- Arduino
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.Arduino
yang digunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR
ATmega 328P.
-
Push Button
Push Button adalah saklar yang berupa tombol dan berfungsi sebagai
pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu
sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan
saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close)
dan NO (normally open).
-
LED
LED didefinisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator atau lampu indikator.
A.
Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART)
UART (Universal Asynchronous
Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit
paralel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi
yang digunakan untuk komunikasi serial pada computer atau port serial
perangkat periperal.
Cara Kerja Komunikasi UART
Gambar 1 Cara Kerja Komunikasi UART
Data dikirimkan secara parallel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan
start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data.
Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data
dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus
penerima.
B.
Serial Peripheral Interface (SPI)
Serial Peripheral Interface ( SPI ) merupakan salah satu
mode komunikasi serial synchrounouskecepatantinggi yang dimiliki oleh ATmega
328. Komunikasi SPI membutuhkan 3 jaluryaitu MOSI, MISO, dan SCK. Melalui komunikasi ini data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroller maupun antara mikrokontroller dengan
peripheral lain di luar mikrokontroler.
MOSI: Master Output Slave Input Artinya jika dikonfigurasi sebagai master
maka pin MOSI sebagai output tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin
MOSI sebagai input.
MISO: Master Input Slave Output Artinya jika dikonfigurasi sebagai master
maka pin MISO sebagai input tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin
MISO sebagai output.
SCLK: Clock Jika dikonfigurasi sebagai master
maka pin CLK berlaku sebagai output tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin
CLK berlaku sebagai input.
SS/CS: Slave Select/ Chip Select adalah jalur master memilih slave mana yang akan dikirimkan data.
Cara Kerja Komunikasi SPI
Gambar 2 Cara Kerja Komunikasi SPI
Sinyal clock dialirkandari master ke slave yang
berfungsiuntuksinkronisasi. Master dapatmemilih slave mana yang akan dikirimkan
data melalui slave select, kemudian data dikirimkan dari master ke slave
melalui MOSI. Jika master butuh respon data maka slave akan mentransfer
data ke master melalui MISO.
C.
Inter Integrated Circuit (I2C)
Inter Integrated Circuit atau sering disebut I2C
adalah standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran yang
didisain khusus untuk mengirim maupun menerima data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial
Clock) dan SDA (Serial Data) yang membawa informasi data antara I2C
dengan pengontrolnya.
Cara Kerja Komunikasi I2C
Gambar 3 Cara Kerja Komunikasi I2C
Pada I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang terdiri dari kondisi start, Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1, Data Frame 2, dankondisi Stop.
Kondisi start dimana saat pada SDA beralih dari logika high ke low sebelum SCL.
Kondisi stop dimana saat pada SDA beralih dari logika low ke high sebelum SCL.
R/W bit berfungsi untuk menentukan apakah master mengirim data ke slave atau meminta data dari slave. (logika 0 = mengirim data ke slave, logika 1 = meminta data dari slave)
ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika data
frame ataupun address frame telah diterima receiver.
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. Arduino yang kita
gunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega
328P. Dalam memprogram Arduino, kita bias menggunakan komunikasi serial agar
Arduino dapat berhubungan dengan computer ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
Gambar 4 Arduino Uno
|
Microcontroller
ATmega328P |
|
Operating Voltage 5 V |
|
Input Voltage (recommended) 7 – 12 V |
|
Input Voltage (limit) 6 – 20 V |
|
Digital I/O Pins 14
(of which 6 provide PWM output) |
|
PWM Digital I/O Pins 6 |
|
Analog Input Pins 6 |
|
DC Current per I/O Pin 20 mA |
|
DC Current for 3.3V Pin 50 mA |
|
Flash Memory
32 KB of which 0.5 KB used by bootloader |
|
SRAM
2 KB |
|
EEPROM
1 KB |
|
Clock Speed
16 MHz |
BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO
POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan computer lewat koneksi USB.
POWER JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengant ipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika (0atau 1). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
Analog Pins
Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.
LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG
RAM
RAM (Random Access Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat diakses dalamwaktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static Random Acces Memory) dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory)
ROM
ROM (Read-only Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data secara permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri dari Mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
Flowchart Master
Flowchart Slave
Master:
//MASTER
#define
button 2 //Deklarasi pin 2 untuk button
void
setup() //Semua kode dalam fungsi
ini dieksekusi sekali
{
pinMode(button, INPUT_PULLUP);
Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600
}
void
loop() //Semua kode dalam fungsi
ini dieksekusi berulang
{
int nilai = digitalRead(button);
//Button ditekan
if (nilai == 0)
{
Serial.print("1");
}
else
{
Serial.print("2");
}
delay(200);
}
Slave:
//SLAVE
#define
led 12 //Deklarasi pin 12 untuk LED
void
setup() //Semua kode dalam fungsi ini
dieksekusi sekali
{
pinMode(led, OUTPUT); //Deklarasi LED sebagai
output
Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600
}
void
loop() //Semua
program dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
if (Serial.available() > 0)
{
int data = Serial.read();
if (data == '1') //Jika data yang
dikirimkan berlogika
{
digitalWrite(led, HIGH); //LED menyala
}
else
{
digitalWrite(led, LOW); //LED mati
}
}
}
Komponen pada rangkaian ini terdiri dari 2 buah
arduino uno, push button, dan LED. Hubungkan pin receiver dan transmitter antar
kedua arduino uno. Arduino uno pertama sebagai master, pin transmitternya
dihubungkan ke receiver slave dan arduino kedua sebagai slave, pin
transmitternya dihubungkan ke receiver master. Pin 2 digital master dihubungkan
ke button, pin 12 slave dihubungkan ke LED. Pada listing program master
arduino, deklarasikan pin 2 sebagai push button. Void setup merupakan fungsi
yang dijalankan sekali, yang berisi deklarasi pin mode button input pull up. Push
button sebagai input pull up akan berlogika LOW apabila ditekan dan berlogika
HIGH apabila tidak ditekan. Void loop merupakan fungsi yang dijalankan secara
berulang berisi deklarasi nilai dalam bentuk data int sebagai pembacaan nilai
button. Pada perulangan if, if nilai 0 (button ditekan), dikirimkan angka “1”,
selain itu dikirimkan angka “2”, dengan delay 200 ms. Pada listing program
slave, pertama deklarasikan pin 12 sebagai pin yang terhubung ke LED. Pada fungsi
void setup, pin mode led output yaitu mendeklarasikan led sebagai output. Pada fungsi
void loop, jika terdapat data yang dikirimkan dari master, maka akan diperiksa angka
berapa yang dikirimkan. Jika data yang diterima adalah angka 1, led akan hidup
dan jika data yang diterima selain angka 1, maka led akan mati.
1.
Jika pada LED dan push button ditambahkan
100k ohm resistor, apa yang akan terjadi? Jelaskan
Jika
ditambahkan resistor 100k pada LED dan push button maka LED tidak akan menyala.
Karena resistor 100k memiliki tahanan yang sangat besar sehingga akan
menghambat arus yang akan masuk ke LED dan menyebabkan LED tidak menyala.
2.
Bagaimana pengaruh input pullup/pulldown
pada rangkaian? Jelaskan
Rangkaian
percobaan ini menggunakan input pull up, yang mana akan berlogika 0 (LOW) pada
saat button ditekan dan akan berlogika 1 (HIGH) pada saat button tidak ditekan.
Untuk menghidupkan LED, karakter yang harus diterima oleh arduino slave dari
master adalah “1”, selain itu led akan mati. Pada program master, jika button
menghasilkan logika 0, maka akan arduino master akan mengirim karakter “1” ke
arduino slave. Sehingga LED akan hidup apabila button ditekan.
Jika pada rangkaian digunakan input pull down, maka button akan berlogika 1 (HIGH) pada saat button ditekan dan akan berlogika 0 (LOW) pada saat button tidak ditekan. Untuk menghidupkan LED, karakter yang harus diterima oleh arduino slave dari master adalah “1”, selain itu led akan mati. Pada program master, jika button menghasilkan logika 0, maka akan arduino master akan mengirim karakter “1” ke arduino slave. Sehingga LED akan hidup apabila button tidak ditekan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar