Komponen utama dari papan arduino, didalamnya terdapat CPU, ROM, dan RAM. Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan arduino dapat diberikan tegangan DC antara 9 – 12V. Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu.
Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0 – 1023, hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V. Tanpa melakukan konfigurasi, begitu sebuah papan Arduino dikeluarkan dari kotak pembungkusnya dapat langsung disambungkan ke sebuah computer melalui kabel USB. Selain berfungsi sebagai penghubung untuk pertukaran data, kabel USB ini akan mengalirkan arus DC 5V kepada papan Arduino sehingga tidak diperlukan sumber daya dari luar. Saat mendapat suplai daya, lampu LED indikator daya papa papan Arduino akan menyala menandakan bahwa ia siap bekerja.
Umumnya mikrokontroler pada papan arduino telah memuat sebuah program kecil yang akan menyalakan LED tersebut berkedip-kedip dalam jeda satu detik. Jadi sangat mudah untuk menguji sebuah papan arduino dalam kondisi baik atau tidak, cukup sambungkan papan dengan sebuah komputer dan perhatikan apakah LED indikator daya menyala konstan dan LED dengan pin 13 itu menyala berkedip-kedip.
Software Arduino, software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun maish ada beberapa software lain yang sangat berguna selama
pengembangan Arduino. IDE Arduino adalah software yang sangat canggih dituli menggunakan Java. IDE Arduino terdiri atas:
Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa processing,
Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa processing) menjadi kode biner. Sebuah mikrokontroler tidak bisa memahami bahasa processing, kode yang bisa dipahami mikrokontroler adalah kode biner.
Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari computer ke dalam memory didalam papan Arduino.
Sebuah kode program Arduino pada umumnya disebut dengan istilah sketch.
Kata “sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program” yang keduanya memiliki arti yang sama.
Jenis-jenis Arduino
Arduino Nano
Arduino Nano adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap, dan menggunakan pendukung 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 Duemilanova, 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.
Gambar 2.7 Arduino Nano
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 5 V. sumebr daya akan secara otomatiss
dipilih dari sumber tegangan yang lebih tinggi. Chpi 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. Dibawah ini tabel spesifikasi dari Arduino Nano:
Tabel 2.3 Spesifikasi Arduino Nano Mikrokontroler Atmel ATmega168 atau ATmega328 Tegangan Operasi 5 V
Input Voltage
(disarankan) 7-12 V
Input Voltage (limit) 6-20 V
Pin Digital I/O 14 (6 pin digunakan sebagai output WPM Pin Input Analog 8
Arus DC per pin I/O 40 mA
Flash Memory 16 KB (ATmega168) atau 32 KB (ATmega328) 2 KB digunakan oleh Bootloader
SRAM 1 KB (ATmega168) atau 2 KB (ATmega328)
EEPROM 512 byte (ATmega168) atau 1 KB (ATmega328)
Clock Speed 16 MHz
Ukuran 1.85 cm x 4.3 cm
Arduino Uno
Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog: sebuah osilator Kristal 16MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuattombol reset.
Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjangmikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuahkabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakanbaterai untuk memulainya. Panjang dan lebar maksimum dari PCB Arduino UNO masing- masingnya adalah 2.7 dan 2.1 inci, dengan konektor USB dan power jack yang memperluas dimensinya. Empat lubang sekrup memungkinkan board untuk dipasangkan ke sebuah permukaan atau kotak. Sebagai catatan, bahwa jarak antara pin
digital 7 dan 8 adalah 160 mil. (0.16"), bukan sebuah kelipatan genap dari jarak 100 mil dari pin lainnya.
Arduino uno merupakan salah satu jenis rangkaian mikrokontroller yang menggunakan system physical computing. Physical computing adalah membuat sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik. Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami hubungan yang manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog dengan dunia digital Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino UNO tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino Uno mempunyai sebuah resistor yangmenarik garis 8U2 HWB ke ground, yang membuatnya lebih mudah untuk diletakkan ke dalam DFU mode
Tabel 2.4 Spesifikasi Arduino Uno
Mikrokontroler ATmega328
Tegangan pengoperasian 5V
Tegangan input yang
disarankan 7-12V
Batas tegangan input 6-20V
Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)
Jumlah pin input analog 6
Arus DC tiap pin I/O 40 Ma
Arus DC untuk pin 3.3V 50 Ma
Memori Flash 32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Clock Speed 16 Hz
Arduino Due.
Berbeda dengan saudaranya, Arduino Due tidak menggunakan ATMEGA, melainkan dengan chip yang lebih tinggi ARM Cortex CPU. Memiliki 54 I/O pin
digital dan 12 pin input analog. Untuk pemogramannya menggunakan Micro USB, terdapat pada beberapa handphone.
Arduino Mega.
Mirip dengan Arduino Uno, sama-sama menggunakan USB type A to B untuk pemogramannya. Tetapi Arduino Mega, menggunakan Chip yang lebih tinggi ATMEGA2560. Dan tentu saja untuk Pin I/O Digital dan pin input Analognya lebih banyak dari Uno.
Arduino Leonardo.
Bisa dibilang Leonardo adalah saudara kembar dari Uno. Dari mulai jumlah pin I/O digital dan pin input Analognya sama. Hanya pada Leonardo menggunakan Micro USB untuk pemogramannya.
Arduino Fio.
Bentuknya lebih unik, terutama untuk socketnya. Walau jumlah pin I/O digital dan input analognya sama dengan uno dan leonardo, tapi Fio memiliki Socket XBee.
XBee membuat Fio dapat dipakai untuk keperluan projek yang berhubungan dengan wireless.
Arduino Lilypad.
Bentuknya yang melingkar membuat Lilypad dapat dipakai untuk membuat projek unik. Seperti membuat amor iron man misalkan. Hanya versi lamanya menggunakan ATMEGA168, tapi masih cukup untuk membuat satu projek keren.
Dengan 14 pin I/O digital, dan 6 pin input analognya.
Arduino Mini.
Fasilitasnya sama dengan yang dimiliki Nano. Hanya tidak dilengkapi dengan Micro USB untuk pemograman. Dan ukurannya hanya 30 mm x 18 mm saja.
Arduino Micro.
Ukurannya lebih panjang dari Nano dan Mini. Karena memang fasilitasnya lebih banyak yaitu; memiliki 20 pin I/O digital dan 12 pin input analog.
Arduino Ethernet.
Ini arduino yang sudah dilengkapi dengan fasilitas ethernet. Membuat Arduino kamu dapat berhubungan melalui jaringan LAN pada komputer. Untuk fasilitas pada Pin I/O Digital dan Input Analognya sama dengan Uno.
Arduino Esplora.
Rekomendasi bagi kamu yang mau membuat gadget sepeti Smartphone, karena sudah dilengkapi dengan Joystick, button, dan sebagainya. Kamu hanya perlu tambahkan LCD, untuk lebih mempercantik Esplora.
Arduino Robot.
Ini adalah paket komplit dari Arduino yang sudah berbentuk robot. Sudah dilengkapi dengan LCD, Speaker, Roda, Sensor Infrared, dan semua yang kamu butuhkan untuk robot sudah ada pada Arduino ini.
2.4 Sensor
Sensor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi besarn listrik berupa tegangan, resistansi dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.
Sensor yang digunakan disini adalah DHT11 dimana sensor ini memiliki dua buah sensor yaitu sensor suhu dan kelembaban dimana keluarannya berupa data digital, keluaran sensor ini akan menjadi masukan untuk mikrokontroler yang kemudian akan diolah untuk menggerakkan actuator-actuator yang terdapat di dalam plant. DHT 11 adalah salah satu sensor yang dapat mengukur 2 parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (Humadity). Sensor ini memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resistif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).
Setiap sensor DHT 11 memiliki fitur kalibrasi sangat akurat dari kelembaban ruang kalibrasi. Koefisien kalibrasi yang disimpan dalam memori program OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses, kita harus menyebutnya koefisien kalibrasi. Sistem antarmuka tunggal-kabel serial terintegrasi untuk menjadi cepat dan mudah. Kecil ukuran, daya rendah, sinyal transmisi jarak hingga 20 meter, sehingga berbagai aplikasi dan bahkan aplikasi yang paling menuntut. Produk ini 4-pin pin baris paket tunggal. Koneksi nyaman, paket khusus dapat diberikan sesuai dengan
kebutuhan pengguna. Sebelum kita bekerja dengan sensor DHT 11, ada baiknya kita ketahui dulu spesifikasinya agar tidak salah mengolah hasil pengukurannya.
Dipasaran terdapat dua macam DHT 11 yang umumnya sudah berupa modul, yakni DHT 11 dengan 3 pin dan DHT 11 dengan 4 pin. Keduanya sama saja, karena pada modul DHT 11 yang berkaki (pin) 4 ada satu modul pin yang tidak digunakan yaitu pada kaki 3. Berikut ini adalah fungsi/konfigurasi dari pin-pin tersebut:
Pin 1: Vcc 3 -5.5 V DC
Pin 2: Data/serial data (single bus) Pin 3: NC (tidak digunakan) Pin 4: Ground (GND)
Gambar 2.8 RangkaianSensor DHT 11
2.5 LCD (Liquid Crystal Display)
LCD merupakan alah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai banyak digunakan. LCD (Liquid Crystal Display) adalah satu alat untuk display berbagaicharacter. Antaranya LCD yang mempunyai dot matrix controller HD44780.HD44780 boleh beroperasi pada 5X8 atau 5X10 dot matrix. LCD ini mempunyaibeberapa ukuran mengikut bilangan character. Antaranya 16X2 atau 20X4 character.16X2 character bermakna LCD itu mempunyai 16 character pada line dengan 2lines. LCD ini mempunyai 16 pin.LCD karakter (alphanumeric LCD) ada beberapa tipe, berdasar jumlah baris dan kolom. Semakin banyak kolom dan baris maka semakin banyak karakter yang dapat ditampilkan. Umumnya yang dipakai adalah ukuran 16×2, 16 kolom dan 2 baris.
Penampil LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari penampil CRT (Chatode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan mannusia sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam-putih), maupun yang berwarna.
Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan crt adalah konsumsi daya yang
relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama didepan monitor, monitor CRT lebih cepat memeberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD. Tampilan yang diperlihatkan pada LCD dapat dibawa dengan mudah dibawah terang sinar matahari.
Klasifikasi LED Display 16x2 Character a. 16 karakter x 2 baris
b. 5x7 titik Matrix karakter + kursor
c. HD44780 Equivalent LCD kontroller/driver Built-In d. 4-bit atau 8-bit MPU Interface
e. Tipe standar
f. Bekerja hampir dengan semua Mikrokontroler.
Gambar 2.9 RangkaianTampilan LCD 16x2