Arduino Uno R3
adalah papan pengembangan (development board)
mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P. Disebut sebagai papan
pengembangan karena board ini memang berfungsi sebagai arena prototyping
sirkuit mikrokontroller. Dengan menggunakan papan pengembangan, anda
akan lebih mudah merangkai rangkaian elektronika mikrokontroller
dibanding jika anda memulai merakit ATMega328 dari awal di breadboard.
Kata " Uno " berasal dari bahasa Italia yang berarti "satu", dan dipilih untuk menandai peluncuran Software Arduino (IDE) versi 1.0. Arduino. Sejak awal peluncuran hingga sekarang, Uno telah berkembang menjadi versi Revisi 3 atau biasa ditulis REV 3 atau R3. Software Arduino IDE, yang bisa diinstall di Windows maupun Mac dan Linux, berfungsi sebagai software yang membantu anda memasukkan (upload) program ke chip ATMega328 dengan mudah.
Spesifikasi
| Chip mikrokontroller | ATmega328P |
| Tegangan operasi | 5V |
| Tegangan input (yang direkomendasikan, via jack DC) | 7V - 12V |
| Tegangan input (limit, via jack DC) | 6V - 20V |
| Digital I/O pin | 14 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM |
| Analog Input pin | 6 buah |
| Arus DC per pin I/O | 20 mA |
| Arus DC pin 3.3V | 50 mA |
| Memori Flash | 32 KB, 0.5 KB telah digunakan untuk bootloader |
| SRAM | 2 KB |
| EEPROM | 1 KB |
| Clock speed | 16 Mhz |
| Dimensi | 68.6 mm x 53.4 mm |
| Berat | 25 g |
Open Source Hardware
Arduino Uno adalah hardware open source (OSH - Open Source Hardware). Dengan demikian anda dan siapapun diberi kebebasan untuk dapat membuat sendiri Arduino anda.
Pemrograman
Pemrograman board Arduino dilakukan dengan menggunakan Arduino Software (IDE) yang bisa anda dapatkan gratis disini.
Chip ATmega328 yang terdapat pada Arduino Uno R3 telah diisi program
awal yang sering disebut bootloader. Bootloader tersebut yang bertugas
untuk memudahkan anda melakukan pemrograman lebih sederhana menggunakan
Arduino Software, tanpa harus menggunakan tambahan hardware lain. Cukup
hubungkan Arduino dengan kabel USB ke PC atau Mac/Linux anda, jalankan
software Arduino Software (IDE), dan anda sudah bisa mulai memrogram
chip ATmega328. Lebih mudah lagi, di dalam Arduino Software sudah
diberikan banyak contoh program yang memanjakan anda dalam belajar
mikrokontroller
Untuk pengguna mikrokontroller yang sudah
lebih mahir, anda dapat tidak menggunakan bootloader dan melakukan
pemrograman langsung via header ICSP (In Circuit Serial Programming)
dengan menggunakan Arduino ISP
Arduino Uno R3 telah dilengkapi dengan chip ATmega16U2 yang telah
diprogram sebagai konverter USB to Serial. Firmware ATmega16U2 di load
oleh DFU bootloader, dan untuk merubahnya anda dapat menggunakan
software Atmel Flip (Windows) atau DFU programmer (Mac OSX dan Linux), atau menggunakan header ISP dengan menggunakan hardware external programmer.
Proteksi
Development board Arduino Uno R3 telah dilengkapi dengan polyfuse
yang dapat direset untuk melindungi port USB komputer/laptop anda dari
korsleting atau arus berlebih. Meskipun kebanyakan komputer telah
memiliki perlindungan port tersebut didalamnya namun sikring pelindung
pada Arduino Uno memberikan lapisan perlindungan tambahan yang membuat
anda bisa dengan tenang menghubungkan Arduino ke komputer anda. Jika
lebih dari 500mA ditarik pada port USB tersebut, sirkuit proteksi akan
secara otomatis memutuskan hubungan, dan akan menyambung kembali ketika
batasan aman telah kembali.
Power Supply
Board Arduino Uno dapat ditenagai dengan power yang diperoleh dari
koneksi kabel USB, atau via power supply eksternal. Pilihan power yang
digunakan akan dilakukan secara otomatis
External power supply dapat diperoleh dari adaptor AC-DC atau bahkan
baterai, melalui jack DC yang tersedia, atau menghubungkan langsung GND
dan pin Vin yang ada di board. Board dapat beroperasi dengan power dari
external power supply yang memiliki tegangan antara 6V hingga 20V. Namun
ada beberapa hal yang harus anda perhatikan dalam rentang tegangan ini.
Jika diberi tegangan kurang dari 7V, pin 5V tidak akan memberikan nilai
murni 5V, yang mungkin akan membuat rangkaian bekerja dengan tidak
sempurna. Jika diberi tegangan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa
over heat yang pada akhirnya bisa merusak pcb. Dengan demikian, tegangan
yang di rekomendasikan adalah 7V hingga 12V
Beberapa pin power pada Arduino Uno :
- GND. Ini adalah ground atau negatif.
