Promo Selama Mei 2015: Order 5 Arduino UNO Stater Kit - 10% OFF!


Breadboard dan Kegunaannya

Penggunaan breadboard menjadi cara yang praktis dalam melaksanakan pengawatan rangkaian elektronik karena tanpa melakukan menyolderan terhadap kaki-kaki komponen. Sebuah breadboard terdiri lubang-lubang dimana kaki-kaki komponen elektronik dapat ditancapkan secara langsung.

Skema Hubungan Antar-Lubang pada Breadboard

Hal terpenting yang harus diketahui sebelum menggunakan breadboard adalah memahami dengan baik bagaimana cara lubang-lubang breadboard itu saling terhubung antara satu dengan lainnya. Gambar dibawah memperlihatkan hubungan antar lubang pada salah satu jenis breadboard.


Jenis diatas adalah breadboard dengan 400 lubang. Tampak bahwa deretan lubang di bagian atas dan bawah ditandai dengan garis merah dan biru. Deretan lubang yang ditandai garis merah menunjukkan jalur positif untuk catudaya, sedangkan yang ditandai garis biru merupakan jalur negatif untuk catudaya.

lubang-lubang di bagian tengah terbagi dalam dua kelompok, yaitu kelompok atas dan kelompok bawah. Hubungan antar-lubangnya adalah berderet kebawah. Dengan memahami hubungan antar lubang tersebut akan menghindarkan kita dari kesalahan dalam melaksanakan pengawatan.

Jenis Breadboard

Jenis breadboard ditentukan berdasarkan berapa banyak lubang yang tersedia didalamnya. Jumlah lubang ini tentu saja akan membuat dimensi breadboard menjadi berbeda-beda pula. Berikut contoh jenis breadboard dengan 170 lubang:



Arduino UNO Original, Kompatibel dan Clone

Harga yang beragam di pasaran mungkin akan membuat bingung para pemula yang baru pertama kali akan membeli board Arduino UNO. Apa sebenarnya yang membedakan harga tersebut?

Perlu diketahui bahwa board Arduino UNO yang asli adalah buatan Italia (diproduksi oleh Arduino), dengan harga sekitar 20 Euro atau mendekati 300 ribu rupiah, yang bisa anda beli di http://store.arduino.cc.

Ciri Fisik Original dan Kompatibel

Anda bisa perhatikan ciri fisik tampak depan dari produk tersebut sebagai berikut:


Sedangkan tampak belakangnya seperti terlihat berikut:


Jika tidak menunjukkan ciri-ciri diatas, maka sudah bisa dipastikan bahwa itu adalah bukan produk board Arduino UNO R3 original alias produk kompatibel atau clone. Dengan mencermati gambar diatas anda bisa membedakan manakah produk original dan produk compatibel dari Arduino UNO R3.

Jadi, Saya Harus Beli yang Original?

Semua berpulang kepada anggaran yang tersedia. Jika anda memiliki anggaran yang mencukupi untuk membeli yang original, silahkan pilih yang original. Akan tetapi jika anggaran terbatas, beli saja produk kompatibelnya. Atau bahkan jika anggaran anda sangat terbatas, maka terpaksa pilihan harus dijatuhkan pada board Arduino UNO clone.

Adakah Perbedaannya dari Segi Kinerja?

Antara produk original dengan kompatibel memiliki spesifikasi yang nyaris sama. Sampai sejauh ini saya hampir tidak merasakan perbedaan kinerja ketika memakai board Arduino UNO oroginal dan kompatibelnya.

Bagaimana Mengenai Arduino UNO Clone?

Ini jenis dengan harga paling murah. Hanya saja perbedaannya dengan yang original maupun kompatibel adalah produk ini memakai downloader CH340, sehingga laptop/komputer harus diinstalasi driver CH340 terlebih dahulu supaya mengenali board tersebut.


Pilihan bergantung kepada anda!

Kendali Sederhana Motor DC dengan Arduino

Gerak pada robot dihasilkan salah satunya dari motor dc. Komponen ini mengubah energi listrik menjadi tenaga putaran. Kebanyakan motor listrik yang dipakai dalam robot skala kecil adalah motor arus searah (motor dc) yang beroperasi pada tegangan 6 - 12 volt, meskipun ada juga motor dc dengan tegangan hingga 24 volt.

