Apa Itu Arduino?

Salah satu Microcontroller keturunan AVR, ada yang bernama Arduino. Arduino adalah Microcontroller yang menggunakan chip AVR dari ATMEL, yang sering digunakan adalah keturunan ATMEGA.

Arduino adalah microcontroller, dan microcontroller secara singkat adalah, "Sebuah sistem komputer yang fungsional dalam sebuah chip,". Didalamnya sudah ada processor, memory, input output, dan bisa dibilang bahwa microcontroller ini adalah komputer dalam versi mini.

Karena ukurannya yang kecil, microcontroller sering digunakan untuk mengendalikan rangkaian lampu LED, membuat MP3 Player, DVD, Televisi, AC, dan untuk membuat sebuah projek yang kita butuhkan seperti alarm motor misalkan . Dan tentu saja bisa juga untuk membuat projek robot. Dan dalam robot sendiri kita sudah ketahui bahwa microcontroller, berfungsi sebagai otaknya.


Nah lalu, apa yang membedakan Arduino dengan microcontroller yang lain? Arduino open source, skemanya boleh di cloning. Terus Arduino memiliki bahasa peograman sendiri. Didalam chipnya sudah ada bootloader, dimana bahasa pemogramannya menggunakan bahasa C, tapi yang sudah disederhanakan. Dan juga sudah tersedia berbagai macam library.

Dan yang paling penting adalah Arduino adalah Microcontroller yang paling populer di Dunia. Dan karena open source, pengembangnya ada dimana-mana, sehingga kita juga tidak akan kesulitan ketika mau mencari referensi.

Arduino Shields

Arduino shield adalah sebutan untuk modul tambahan dengan berbagai fungsinya, yang kebanyakan pinnya cocok dengan arduino, sehingga cara menghubungkannya dengan arduino bisa dengan menyusunnya diatas board arduino.

Ada banyak shield arduino yang tersedia di pasaran, beberapa situs resmi Indonesia yang menyediakan shield arduino serta board arduino aslinya antara lain : famosa, gerai cerdas, digiware. Salah satu contoh shield ini adalah relay shield. Shield ini berfungsi untuk memungkinkan arduino mendrive atau mengontrol perangkat dengan daya besar. Ini dikarenakan output arduino hanya mampu mengontrol daya Kecil semisal sebuah led atau sebagai driver transistor. Maka dengan relay shield ini arduino bisa mengendalikan alat dengan daya yg lebih besar, seperti motor dc, alat-alat listrik, atau yang lainnya.

Macam - macam Arduino 

1. Arduino Promini 

Arduino Pro Mini merupakan salah satu produk dari Arduino yang menjadi favorit, dengan ukuruan dimensi yang kecil membuat modul mikrokontroler ini terlihat sangat praktis. Meskipun dengan ukuran yang kecil namun fitur-fitur yang ada di arduino pro mini ini tak kalah dengan jenis-jenis mikrokontroler arduino yang lainnya. Tentu dengan harga yang murah membuat modul ini sering digunakan diberbagai piranti-piranti cerdas. Bisa dibilang untuk Arduino pro mini yang versi clone berharga sangat murah dibandingkan kita membuat sistem minimum sendiri. Karena itulah para engineer Indonesia akan lebih konsumtif untuk memakai Arduino Pro Mini. Dengan harga yang murah dapat memiliki mikrokontroler yang telah siap dipakai. Untuk lebih jelasnya mengenai Arduino Pro Mini Berikut Spesifikasinya:



Arduino Pro Mini Input & Output:

• Serial(Tx,Rx) pada pin 0 (Rx) dan pin 1 (Tx)
• External Interupt pada pin 2 dan pin 3.
• PWM pada pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Dapat digunakan dengan fungsi analogWrite() dengan 8 bit PWM Output.
• SPI: pada pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin tersebut dapat digunakan untuk komunikasi SPI.
• I2C: pada pin A4 (SDA), dan A5 (SCL).
• LED: pada pin 13. Terdapat sebuah LED yang langsung tersambung pada pin 13.
• Analog Pin: pada pin A0, A1, A2, A3, A4, A5.
• Digital Pin: pada pin 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.
• Reset: terdapat tombol reset dan pin untuk reset dengan memberilogic LOW.

Programming Arduino Pro Mini:
Pemrograman arduino pro mini dapat menggunakan USB to TTL dengan menggunakan TX, RX atau dengan USBasp / ISP dengan menggunakan pin ISP(MISO, MOSI, SCK, RESET). Pemrograman dapat langsung menggunakan software Arduino IDE.

2. Arduino Uno

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 digital pin input/output, dimana 6 pin digunakan sebagai output PWM, 6 pin input analog, 16 MHz resonator keramik, koneksi USB, jack catu daya eksternal, header ICSP, dan tombol reset. Ini semua berisi hal-hal yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler; sederhana saja, hanya dengan menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan dengan adaptor AC-DC dan atau baterai untuk memulai menggunakan papan arduino.
Arduino Uno R3 berbeda dari semua papan Uno sebelumnya yang sudah tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sekarang, Arduino Uno menggunakan fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai dengan versi R2) yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial.
Arduino Uno Revisi 2 memiliki resistor pulling untuk 8U2 dari jalur HWB ke ground, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU.
Arduino Uno Revisi 3 memiliki fitur-fitur baru berikut:

 

• 1.0 pinout: ditambahkan pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya yang ditempatkan dekat dengan pin RESET, sedangkan IOREF digunakan sebagai perisai untuk beradaptasi dengan tegangan yang tersedia pada papan. Kedepannya, perisai akan dibuat kompatibel dengan dua jenis papan yang menggunakan AVR yang beroperasi pada tegangan 5V dan dengan Arduino Due yang beroperasi pada tegangan 3.3V. Sedangkan 2 pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan masa depan.
• Sirkuit RESET handal.
• Atmega 16U2 menggantikan 8U2.

“Uno” berarti satu yang diambil dari bahasa Italia dan penggunaan nama ini untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi Arduino, yang akan terus berkembang. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian papan USB Arduino, dan digunakan sebagai model referensi untuk platform Arduino.

3. Arduino Nano

Arduino Nano adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano diciptakan dengan basis mikrokontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau ATmega 168 (untuk Arduino versi 2.x). Arduino Nano kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi dalam paket yang berbeda. Arduino Nano tidak menyertakan colokan DC berjenis Barrel Jack, dan dihubungkan ke komputer menggunakan port USB Mini-B. Arduino Nano dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Gravitech.

Arduino Nano dapat diaktifkan melalui koneksi USB Mini-B, atau melalui catu daya eksternal dengan tegangan belum teregulasi antara 6-20 Volt yang dihubungkan melalui pin 30 atau pin VIN, atau melalui catu daya eksternal dengan tegangan teregulasi 5 volt melalui pin 27 atau pin 5V. Sumber daya akan secara otomatis dipilih dari sumber tegangan yang lebih tinggi. Chip FTDI FT232L pada Arduino Nano akan aktif apabila memperoleh daya melalui USB, ketika Arduino Nano diberikan daya dari luar (Non-USB) maka Chip FTDI tidak aktif dan pin 3.3V pun tidak tersedia (tidak mengeluarkan tegangan), sedangkan LED TX dan RX pun berkedip apabila pin digital 0 dan 1 berada pada posisi HIGH. 




Masing-masing dari 14 pin digital pada Arduino Nano dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Semua pin beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima arus maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (yang terputus secara default) sebesar 20-50 KOhm. Selain itu beberapa pin memiliki fungsi khusus, yaitu:

• Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip FTDI USB-to-TTL Serial.
• External Interrupt (Interupsi Eksternal): Pin 2 dan pin 3 ini dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun, atau perubahan nilai.
• PWM : Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite(). Jika pada jenis papan berukuran lebih besar (misal: Arduino Uno), pin PWM ini diberi simbol tilde atau “~” sedangkan pada Arduino Nano diberi tanda titik atau strip.
• SPI : Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI. Sebenarnya komunikasi SPI ini tersedia pada hardware, tapi untuk saat belum didukung dalam bahasa Arduino.
• LED : Pin 13. Tersedia secara built-in pada papan Arduino Nano. LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin diset bernilai HIGH, maka LED menyala, dan ketika pin diset bernilai LOW, maka LED padam.

Arduino Nano memiliki 8 pin sebagai input analog, diberi label A0 sampai dengan A7, yang masing-masing menyediakan resolusi 10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default pin ini dapat diukur/diatur dari mulai Ground sampai dengan 5 Volt, juga memungkinkan untuk mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka menggunakan fungsi analogReference(). Pin Analog 6 dan 7 tidak dapat digunakan sebagai pin digital. Selain itu juga, beberapa pin memiliki fungsi yang dikhususkan, yaitu:

• I2C : Pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL). Yang mendukung komunikasi I2C (TWI) menggunakan perpustakaan Wire.

Masih ada beberapa pin lainnya pada Arduino Nano, yaitu:

• AREF : Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference().
• RESET : Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan ulang) mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset pada shield yang menghalangi papan utama Arduino.

Arduino Nano memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, dengan Arduino lain, atau dengan mikrokontroler lainnya. ATmega168 dan ATmega328 menyediakan komunikasi serial UART TTL (5 Volt), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan pin 1 (TX). Sebuah chip FTDI FT232RL yang terdapat pada papan Arduino Nano digunakan sebagai media komunikasi serial melalui USB dan driver FTDI (tersedia pada software Arduino IDE) yang akan menyediakan COM Port Virtual (pada Device komputer) untuk berkomunikasi dengan perangkat lunak pada komputer. Perangkat lunak Arduino termasuk didalamnya serial monitor memungkinkan data tekstual sederhana dikirim ke dan dari papan Arduino. LED RX dan TX yang tersedia pada papan akan berkedip ketika data sedang dikirim atau diterima melalui chip FTDI dan koneksi USB yang terhubung melalui USB komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).
Sebuah perpustakaan SoftwareSerial memungkinkan komunikasi serial pada beberapa pin digital Nano. ATmega168 dan ATmega328 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan Wire digunakan untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C. Untuk komunikasi SPI, silakan lihat datasheet ATmega168 atau ATmega328.

