a. Pengertian
Arduino Rahman (2017) adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB
Gambar 2.7 Board Arduino Uno Sumber:http://belajar-dasar-
pemrograman.blogspot.com/2013/03/arduino-uno.html
1) Daya
20
Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply. Powernya dipilih secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC 21 atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadang kala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board.
Rekomendasi tegangan adalah 7 volt sampai 12 volt. Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :
a) Vin
Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power jack,aksesnya menggunakan pin ini.
b) 5V
Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh USB atau supply regulasi 5V lainnya.
c) 3V3
Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di
board.Arus maximumnya adalah 50mA.
d) Pin Ground
Berfungsi sebagai jalur ground pada Arduino.
2) Input dan Output
Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode, digitalWrite, dan digitalRead. Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50 KOhms.
Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :
a) Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB FTDI ke TTL chip serial.
b) Interupt eksternal: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai
c) PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi analogWrite.
d) SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport komunikasi SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang tidak termasuk pada bahasa Arduino.
e) LED: 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13.
Ketika pin bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.
22
3) Piranti Komunikasi Arduino
Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware 16U2 menggunakan USB driver standar COM dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial 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 USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1). Sebuah perpustakaan SoftwareSerial memungkinkan untuk komunikasi serial pada setiap pin digital Uno itu.
4) Pemrograman Arduino
Arduino board merupakan perangkat yang berbasiskan mikrokontroler. Perangkat lunak (software) merupakan komponen yang membuat sebuah mikrokontroller dapat bekerja. Arduino board akan bekerja sesuai dengan perintah yang ada dalam perangkat lunak yang ditanamkan padanya. Bahasa pemrograman arduino adalah bahasa pemrograman yang umum digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada arduino board. Bahasa
pemrograman arduino menggunakan bahasa pemrograman C sebagai dasarnya. Karena menggunakan bahasa pemrograman C sebagai dasarnya, bahasa pemrograman arduino memiliki banyak sekali kemiripan, walaupun beberapa hal telah berubah. Arduino Uno dapat diprogram menggunakan software Arduino IDE yang bersifat opensource.
b. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD merupakan suatu jenis penampil (display) yang menggunakan Liquid Crystal sebagai media refleksinya. LCD juga sering digunakan dalam perancangan alat yang menggunakan mikrokontroler. LCD dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. Tergantung dengan perintah yang ditulis pada mikrokontroller. LCD (Liquid Crystal Display) adalah panel penampil yang dibuat dari bahan kristal cair. Kristal dengan sifat- sifat khusus yang menampilkan warna lengkap yang berasal dari efek pantulan/transmisi cahaya dengan panjang gelombang pada sudut lihat tertentu, merupakan salah satu rekayaan penting yang menunjang kebutuhan akan peralatan elektronik serba tipis dan ringan .
LCD sangat berbeda dengan display 7 segmen atau display dot matriks.Untukmenyalakan LCD diperlukan sinyal khusus (gelombang AC). Oleh karena itu, diperlukan sebuah IC driver yang khusus juga.
Pada LCD yang bisa menampilkan karakter (LCD karakter) dan LCD yang bisa menampilkan gambar (LCD grafik), diperlukan memori
24
untuk membangkitkan gambar CGROM atau Character Generator ROM) dan juga RAM untuk menyimpan data (teks atau gambar) yang sedang ditampilkan (DDRAM atau Display Data RAM).
Diperlukan pula pengendali (controller) untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler .
LCD karakter adalah LCD yang bisa menampilkan karakter ASCII dengan format dot matriks. LCD jenis ini bisa dibuat dengan berbagai ukuran, 1 sampai 4 baris, 16 sampai 40 karakter per baris dan dengan ukuran font 5x7 atau 5x10. LCD ini biasanya dirakit dengan sebuah PCB yang berisi pembangkit karakter dan IC pengendali serta driver-nya. Walaupun ukuran LCD berbeda-beda, tetapi IC pengendali yang digunakan biasanya sama sehingga protokol komunikasi dengan IC juga sama. Antarmuka yang digunakan sesuai dengan level digital TTL (Transistor-transistor logic) dengan lebar bus data yang bisa dipilih 4 bit atau 8 bit. Pada bus data 4 bit komunikasi akan 2 kali lebih lama karena data atau perintah akan dikirimkan 2 kali, tetapi karena mikrokontroler sangat cepat, hal ini tidak akan menjadi masalah.
Penggunaan bus data 4 bit akan menghemat pemakaian port mikrokontroler. Semua fungsi display diatur oleh instruksi- instruksi, sehingga modul LCD ini dapat dengan mudah dihubungkan dengan unit mikrokontroller.
Gambar 2.8 LCD 2x16 Karakter
Sumber:https://hqelektronika.hu/optoelektronika/kijelzok/l cd-kijelzo-modul/lcd-erm1602syg-6_5-0-lcd-modul-2x16-
character-57dotscursor-5-0v
Umumnya, sebuah LCD karakter akan mempunyai 14 pin untuk mengendalikannya. Pin-pin terdiri atas 2 pin catu daya (Vcc dan Vss), 1 pin untuk mengatur contrast LCD (Vee), 3 pin kendali (RS, R/W dan E), 8 pin data (DB0 - DB7). Pada LCD yang mempunyai back light, disediakan 2 pin untuk memberikan tegangan ke dioda back light (disimbolkan dengan A dan K).
Tabel 2.1 Fungsi Bagian LCD 2 x 16 Karakter
No Nama Fungsi Keterangan perintah atau data (Input
“0” memilih register perintah “1” register dat
5 R/W Read/Write, Pin untuk pengendali baca atau tulis (Input)
26
6 E Enable, untuk
mengaktifkan LCD untuk memulai operasi baca tulis
Relay module 1 channel merupakan sebuah rangkaian modul relai dengan tegangan masukan 5Volt dan 1 channel keluaran yang memiliki dua buah kontak di dalamnya (1 NO dan 1 NC). Dapat digunakan sebagai saklar elektronik. Untuk mengendalikan perangkat listrik yang membutuhkan daya yang besar. Kompatibel dengan semua mikrokontroler (terutama Arduino, 8051, 8535, AVR, PIC, DSP, ARM, MSP430, TTL logic) maupun Raspberry Pi. Relay 1 Channel ini memerlukan arus minimal 15-20mA agar dapat mengendalikan.
Dengan relay high-current sehingga dapat menghubungkan perangkat dengan AC250Volt dan 10Amper.
Gambar 2.9 Relay Modul 1 Channel
Sumber: https://core-electronics.com.au/5v-single-channel-relay- module-10a.html
d. Kontaktor
Kontaktor digunakan untuk saklar pemutus dan penghubung motor induksi 3 fasa kesumber supply tegangan AC. Pada keadaan aman anak kontaktor NO (Normally open) berubah menjadi NC (Normally close) yang sebelumnya NO (Normally open). Pada keadaan trip anak kontaktor yang sudah menjadi NC (Normally close) berubah menjadi NO (Normally open) dan memutuskan supply tegangan AC kemotor induksi 3 fasa.
Gambar 2.10 Kontaktor
Sumber : http://kangdarji.blogspot.com/2014/03/mengenal-kontaktor- magnetik-magnetic.html