Catudaya Motor DC

Sebuah motor dc memiliki dua kabel untuk menghubungkannya ke catudaya listrik. Kedua kabel itu umumnya berwarna merah dan hitam. Kabel merah untuk kutub positif, sedangkan kabel hitam untuk kutub negatif.

Arah Putar Motor DC

Clock Wise (CW)

Dalam keadaan normal sebuah motor DC akan berputar searah jarum jam (Clock Wise atau CW). Keadaan normal yang saya maksud adalah kabel positif motor terhubung ke kutub positif catudaya, sedangkan kabel negatif motor terhubungk ke kutub negatif catudaya.

Counter Clock Wise (CCW)

Arah putaran motor dc dapat dibalik dengan cara menukar hubungan kedua kabelnya pada catudaya. Artinya, kabel positif motor dihubungkan ke kutub negatif catudaya, sebaliknya kabel negatif motor dihubungkan ke kutub posifif catudaya. Putaran yang terbalik ini dikenal dengan istilah Counter Clock Wise (CCW).

Prinsip Menghubungkan Motor DC ke Board Arduino

Motor DC dapat dikendalikan dengan microcontroller, misalnya dengan Board Arduino UNO. Prinsip menguhubungkan motor dc ke Board Arduino UNO adalah sebagai berikut:
  • Kabel positif motor dihubungkan ke salah satu pin digital
  • kabel neagatif motor dihubungkan ke pin GND
Hubungan diatas menghasilkan arah putaran maju (forward), namun jika hubungan dibalik maka akan menghasilkan arah putaran mundur (reverse).

Pemrograman Sederhana untuk Kendali Motor DC


Kendali diatas akan menjadikan motor mula-mula berhenti, bergerak maju, belok kanan dan akhirnya belok kiri. Kode diatas juga dapat ditulis dalam fungsi-fungsi tersendiri seperti berikut:


Dari kode diatas tampak bahwa kita definisikan empat buah fungsi tersendiri, dan kemudian memanggil masing-masing fungsi itu dari fungsi loop().

Saran

Pin digital pada Board Arduino menghasilkan sinyal digital dengan besar tegangan sekitar 5 volt. Hal ini kurang memadai jika operasi motor dc yang butuh 6 volt. Saya sarankan untuk melengkapi motor dengan sebuah rangkaian pendorong (driver), baik berupa transistor maupun modul khusus untuk driver motor.

Selain itu kendali sederhana seperti ini tidak bisa dipakai untuk gerak mundur, kecuali anda menukar hubungan kabel-kabel motornya.

Merancang Pengawatan dengan Fritzing

Salah satu piranti lunak yang sangat membantu anda dalam belajar merakit rangkaian elektronik dan microcontroller adalah Frtizing. Piranti lunak ini termasuk Open Source Software sehingga boleh dipakai oleh siapa saja tanpa harus membayar lisensi. Anda bisa mengunduhnya gratis di situs http://fritzing.org. Dengan Fritzing seorang perancang siap beralih dari purwaruopa fisik ke produk aktual.

Layar Fritzing

Tab Utama

Terdapat lima buah tab, masing-masing adalah Welcome, Breadboard, Schematic, PCB dan Code.

  • Welcome, menampilkan informasi umum dari Fritzing.org.
  • Breadboard, menampilkan jendela editor untuk melaksanakan pengawatan (wiring).
  • Schematic, menampilkan jendela editor untuk menyusun skema rangkaian elektronika dan microcontroller. 
  • PCB, menampilkan jendela editor untuk pembuatan desain papan rangkaian tercetak (Printed Circuit Board atau PCB).
  • Code, menampilkan jendela editor untuk menyusun kode pemrograman bagi sebuah rangkaian microcontroller.

Breadboard

Merupakan tempat untuk melaksanakan pembuatan purwarupa (prototype) dari proyek anda. Disini anda bisa melakukan pengawatan komponen-komponen elektronika dan microcontroller. Secara default jendela Breadboard berisi sebuah breadboard ukuran full+.