- Vin. Ini adalah pin yang digunakan jika anda ingin memberikan power langsung ke board Arduino dengan rentang tegangan yang disarankan 7V - 12V
- Pin 5V. Ini adalah pin output dimana pada pin tersebut mengalir tegangan 5V yang telah melalui regulator
- 3V3. Ini adalah pin output dimana pada pin tersebut disediakan tegangan 3.3V yang telah melalui regulator
- IOREF. Ini adalah pin yang menyediakan referensi tegangan mikrokontroller. Biasanya digunakan pada board shield untuk memperoleh tegangan yang sesuai, apakah 5V atau 3.3V
Memori
Chip ATmega328 pada Arduino Uno R3 memiliki memori 32 KB, dengan 0.5 KB dari memori tersebut telah digunakan untuk bootloader. Jumlah SRAM 2 KB, dan EEPROM 1 KB, yang dapat di baca-tulis dengan menggunakan EEPROM library saat melakukan pemrograman.
Input dan Output (I/O)
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, Arduino Uno memiliki 14
buah digital pin yang dapat digunakan sebagai input atau output, sengan
menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digital(Read). Pin-pin
tersebut bekerja pada tegangan 5V, dan setiap pin dapat menyediakan
atau menerima arus 20mA, dan memiliki tahanan pull-up sekitar 20-50k ohm
(secara default dalam posisi disconnect). Nilai maximum adalah 40mA,
yang sebisa mungkin dihindari untuk menghindari kerusakan chip
mikrokontroller
Beberapa pin memiliki fungsi khusus :
- Serial, terdiri dari 2 pin : pin 0 (RX) dan pin 1 (TX) yang digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) data serial.
- External Interrups, yaitu pin 2 dan pin 3. Kedua pin tersebut dapat digunakan untuk mengaktifkan interrups. Gunakan fungsi attachInterrupt()
- PWM: Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 menyediakan output PWM 8-bit dengan menggunakan fungsi analogWrite()
- SPI : Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), dan 13 (SCK) mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI Library
- LED : Pin 13. Pada pin 13 terhubung built-in led yang dikendalikan oleh digital pin no 13.
- TWI : Pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang mendukung komunikasi TWI dengan menggunakan Wire Library
Arduino Uno memiliki 6 buah input analog, yang diberi tanda dengan
A0, A1, A2, A3, A4, A5. Masing-masing pin analog tersebut memiliki
resolusi 10 bits (jadi bisa memiliki 1024 nilai). Secara default,
pin-pin tersebut diukur dari ground ke 5V, namun bisa juga menggunakan
pin AREF dengan menggunakan fungsi analogReference(). Beberapa in
lainnya pada board ini adalah :
- AREF. Sebagai referensi tegangan untuk input analog.
- Reset. Hubungkan ke LOW untuk melakukan reset terhadap mikrokontroller. Sama dengan penggunaan tombol reset yang tersedia.
Komunikasi
Arduino Uno R3 memiliki beberapa fasilitas untuk berkomunikasi dengan
komputer, berkomunikasi dengan Arduino lainnya, atau dengan
mikrokontroller lain nya. Chip Atmega328 menyediakan komunikasi serial
UART TTL (5V) yang tersedia di pin 0 (RX) dan pin 1 (TX). Chip
ATmega16U2 yang terdapat pada board berfungsi menterjemahkan bentuk
komunikasi ini melalui USB dan akan tampil sebagai Virtual Port di
komputer. Firmware 16U2 menggunakan driver USB standar sehingga tidak
membutuhkan driver tambahan.
Pada Arduino Software (IDE) terdapat monitor serial yang memudahkan
data textual untuk dikirim menuju Arduino atau keluar dari Arduino. Led
TX dan RX akan menyala berkedip-kedip ketika ada data yang
ditransmisikan melalui chip USB to Serial via kabel USB ke komputer.
Untuk menggunakan komunikasi serial dari digital pin, gunakan SoftwareSerial library
Chip ATmega328 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Di dalam
Arduino Software (IDE) sudah termasuk Wire Library untuk memudahkan anda
menggunakan bus I2C. Untuk menggunakan komunikasi SPI, gunakan SPI library.
Reset Otomatis (software)
Biasanya, ketika anda melakukan pemrograman mikrokontroller, anda
harus menekan tombol reset sesaat sebelum melakukan upload program. Pada
Arduino Uno, hal ini tidak lagi merepotkan anda. Arduino Uno telah
dilengkapi dengan auto reset yang dikendalikan oleh software pada
komputer yang terkoneksi. Salah satu jalur flow control (DTR) dari
ATmega16U pada Arduino Uno R3 terhubung dengan jalur reset pada
ATmega328 melalui sebuah kapasitor 100nF. Ketika jalur tersebut diberi
nilai LOW, mikrokontroller akan di reset. Dengan demikian proses upload
akan jauh lebih mudah dan anda tidak harus menekan tombol reset pada
saat yang tepat seperti biasanya.
Pilihan terbaik untuk belajar mikrokontroller
Dengan banyak nya fasilitas yang di tawarkan, proteksi, feature dan
kemudahan dari Arduino Uno R3, menjadikan board ini menjadi pilihan
terbaik untuk membantu anda memahami dan belajar mikrokontroller.
Dukungan tutorial, dokumentasi, contoh rangkaian dan proyek-proyek yang
menarik tersedia begitu banyak nya di Internet. Tidak diragukan lagi,
jika anda ingin mempelajari bagaimana perkawinan antara Software dan
Hardware (disinilah keajaiban mikrokontroller yang menjadikannya sangat
menarik), Arduino Uno R3 adalah pilihan terbaik anda. Anda bisa
memperoleh board nya disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar