisa diakses/diprogram oleh pemakai dan digunakan sesuai kebutuhan).

Central Processing Unit (CPU), bagian dari microcontroller 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.
Setelah mengenal bagian-bagian utama dari microcontroller ATmega sebagai komponen
utama, selanjutnya kita akan mengenal bagian-bagian dari papan Arduino itu sendiri.
Dengan mengambil contoh sebuah papan Arduino tipe USB, bagian-bagiannya dapat
dijelaskan sebagai berikut:


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:





Memuat program dari komputer ke dalam papan
Komunikasi serial antara papan dan komputer
Memberi daya listrik kepada papan
Sambungan SV1Sambungan atau jumper untuk 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 microcontroller dianggap sebagai sebuah
otak, maka kristal adalah jantung-nya karena komponen ini menghasilkan detak-detak

yang dikirim kepada microcontroller agar melakukan sebuah operasi untuk setiap
detak-nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).
Tombol Reset S1Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal.
Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau
mengosongkan microcontroller.
In-Circuit Serial Programming (ICSP)Port ICSP memungkinkan pengguna untuk
memprogram microcontroller secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya
pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun
disediakan.
IC 1 – Microcontroller AtmegaKomponen utama dari papan Arduino, di dalamnya
terdapat CPU, ROM dan RAM.
X1 – sumber daya eksternalJika 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
CATATAN: Untuk selanjutnya pembahasan pada seri artikel ini akan digunakan papan
Arduino yang berbasiskan USB dan papan yang akan dijadikan contoh adalah Arduino
Uno.


Tanpa melakukan konfigurasi apapun, begitu sebuah papan Arduino dikeluarkan dari
kotak pembungkusnya ia dapat langsung disambungkan ke sebuah komputer melalui
kabel USB. Selain berfungsi sebagai penghubung untuk pertukaran data, kabel USB ini
juga akan mengalirkan arus DC 5 Volt kepada papan Arduino sehingga praktis tidak
diperlukan sumber daya dari luar. Saat mendapat suplai daya, lampu LED indikator daya
pada papan Arduino akan menyala menandakan bahwa ia siap bekerja.

Pada papan Arduino Uno terdapat sebuah LED kecil yang terhubung ke pin digital no 13.
LED ini dapat digunakan sebagai output saat seorang pengguna membuat sebuah
program dan ia membutuhkan sebuah penanda dari jalannya program tersebut. Ini adalah
cara yang praktis saat pengguna melakukan uji coba. Umumnya microcontroller pada
papan Arduino telah memuat sebuah program kecil yang akan menyalakan LED tersebut
berkedip-kedip dalam jeda satu detik. Jadi sangat mudah untuk menguji apakah sebuah
papanArduino baru dalam kondisi baik atau tidak, cukup sambungkan papan itu dengan
sebuah komputer dan perhatikan apakah LED indikator daya menyala konstan dan LED
dengan pin-13 itu menyala berkedip-kedip.
CATATAN: Setelah mengeluarkan papan Arduino dari kotaknya, harap berhati-hati
dengan listrik statis dan hubungan singkat karena bagian bawah papan Arduino
tidak ditutup dengan lapisan pelindung. Dianjurkan untuk tidak menyentuh bagian
bawah atau kaki-kaki komponennya dengan tangan untuk menghindari bahaya listrik

statis dari tubuh Anda. Hati-hati juga meletakkan papan Arduino pada meja. Pastikan
tidak ada logam atau cairan yang bisa mengakibatkan hubungan pendek yangbisa
merusak komponen. Usahakan meletakkan papan Arduino pada alas berbahan plastik
yang aman.
Kita akan melakukan pengujian papan Arduino lebih jauh dengan merubah program dan
memuatnya ke dalam papan, namun setelah melewati beberapa pembahasan terlebih
dahulu yang terlingkup dalam artikel berikut: “Software Arduino“

Arduino merupakan rangkaian elektronik yang bersifat open source, serta memiliki
perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan. Arduino dapat mengenali
lingkungan sekitarnya melalui berbagai jenis sensor dan dapat mengendalikan lampu,
motor, dan berbagai jenis aktuator lainnya. Arduino mempunyai banyak jenis, di

antaranya Arduino Uno, Arduino Mega 2560, Arduino Fio, dan lainnya.
(www.arduino.cc). dan yang kita bahas kali ini adalah Arduino Uno R3

sumber :http://www.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/arduino/Arduino.html
gambar di atas adalah penjelasan dari setiap bagian-bagian arduino Uno.Pada arduino
memberikan penamaan penyemat secara spesifik agar mudah dikenali oleh pengguna
awam. Jika kita terbiasa mengembangkan aplikasi mikrokontroler tidak menggunakan

arduino, penyemat menggunakan nama penyemat sesuai dengan lembar data dari
pabriknya. Arduino menamakan penyemat secara spesifik yaitu dua jenis saluran yaitu
analog dan digital. Setiap saluran analog dan digital diberi urutan angka, misalnya D5
adalah saluran digital kanal 5, A0 adalah saluran analog kanal 0.

sumber:http://pictoor.com/gallery/arduino+uno+pinout
Sumber Daya / Power
Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal.
Sumber daya dipilih secara otomatis. Untuk sumber daya Eksternal (non-USB) dapat
berasal baik dari adaptor AC-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan
memasukkan 2.1mm jack DC ke colokan listrik board. Baterai dapat dimasukkan pada
pin header Gnd dan Vin dari konektor DAYA.

