Pengenalan Mikrokontroler Dan Arduino

Apakah mikrokontroler itu?

Mikrokontroler atau kadang dinamakan pengontrol tertanam (embedded controller) adalah suatu system yang mengandung masukan/keluaran, memori, dan prosesor yang digunakan pada produk seperti mesin cuci, pemutar video, mobil, dan telepon. Pada prinsipnya, mikrokontroler adalah sebuah komputer berukuran kecil yang dapat digunakan untuk mengambil keputusan, melakukan hal-hal yang sifatnya berulang, dan dapat berintegrasi dengan piranti-piranti eksternal, seperti sensor ultrasonic untuk mengukur jarak terhadap suatu objek, penerima GPS untuk memperoleh data posisi kebumian dari satelit, dan motor untuk mengontrol gerakan pada robot. Sebagai komputer yang berukuran kecil, mikrokontroler cocok diaplikasikan pada benda-benda yang berukuran kecil, misalnya sebagai pengendali pada QuadCopter ataupun robot.

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

  • Atmel: AVR (8 bit), AVR32 (32 bit), AT91SAM (32 bit);
  • Cypress Semiconductor: M8C Core;
  • Microchip Technology: PIC;
  • Silicon Laboratories: 8051

Kalau MCU itu apakah mikrokontroler juga?

Ya, MCU adalah nama pendek untuk mikrokontroler. Terkadang, mikrokontroler juga disingkat menjadi µc ataupun uc.

Apa perbedaan mikrokontroler dan mikroprosesor?

Mikroprosesor adalah sebuah Integrated Circuit (IC) yang memiliki hanya Central Processing Unit (CPU) di dalamnya, tidak memiliki periferal ataupun memori. Hal terakhir inilah yang membedakannya, dengan mikrokontroler. Dengan perkataan lain, mikroprosesor tidak dapat digunakan berdiri sendiri. Supaya berfungsi, mikrokontrol membutuhkan periferal dan memori. Hal lain yang membedakan mikrokontroler dan mikroprosesor adalah clock. Clok di mikrokontroler berkisar antara 30-50Mhz, sedangkan clock di mikroprosesor umumnya berada di atas 1GHz. Oleh karena itu, mikrokontroler kalah dari sisi kecepatan. Namun, dari sisi harga, mikrokontroler jauh lebih murah daripada mikroprosesor itulah sebabnya, mikrokontroler cocok untuk diterapkan pada mainan elektronis yang harganya terjangkau.

Apa maksud mikrokontroler 8-bit?

Mikrokontroler 8-bit berarti mikrokontroler dapat menangani data 8-bit per waktu. Mikroprosesor sendiri bervariasi dalam hal jumlah bit. Selain 8-bit, ada yang 4-bit, 16-bit, dan32-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).

Secara umum, mikrokontroler n-bit berati mikrokontroler memiliki lebar bus data sebesar n bit. Lebar bus data menentukan kecepatan transfer data. Semakin lebar suatu bus, semakin tinggi kecepatan transfer datanya.

Arduino itu jenis mikrokontroler?

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 (Gambar 1). Papan mikrokontroler ini seukuran kartu kredit, dilengkapi dengan sejumlah pin yang digunakan untuk berkomunikasi dengan peralatan lain.

Gambar 1 : Arduino Uno
Gambar 1 : Arduino Uno

Hal yang menarik, Arduino sesungguhnya adalah mikrokontroler serbaguna yang memungkinkan untuk di program. Program di Arduino biasa dinamakan degan sketch. Dengan menuliskan sketch, teman-teman bisa memberikan berbagai intruksi yang akan membuat Arduino dapat melaksanakan tugas sesuai dengan intruksi-intruksi yang diberikan. Selain itu, sketch dapat diubah sewaktu-waktu.

Contoh sketch adalah seperti berikut :

Void setup ()
{
	Serial.begin(9600);
}

Void loop ()
{
	Serial.print(“Belajar Arduino”);
	Serial.println(“Let’s keep learning!!!”);

	delay (2000);
}

Apa perbedaan Arduino Uno dengan jenis Arduino yang lain?

Arduino Uno adalah jenis Arduino yang fisiknya seukuran kartu kredit. Papan ini memiliki 14 pin digital dan 6 pin analog. Adapun papan jenis lain memiliki sifat sepeti berikut.

  • Arduino Mega 2560: Ukuran sedikit lebih besar daripada Arduino Uno dan mempunyai 54 pin digital dan 16 analog.
  • Arduino LilyPad: Jenis Arduino yang dapat dipasang di baju.
  • Arduino Nano: Jenis Arduino yang dapat dipasang di baju.
  • Arduino Nano: jenis Arduino yang berukuran kecil, yaitu 0.7 inci x 1.7 inci
Gambar 2: Arduino Mega
Gambar 2: Arduino Mega

Kalau saya ingin mempelajari Arduino, jenis manakah yang sebaiknya saya pilih?

Anda bisa memiliki Arduino Uno. Alasannya, ukurannya memungkinkan teman-teman bereksperimen dengan mudah. Selain itu, harganya relatif murah dibandingkan dengan Arduino Mega.

Arduino Uno R3 itu apa?

Arduino Uno R3 adalah jenis Arduino Uno yang dikeluarkan pada tahun 2011. R3 sendiri berarti revisi yang ketiga. Jenis inilah yang digunakan untuk pembuatan proyek-proyek di Letskeeplearning.NET

Apa mikrokontroler yang digunakan di Arduino Uno?

Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega328 keluaran Atmel. Mikrokontroler tersebut adalah mikrokontroler 8-bit.

Berapakah memori yang didukung Arduino Uno?

Arduino Uno memiliki SRAM sebesar 2KB, EEPROM sebesar 1KB, dan dilengkapi Flash memory sebesar 32KB.

  • SRAM (Static Random Access Memory) digunakan sebagai memori kerja selama sketch dijalankan. Memori inilah yang digunakan untuk menyimpan variable.
  • EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) adalah memori yang dapat digunakan untuk menyimpan data secara permanen.
  • Flash memory digunakan untuk menyimpan sketch (program).

Apakah memungkinkan untuk menuliskan program dengan ukuran memori sekecil itu?

Secara prinsip, tidak ada masalah. Umumnya, program yang dibuat berukuran kecil. Jangan membayangkan seperti kalau membuat aplikasi di windows. Namun, optimasi penggunaan SRAM yang memang perlu diperhatikan. Sebagai contoh, data berukuran besar dalam bentuk array perlu disimpan di flash memory daripada SRAM.

Bisakah dijelaskan bagian-bagian di Arduino Uno yang perlu saya ketahui terlebih dahulu?

Bagian-bagian penting di Arduino Uno diperlihatkan di Gambar 3.

Gambar 3: Bagian di Arduino Uno
Gambar 3: Bagian-Bagian di Arduino Uno

Penjelasan singkat beberapa bagian penting di papan Arduino Uno adalah seperti  berikut:

  • Mikrokontroler Atmega328 adalah “otak” papan Arduino. Komponen ini adalah sebuah IC (Integrated Circuit), yang dipasangkan ke header socket sehingga memungkinkan untuk dilepas.
  • Konektor USB (Universal Serial Bus) berfungsi sebagai penghubung ke PC. Konektor ini sekaligus berfungsi sebagai pemasok tegangan bagi papan Arduino.
  • Konektor catu daya berfungsi sebagai penghubung ke sumber tegangan eksternal. Hal ini diperlukan sekiranya konektor USB tidak dihubungkan ke PC. Adaptor AC ke DC atau baterai dapat dihubungkan ke konektor ini. Konektor ini dapat menerima tegangan dari +7 hingga +12V.
  • Pin digital adalah pin yang digunakan untuk menerima atau mengirim isyarat digital. Isyarat 1 (sering dinyatakan dengan HIGH) direpresentasikan dalam bentuk tegangan 5V dan isyarat 0 (kerap dinyatakan dengan LOW) diwujudkan dalam bentuk tegangan 0V. nomor untuk pin digital berupa 0 hingga 13. Beberapa pin digital, yang dinamakan pin PWM dapat digunakan sebagai keluaran analog. Ada 6 pin PWM, yaitu 2, 5, 6, 9, 10 dan 11.
Gambar 4: Pin digital  bernomor 0 hingga 13
Gambar 4: Pin digital  bernomor 0 hingga 13
  • Pin analog adalah pin yang dipakai untuk menerima nilai analog. Jika dinyatakan dalam tegangan, nilai analog akan berkisar antara 0 hingga 5V. di pin analog, nilai seperti 1, 0 atau 2.5 dimungkinkan.
Gambar 5: pin analog berlabelkan A0 hinggaA5
Gambar 5: pin analog berlabelkan A0 hingga A5
  • Pin sumber tegangan adalah pin yang memberikan catu daya kepada pin-pin lain yang membutuhkannya. Pin yang  tersedia dapat dilihat di Gambar 6.
Gambar 6: pin-pin sumber tegangan
Gambar 6: pin-pin sumber tegangan
  • Vin, berasal dari Voltage in, adalah pin yang memberikan tegangan sama dengan tegangan luar yang diberikan ke papan Arduino.
    • GND, berasal dari ground. Total pin GND adalah 3. Satu pin terletak di sebelah pin digital 13.
    • 5V berisi tegangan 5V
    • 3.3V berisi tegangan 3.3V
  • LED yang tersedia berjumlah 4. Fungsi masing-masing adalah seperti berikut:
    • ON akan menyala kalau papan Arduino diberi sumber tegangan;
    • RX dan TX menyatakan data sedang dikirim dan diterima oleh papan Arduino;
    • L adalah LED yang terhubung ke pin 13.
Gambar 7: Empat LED di Arduino Uno
Gambar 7: Empat LED di Arduino Uno
  • Tombol Reset akan membuat sketch dijalankan ulang. Kadangkala, intruksi yang diberikan di Arduino menimbulkan hal yang tidak normal. Pada keadaan seperti itu, tombol Reset yang ditekan akan membuat system di-reset dan kemudian diaktifkan kembali.

Bagaimana cara menghubungkan Arduino ke PC

Hubungkan Arduino dan PC melalui kebel USB. Jika computer dalam keadaan ON, LED ON di papan Arduino akan menyala dan LED L akan berkedip-kedip. Jika hal itu tejadi, papan Arduino siap untuk di program.

Gambar 8: koneksi Arduino dan komputer
Gambar 8: koneksi Arduino dan komputer

Jika teman-teman sudah memperoleh keadaan seperti di atas, teman-teman bisa mempraktikkan percobaan-percobaan. Namun, sebelumnya perlu menginstal software bernama Arduino IDE. Hal ini akan kita bahas pada tutorial selanjutnya.