Ketika anda melaksanakan pengawatan, maka didalam jendela Schematic secara otomatis akan terbentuk skema dari rangkaian yang anda ciptakan itu. Tentu saja mungkin anda perlu mengatur ulang tata letak dari komponen-komponen pada skema supaya lebih enak dipandang mata.

Code

Fritzing juga memungkinkan penyusunan kode-kode pemrograman. Dua platform bahasa pemrograman microcontroller yang didukung oleh fitur ini adalah Arduino dan Picaxe. Syaratnya didalam komputer anda harus terinstalasi software Arduino IDE atau Picaxe Compiler sesuai platform yang anda gunakan.


Pengaturan dari platform tersebut dapat anda lakukan melalui Preferences dari menu Edit.


Pada gambar diatas tampak bahwa Fritzing yang saya gunakan diatur untuk platform Arduino. Untuk keperluan tersebut, Software Arduino juga sudah saya instalasi sebelumnya ke komputer.

Penggunaan Breadboard

Mengganti Ukuran Breadboard

Klik tab Breadboard. Mungkin anda perlu mengganti ukuran breadboard yang tersedia, dari full+ menjadi half+. Caranya? Mula-mula pilih breadboard tersebut (klik jika belum terpilih).


Perhatikan panel Inspector, buka daftar Size dan kemudian pilih Half+.

Memutar Posisi Breadboard

Jika diperlukan, posisi breadboard bisa diputar, misalnya 90 derajat dari semula. Pastikan bradboard sudah dipilih, dan kemudian klik Rotate yang ada di layar bagian bawah.

Menambahkan Komponen

Komponen-komponen elektronika dan microcontroller tersedia didalam panel Parts.

Menambahkan Board Arduino

Klik ikon Arduino untuk membuka daftar board Arduino yang tersedia. Setelah itu drag kedalam jendela editor salah satu board arduino yang ada, misalnya Arduino UNO.


Selanjutnya, mungkin anda perlu memutar Board Arduino UNO dan meletakkannya tepat disamping kanan Breadboard. Hasilnya adalah:

Menambahkan LED

LED adalah jenis komponen semikonduktor yang bisa memancarkan cahaya. LED memiliki dua kaki, yaitu kaki anoda (+) dan kaki katoda (-). Dengan demikian pemasangan LED harus memperhatikan polaritas kaki-kakinya. Jika terbalik, LED bisa rusak.

Pada panel Parts, klik ikon CORE. Gulung daftar komponen dan temukan LED. Setelah itu drag LED ke jendela editor. Kaki LED yang ada lekukan adalah kaki anoda (+), sedangkan yang lurus adalah kaki katoda (-).


Mungkin terlebih dahulu anda perlu memutar 90 derajat posisi LED sebelum memasangnya pada breadboard.

Memasang Komponen pada Breadboard

Sebagai contoh, kita akan memasang LED pada breadboard. Drag LED sehingga kedua kakinya tepat berada diatas lubang-lubang breadboard.


Sebuah tanda warna biru akan ditampakkan jika kaki komponen (LED0 sudah tepat posisinya terhadap lubang breadboard.

Dengan cara yang sama anda bisa memasang komponen lainnya, misalnya Resistor. Hubungkan komponen ini ke kaki katoda (-) dari LED.


Dalam kasus diatas, supaya kaki Resistor bisa tepat masuk pada posisi lubang breadboard maka komponen tersebut perlu diputar sedikit. Pastikan Resistor sudah dipilih, dan kemudian perhatikan panel Inspector. tentukan sudut putaran pada kotak Rotation.

Kabel Jumper

Memasang Kabel Jumper

Kabel jumper diperlukan untuk menghubungkan komponen-komponen yang terpasang pada breadboard dengan pin-pin pada Board Arduino. Di bagian Parts, temukan komponen Wire. Setelah itu, drag Wire ke jendela editor.


Drag salah satu ujung kabel ke kaki anoda LED, sedangkan ujung kabel lainnya dihubungkan ke pin 13 dari Board Arduino UNO.

Mengganti Warna Kabel

Dalam keadaan kabel masih terpilih, buka daftar Color pada panel Inspector, dan kemudian pilih warna Red.