Board dapat beroperasi pada pasokan eksternal dari 6 sampai 20 volt. Jika Anda
menggunakan tegangan kurang dari 6 volt mungkin tidak akan stabil. Jika menggunakan
lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak papan. Rentang yang
dianjurkan adalah 7 sampai 12 volt.
Pin listrik yang tersedia adalah sebagai berikut:
VIN. Input tegangan ke board Arduino ketika menggunakan sumber daya eksternal. Anda
dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau, jika Anda ingin memasok tegangan

melalui colokan listrik, gunakan pin ini.
5V. Pin ini merupakan output 5V yang telah diatur oleh regulator papan Arduino. Board
dapat diaktifkan dengan daya, baik dari colokan listrik DC (7 - 12V), konektor USB
(5V), atau pin VIN board (7-12V). Jika Anda memasukan tegangan melalui pin 5V atau
3.3V secara langsung (tanpa melewati regulator) dapat merusak papan Arduino. Penulis
tidak menyarankan itu.
Tegangan pada pin 3V3. 3.3Volt dihasilkan oleh regulator on-board. Menyediakan arus
maksimum 50 mA.
GND. Pin Ground.
IOREF. Pin ini di papan Arduino memberikan tegangan referensi ketika mikrokontroler
beroperasi. Sebuah shield yang dikonfigurasi dengan benar dapat membaca pin tegangan
IOREF sehingga dapat memilih sumber daya yang tepat agar dapat bekerja dengan 5V
atau 3.3V.
Memori
ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega328
juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis
dengan perpustakaan / library EEPROM).
Input dan Output
Masing-masing dari 14 pin digital Uno dapat digunakan sebagai input atau output,
menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka beroperasi

pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan
memiliki resistor pull-up internal (terputus secara default) dari 20-50 kOhms. Selain itu,
beberapa pin memiliki fungsi spesial:
Serial: pin 0 (RX) dan 1 (TX) Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX)
data serial TTL. Pin ini terhubung dengan pin ATmega8U2 USB-to-Serial TTL.

Eksternal Interupsi: Pin 2 dan 3 dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai
yang rendah (low value), rising atau falling edge, atau perubahan nilai. Lihat fungsi
attachInterrupt() untuk rinciannya.
PWM: Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 Menyediakan 8-bit PWM dengan fungsi analogWrite()
SPI: pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) mendukung komunikasi SPI dengan
menggunakan perpustakaan SPI
LED: pin 13. Built-in LED terhubung ke pin digital 13. LED akan menyala ketika diberi
nilai HIGH
Arduino Uno memiliki 6 input analog, berlabel A0 sampai A5, yang masing-masing
menyediakan resolusi 10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default mereka
mengukur dari ground sampai 5 volt, perubahan tegangan maksimal menggunakan pin
AREF dan fungsi analogReference(). Selain itu, beberapa pin tersebut memiliki
spesialisasi fungsi, yaitu TWI: pin A4 atau SDA dan A5 atau SCL mendukung
komunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire.

Ada beberapa pin lainnya yang tertulis di board:
AREF. Tegangan referensi untuk input analog. Dapat digunakan dengan fungsi
analogReference().
Reset. Gunakan LOW untuk me-reset mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk
menambahkan tombol reset.
Komunikasi
Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer,
Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. ATmega328 menyediakan UART TTL (5V)
komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Pada ATmega16U2
saluran komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk
perangkat lunak pada komputer. Firmware 16U2 menggunakan standar driver USB
COM, dan tidak ada driver eksternal diperlukan. Namun, pada Windows, diperlukan
file .inf. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data
tekstual sederhana akan dikirim ke dan dari papan Arduino. RX dan TX LED di papan
akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB
komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).
ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino
termasuk perpustakaan Wire berfungsi menyederhanakan penggunaan bus I2C. Untuk
komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.


Pemrograman
Arduino Uno dapat diprogram dengan software Arduino baca: Download Software
Arduino untuk Berbagai OS. Pilih "Arduino Uno dari menu Tools > Board (sesuai dengan
mikrokontroler pada papan). Untuk rincian, silahkan baca: Mengenal Arduino dari
Pemula Sampai Mahir.
Perlindungan Arus USB
Arduino Uno memiliki polyfuse reset yang melindungi port USB komputer Anda dari
arus pendek atau berlebih. Meskipun kebanyakan komputer memberikan perlindungan
internal sendiri, sekering menyediakan lapisan perlindungan tambahan. Jika lebih dari
500 mA, sekering otomatis bekerja.
Karakteristik Fisik

sumber :http://www.dhgate.com/store/product/2012-new-arduino-uno-r3-boardatmega328-atmega8u2/155916748.html
Panjang maksimum dan lebar PCB Uno masing-masing adalah 2,7 dan 2,1 inci, dengan
konektor USB dan colokan listrik yang melampaui dimensi tersebut. Empat lubang
sekrup memungkinkan board harus terpasang ke permukaan. Perhatikan bahwa jarak
antara pin digital 7 dan 8 adalah 0,16", tidak seperti pin lainnya.
Feature:
Brand New and High Quality
Microcontroller: ATmega328

Operating Voltage: 5V

Input Voltage (recommended): 7-12V
Input Voltage (limits): 6-20V
Digital I/O Pins: 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins: 6
DC Current per I/O Pin: 40 mA
DC Current for 3.3V Pin: 150 mA
Flash Memory: 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM: 2 KB (ATmega328)
EEPROM: 1 KB (ATmega328)
Clock Speed: 16 MH
Untuk memprogram Atmega328 di gunakan software Arduino 1.6.5 yang dapat di
download lansung melalui situs resmi nya https://www.arduino.cc/en/Main/Software