MIKROKONTROLER ARDUINO

 MIKROKONTROLER

        Mikrokontroler adalah sebuah komputer kecil didalam satu IC yang berisi CPU, memori, dan perangkat antarmuka yang dapat diprogram. Mikrokontroler digunakan untuk suatu tugas dan menjalankan suatu program. 

       Penggunaan mikrokontroler dapat ditemui pada berbagai peralatan,misalnya telepon digital, microwave oven, televisi, mesin cuci, sistem keamanan rumah, antrian di bank, dll.  Mikrokontroler juga dapat digunakan pada berbagai aplikasi seperti otomasi industri, traffic light, running text, jam shalat, akuisisi data, telekomunikasi, pengendali motor, pengendali robot, sensor suhu/kelembaban, sistem keamanan, dll.  Keuntungan menggunakan mikrokontroler diantaranya adalah harganya murah, dapat di program berulang kali, dan dapat di program sesuai dengan keinginan kita.

         Terdapat berbagai macam dari mikrokontroler, diantaranya keluarga mikrokontroler MCS-51, AVR, Arduino dan lain sebagainya.  Adapun yang akan dibahas dalam buku ini adalah berkenaan dengan mikrokontroler Arduino. Mikrokontroler Arduino adalah pengendali mikro single board yang bersifat open source, yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler, dirancang  untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.

 Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu :
1. Hardware → perangkat input/output (I/O)
2. Software, yang meliputi : 
- IDE untuk menulis program, 
- driver untuk koneksi dengan komputer, 
- contoh program dan library untuk pengembangan program

            Dari sisi software, arduino dapat dijalankan dimulti platform, yaitu linux, windows, atau mac. Sementara dari hardware, mikrokontroler arduino berbasis AVR yang didalamnya sudah diberi bootloader dan juga sudah terdapat  standar pin I/O nya. 

SEJARAH ARDUINO

            Arduino merupakan suatu bentuk prototipe elektronika (electronic prototyping platform) berbasis open-source yang fleksibel dan mudah digunakan baik dari sisi perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Arduino memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan mikrokontroler lainnya, diataranya adalah memiliki pustaka kode program (code library) dan tersedia modul pendukungnya (hardware support modules) dalam jumlah yang cukup banyak.  Alasan inilah membuat pengguna pemula mudah dalam mengoperasikan arduino sehingga pemakainya sangat banyak. 
            Pertama kali Arduino dikembangkan melalui tesis Hernando Barragam  yang berjudul “Arduino Revolution Open Hardware” pada tahun 2004, seorang mahasiswa yang berasal dari kolombia.  Penggunaan Arduino dimulai di ruang kelas Interactive Design Institute  Ivrea (IDDI), tahun 2005 di Ivrea, Italia. Modul hardware Arduino dibuat oleh Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, David A. Mellis, dan Nicholas Zambetti (Arduino, 2011 dan Banzi 2008). 
            Tujuan awal pengembangan Arduino adalah untuk membantu para siswa membuat perangkat desain dan interaksi dengan harga yang murah.  Arduino merupakan sebuah board mikrokontroler yang bersifat open source, dengan desain skematik dan pcb bersifat open source, sehingga pengguna dapat menggunakannya secara langung atau dapat pula memodifikasinya.  Software yang digunakan untuk membuat, mengkompilasi dan meng-upload program yaitu Arduino IDE (Integrated Development Environment) juga bersifar open source. Arduino terdiri dari beberapa input output (I/O) yang sudah fix dan bisa digunakan dengan mudah. Arduino dapat digabungkan dengan modul elektro yang lain sehingga proses perakitan jauh lebh efisien. Para desainer hanya tinggal membuat software untuk mendayagunakan rancang hardware yang ada.  Software jauh lebih mudah untuk dimodifikasi tanpa harus memindahkan kabel. Saat ini arduino sangat mudah dijumpai dan ada beberapa perusahaan yang
mengembangkan sistem hardware open source ini. 
        Pada Arduino board terdapat chip / IC Boatloader yang telah diisi program yang dinamakan Arduino bootloader.  Penggunaan bootloader memungkinkan user meng-upload code program tanpa menggunakan hardware  tambahan (tanpa menggunakan programmer dari luar seperti : AVR-ISP, STK500, parallel programmer, usb programmer).  Bootloader akan aktif selama beberapa detik ketika board mengalami reset. 

        Hasil kompilasi dari Arduino Sofware dapat digunakan dan dijalankan tidak hanya pada arduino board tetapi juga dapat dijalankan di sistem mikrokontroler avr.  Dengan menggunakan bootloader, program yang dimasukkan ke flash akan semakin kecil.  

MACAM - MAVCAM ARDUINO

    Terdapat berbagai macam papan board arduino yang dapat diakses di websitenya https://www.arduino.cc/en/Main/Products, diantaranya adalah sebagai berikut: arduino uno, arduino nano, arduino mega, arduino leonardo

SHIELD ARDUINO
        Shield adalah board yang digunakan untuk mempermudah dalam pemasangan berbagai sensor atau aktuator (motor, LCD, dll).  Dengan penggunaan shield ini dapat menambah kapasitas input atau output dari arduino dengan cara dipasangkan diatas papan Arduino.

PERANGKAT INPUT/OUTPUT ARDUINO

SENSOR
        Sensor adalah suatu perangkat yang digunakan untuk memberi masukan data/nilai ke Arduino yang selanjutnya diproses.  Terdapat beberapa sensor diantaranya adalah sensor kelembaban, suhu, sensor suara, sensor gerak, sensor sentuh, sensor ultrasonic, sensor cahaya dan lain sebagainya.
 
Gambar 1.3 menunjukkan sensor yang dapat digunakan pada Arduino. 

AKTUATOR
        Aktuator adalah komponen yang merupakan hasil keluaran dari mikrokontroler.  Komponen-komponen yang termasuk dalam aktuator adalah LED, motor DC, Motor Servo, Motor Stepper, Lampu, Pemanas, Relay, Selenoid, electric valve, Pompa Air, dan sebagainya.

MODUL
        Modul adalah suatu rangkaian yang memiliki fungsi khusus, yang dapat dihubungkan dengan arduino untuk mendukung fungsi-fungsi tertentu sesuai dengan kebutuhan.  Contoh modul adalah : modul sd card, modul RTC, Modul kamera, Bluetooth, GPS, MP3 dan lain sebagainya. 

MEKANIK ROBOT
Mekanik Robot adalah komponen pendukung proyek robotic yang bisaberupa dudukan servo, tangan robot, roda gigi, dan sebagainya.   Contohkomponen-komponen robotic adalah sebagai berikut :

SOAL ESAY
1. Sebuatkan jenis-jenis mikrokontroler yang pernah ada sebelum Arduino ?

2. Siapa dan tahun berapa pertama kali Arduino dibuat dalam bentuk board mikrokontroler dan digunakan dalam ruang kelas untuk pembelajaran ?

3. Sebutkan macam-macam board arduino yang saudara ketahui ?

4. Sebuatkan macam-macam shield arduino yang saudara ketahui ?

5. Apa saja perangkat I/O yang dapat digunakan sebagai pendukung dalam
aplikasi Arduino ?

6. Apa yang saudara ketahui tentang actuator, sebutkan contohnya ?