4. Arduino Duemilanove

Arduino Duemilanove ("2009") adalah mikrokontroler Board berbasis ATmega168 (datasheet) atau ATmega328 (datasheet). Arduino Duemilanove memiliki 14 digital input/output pin (dimana 6 diantaranya  dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, osilator 16 MHz kristal, koneksi USB, soket listrik, header ICSP, dan tombol reset. Ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya dengan menghubungkan ke komputer dengan kabel USB atau menghidupkannya dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk memulainya.

"Duemilanove" artinya 2009 dalam bahasa Italia dan dinamai setelah tahun peluncurannya. Duemilanove adalah yang terbaru dalam rangkaian USB Arduino board, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks Arduino board.

Arduino Duemilanove dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan power supply eksternal. Sumber daya akan dipilih secara otomatis.

Eksternal (non-USB) daya dapat berasal baik itu dari adaptor AC-DC (dinding-kutil) atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah 2.1mm steker pusat-positif ke colokan listrik board. Arahan dari baterai dapat dimasukkan ke dalam header pin Gnd dan Vin dari konektor DAYA.

Board dapat beroperasi pada persediaan eksternal 6 sampai 20 volt. Jika disertakan dengan kurang dari 7V, maka pin 5V hanya menyuplai kurang dari lima volt dan board mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, tegangan regulator bisa panas dan merusak board. Kisaran yang disarankan adalah 7 sampai 12 volt.

Power pada pin adalah sebagai berikut: 

• VIN. Tegangan input ke papan Arduino saat menggunakan sumber daya eksternal (dibandingkan dengan 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya lain). Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau jika menyediakan tegangan melalui colokan listrik, akses melalui pin ini (VIN). 

• 5V. Regulated power supply digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya di board. Ini dapat berasal baik dari VIN melalui regulator on-board, atau dipasok oleh USB atau suplai 5V regulated. 

• 3V3. 3,3 volt pasokan yang dihasilkan oleh chip FTDI on-board. Menarik arus maksimum 50 mA. 

• GND. Pin Ground.

ATmega168 memiliki 16 KB memori flash untuk menyimpan kode (yang 2 KB digunakan untuk bootloader), sedangkan ATmega328 memiliki 32 KB_ (juga dengan 2 KB digunakan untuk bootloader). ATmega168 memiliki 1 KB dari SRAM dan 512 byte EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan perpustakaan EEPROM), ATmega328 memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM.

Input dan Output :

Masing-masing dari 14 digital pin pada Duemilanove dapat digunakan sebagai input atau output_ menggunakan pinMode ()_ digitalWrite ()_ dan digitalRead () fungsi. Mereka beroperasi pada 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal yang (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus: 

Serial: 0 (RX) and 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung ke pin sesuai FTDI USB-to-TTL Serial chip. 

External Interrupts: 2 and 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, tepi naik atau jatuh_ atau perubahan nilai. Lihat attachInterrupt () fungsi untuk rincian. 

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Menyediakan 8-bit PWM output dengan analogWrite () function. 

SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI. 

LED: 13. Terdapat built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai HIGH, LED menyala, saat pin adalah LOW, LED Mati.

Duemilanove memiliki 6 input analog, yang masing-masing menyediakan 10 bit resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Secara default mereka mengukur dari tanah sampai 5 volt, meskipun sebenarnya bisa diganti batas atas jangkauan mereka menggunakan pin AREF dan analogReference () function. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus: 

I²C: analog input pins A4 (SDA) and A5 (SCL). Mendukung I2C (TWI) komunikasi menggunakan Wire Library.

Ada beberapa pin lainnya pada board : 

AREF. Tegangan referensi untuk input analog. Digunakan dengan analogReference (). 

Reset. untuk me-reset mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset untuk pelindung yang memblok salah satu di board.

Komunikasi

Arduino Duemilanove memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. ATmega168 dan ATmega328 menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah FTDI FT232RL pada saluran forum ini komunikasi serial melalui USB dan driver FTDI (disertakan dengan versi Windows dari software Arduino) menyediakan port com virtual untuk perangkat lunak pada komputer. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor seri yang memungkinkan data tekstual sederhana yang akan dikirim ke dan dari papan Arduino. RX dan TX LED di papan akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip FTDI dan koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

SoftwareSerial library memungkinkan untuk komunikasi serial pada salah satu pin digital Duemilanove. ATmega168 dan ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Software Arduino termasuk perpustakaan Kabel untuk mempermudah penggunaan bus I2C, lihat Dokument untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan SPI Library.