Membuat Lekukan pada Kabel

Supaya terlihat rapi, perlu dibuat beberapa lekukan pada kabel. Tunjuk kabel dimana lekukan akan dibuat, lalu drag ke arah tertentu sehingga terbentuk lekukan yang diinginkan.


Buatlah lekukan-lekukan di bagian lainnya pada kabel.


Selanjutnya, sediakan kabel jumper lainnya dengan warna hitam. Kabel jumper ini dipakai untuk menghubungkan salah satu kaki Resistor dengan pin GND pada Board Arduino UNO. Hasil akhirnya akan tampak seperti ini.

Kesimpulan

Simulasi pengawatan dengan memakai Fritzing akan sangat membantu kita sebelum melaksanakan pengawatan yang sesungguhnya. Kesalahan-kesalahan yang mungkin bisa saja terjadi jika melakukan pengawatan secara langsung tanpa membuat simulasi terlebih dahulu akan dapat dihindari.

Struktur Dasar Sketch

Telah saya jelaskan pada tulisan sebelumnya bahwa untuk memprogram Board Arduino dapat digunakan software Arduino. Kode-kode pemrograman yang kita tulis dengan software itu disebut juga Sketch.


Sebuah Sketch memiliki struktur dasar sebagai berikut:


void adalah perintah untuk memanggil suatu fungsi. Untuk menyusun Sketch diperlukan dua fungsi pokok, yaitu setup() dan loop().

Fungsi setup() diperlukan untuk melakukan pengaturan-pengaturan awal seperti menetapkan mode pin, mendeklarasikan variabel, pemakaian library dan sebagainya. Fungsi ini hanya akan dikesekusi sekali saja, yaitu pada awal Board Arduino dihidupkan (on).

Fungsi loop() berisi pernyataan-pernyataan atau perintah-perintah yang akan dieksekusi secara berulang-ulang selama Board Arduino dalam keadaan beroperasi (on). Didalam fungsi inilah kendali itu berada.

LED Built-in

Board Arduino UNO dilengkapi dengan sebuah LED yang terpasang didalamnya. Ini disebut juga LED built-in. LED tersebut tersambung/terpasang dengan pin digital 13. Kita bisa memanfaatkan LED built-in ini untuk latihan membuat kode pemrograman (sketch) sederhana.

Beberapa Perintah Pemrograman

pinMode

Perintah ini digunakan untuk menetapkan mode sebuah pin digital, sebagai titik masukan (input) ataukah sebagai titik keluaran (output). Kita menetapkan mode sebuah pin ini didalam fungsi setup(). Contoh:

pinMode(13,OUTPUT);

Contoh diatas menunjukkan pengaturan mode pin 13 sebagai titik keluaran (titik output).

digitalWrite

Perintah ini digunakan untuk menulis kondisi logic sebuah pin digital, HIGH ataukah LOW. Perhatikan contoh berikut:

digitalWrite(13,HIGH);

Contoh diatas menunjukkan bahwa pin 13 diatur dalam kondisi HIGH. Untuk mengatur pin 13 dalam kondisi LOW, perintahnya ditulis seperti ini:

digitalWrite(13,LOW);

Jika sebuah pin digital berada dalam kondisi HIGH, maka pin itu akan mengeluarkan tegangan atau sinyal sebesar 5 volt. Sebaliknya, jika berada dalam kondisi LOW, maka tegangan pada pin itu sebesar 0 volt.

delay

Perintah ini digunakan untuk menunda eksekusi program beberapa saat sesuai dengan lamanya waktu yang ditentukan (dalam satuan milidetik). Ketika batas waktu sudah terlampaui maka eksekusi program akan dilanjutkan ke baris berikutnya.

digitalWrite(13,HIGH);
delay(500);
digitalWrite(13,LOW);
delay(500);

contoh diatas menunjukkan begitu pin 13 berada dalam kondisi HIGH maka eksekusi program akan ditunda sejenak selama 500 milidetik. Hal ini berarti pin 13 akan berada dalam kondisi HIGH selama 500 milidetik. Setelah itu pin 13 akan diubah kondisinya menjadi LOW.

Contoh Sketch


Anda bisa mencoba sketch diatas dan melihat hasil yang ditunjukkan oleh LED built-in.