MODUL 2 ARDUINO TUGAS ASISTEN
00.46Modul II
a. Mempelajari aplikasi output pada mikrokontroller Arduino Mega 2560
b. Mempelajari aplikasi input pada mikrokontroller Arduino Mega 2560
c. Mempelajari I/O pada mikrokontroller Arduino Mega 2560
c. Mempelajari I/O pada mikrokontroller Arduino Mega 2560
1.2 Alat dan Bahan [kembali]
a. Module Arduino Mega 2560
b. LCD
c. SWICTH
d. KEYPAD
1.3 Dasar Teori [kembali]
Arduino merupakan sebuah modul elektronika mikrokontroller yang kini banyak digunakan dalam pembelajaran robotika karena simpel dan mudah dalam penggunaan nya, dan juga didukung dengan pemrograman yang juga opensource jadi kamu dapat mengembangkan program-program yang sudah ada untuk menjadi lebih baik lagi, dengan adanya opensource tersebut kamu juga tidak akan kesulitan untuk memprogram peralatan seperti sensor menggunakan platform arduiono karena sudah banyak tersedia library yang dapat kita gunakan.
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. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. jadi mikrokontroler bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik.
Secara umum, Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:
- Hardware papan PCB input/output (I/ O) yang open source.
- Software Arduino Yang juga open source, meliputi software Arduino IDE untuk menulis program dan driver untuk koneksi dengan komputer.
Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroller yang berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560. Board ini memiliki pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah memiliki segala sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroller. Dengan penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC.
Spesifikasi
Chip mikrokontroller | ATmega2560 |
Tegangan operasi | 5V |
Tegangan input (yang direkomendasikan, via jack DC) | 7V - 12V |
Tegangan input (limit, via jack DC) | 6V - 20V |
Digital I/O pin | 54 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM output |
Analog Input pin | 16 buah |
Arus DC per pin I/O | 20 mA |
Arus DC pin 3.3V | 50 mA |
Memori Flash | 256 KB, 8 KB telah digunakan untuk bootloader |
SRAM | 8 KB |
EEPROM | 4 KB |
Clock speed | 16 Mhz |
Dimensi | 101.5 mm x 53.4 mm |
Berat | 37 g |
A. LCD
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.
Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display)
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah :
· DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
· CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
· CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.
Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah.
· Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data.
· Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah :
· Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
· Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
· Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data.
· Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
· Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
B.SWITCH
Sakelar/switch adalah komponen mendasar dalam sebuah rangkaian listrik maupun rangkaian kontrol sistem. Fungsi utamanya adalah menghubungkan,memutuskan dan mengubah arah sambungan listrik.
C. RANGKAIAN CLOCK DAN PRINSIP KERJANYA
Rangkaian clock berfungsi untuk pembentuk/membangkitkan pulsa/gelombang kotak secara terus-menerus dan rangkaian ini tidak mempunyai kondisi stabil/setimbang. Rangkaian clock termasuk golongan Astabil Multivibrator dengan IC 555. Output rangkaian clock digunakan untuk input rangkaian-rangkaian logika yang sekuensial (berhubungan dengan waktu). Yang termasuk rangkaian logika sekuensial contohnya: Flip-Flop, Shift Register, dan Counter. Adapun fungsi rangkaian clock yaitu, untuk mengatur jalannya data dalam penggeseran ke kanan atau ke kiri, maupun dalam perhitungan/pencacahan bilangan biner. Yang dimaksud rangkaian Astabil Multivribator Adalah multivribator yang tidak stabil tegangan output-nya (tegangan pengeluarannya berubah-ubah) tanpa adanya sinyal masukan yang diberikan. Rangakaian clock dengan IC 555 besrta pulsa-pulsa pada pin 3dan pin 6 ditunjukkan pada gambar ini
C. RANGKAIAN CLOCK DAN PRINSIP KERJANYA
Rangkaian clock berfungsi untuk pembentuk/membangkitkan pulsa/gelombang kotak secara terus-menerus dan rangkaian ini tidak mempunyai kondisi stabil/setimbang. Rangkaian clock termasuk golongan Astabil Multivibrator dengan IC 555. Output rangkaian clock digunakan untuk input rangkaian-rangkaian logika yang sekuensial (berhubungan dengan waktu). Yang termasuk rangkaian logika sekuensial contohnya: Flip-Flop, Shift Register, dan Counter. Adapun fungsi rangkaian clock yaitu, untuk mengatur jalannya data dalam penggeseran ke kanan atau ke kiri, maupun dalam perhitungan/pencacahan bilangan biner. Yang dimaksud rangkaian Astabil Multivribator Adalah multivribator yang tidak stabil tegangan output-nya (tegangan pengeluarannya berubah-ubah) tanpa adanya sinyal masukan yang diberikan. Rangakaian clock dengan IC 555 besrta pulsa-pulsa pada pin 3dan pin 6 ditunjukkan pada gambar ini
Pada gambar rangkaian clock ,cara kerja dari sistem rangkaian tersebut. Pada simbol C akan naik melebihi kira-kira 2/3 Vcc jika ada tegangan yang masuk ke dalam rangkaian tersebut. Dan ada penggunaan rumus tersendiri jika Kapasitor C mulai dikosongkan dengan menggunakan komponen Rb . Rumus yang terjadi adalah :
T : Rb x C
Keluaran atau output akan naik dan juga tinggi jika tegangan di Kapasitor (C) mulai turun hingga mencapai rumus ( Vcc/3). Komponen IC 555 memiliki besar tegangan yang akan naik dan turun secara eksponensial. Gelombang segi empat menjadi bentuk dari keluaran atau output komponan IC 555 ini. Bentuk keluaran yang tidak simetri ini disebabkan waktu yang dibutuhkan untuk pengisian lebih lama dibandingkan dengan waktu untuk pengosongan komponen ini. Dan keadaan keluaran yang rendah lebih cepat dibandingkan dengan kadar keluaran yang lebih tinggi. Dan perhitungan untuk menentukan asimetris dari keluaran atau output rangkaian clock menggunakan rumus :
W : 0.693 (RA + Rb) * C
T : 0.693 * Rb * C
T : W + t
Dan W adalah lebar pulsa sementara t adalah waktu atau lama periode dengan besarnya frekuensi dihitung F : 1/T.
RANGKAIAN APLIKASI CLOCK
RANGKAIAN APLIKASI CLOCK
Flip-Flop
Rangkaian logika dengan dua output yang saling berlawanan.
dua kondisi kerja FF:
(1) Q = 0, Q’=1 :
(2) Q = 1, Q’ = 0 .
Macam Macam FLIP-FLOP :
1. RS-FLIP-FLOP
(1) Q = 0, Q’=1 :
(2) Q = 1, Q’ = 0 .
Macam Macam FLIP-FLOP :
1. RS-FLIP-FLOP
2. CRS FLIP-FLOP
3. T FLIP-FLOP
4. J-K FLIP-FLOP
D. TEORI RESET
Reset digunakan untuk kembali ke kondisi awal. Pada atmega 128 reset akan aktif low karena pada atmega reset terdapat garis diatasnya (inverter). Jika nilai masukan nya 0 ketika masuk ke reset akan menjadi 1 oleh karena itu reset pada atmega akan aktif low.
Reset digunakan untuk kembali ke kondisi awal. Pada atmega 128 reset akan aktif low karena pada atmega reset terdapat garis diatasnya (inverter). Jika nilai masukan nya 0 ketika masuk ke reset akan menjadi 1 oleh karena itu reset pada atmega akan aktif low.
