Arduino adalah papan sirkuit mikrokontroler populer yang dapat diprogram yang dimulai sekitar tahun 2005. Berdasarkan chip ATmega Atmel, ia menyediakan platform berbiaya rendah untuk membuat berbagai macam rangkaian kontrol elektronik. Pemrograman dan penggunaan Arduino cukup sederhana, sehingga menarik bagi pelajar dan penghobi serta insinyur elektronik. Papan Arduino memiliki pin header standar 2,54 mm yang memungkinkan koneksi mudah ke papan tempat memotong roti dan alat prototipe elektronik lainnya. Sebagai mikrokontroler, sangat cocok untuk kontrol real-time dari lampu, sensor, motor dan peralatan lainnya. Komunitas pengguna dan vendor perangkat keras dan perangkat lunak yang berkembang mendukung Arduino, memungkinkan Anda untuk menangani berbagai proyek.
Arduino vs. PC
PC biasa atau bahkan smartphone memiliki memori yang jauh lebih banyak dan kekuatan penghitung angka daripada Arduino, tetapi jangan biarkan hal itu membuat Anda kecewa. Arduino mengkhususkan diri dalam tugas-tugas sederhana yang berulang, seperti mengendalikan kecepatan motor. Ini tidak akan menjalankan beberapa aplikasi canggih secara bersamaan dengan grafik warna berkecepatan tinggi. Karena fokusnya adalah pada aplikasi kontrol elektronik, penciptanya memilih desain berbiaya rendah hanya dengan menggunakan beberapa komponen.
Untuk Pemula: Kit Pemula
Dengan sendirinya, papan Arduino tidak banyak membantu; Anda memerlukan beberapa komponen lain yang dapat digunakan dan ditindaklanjuti oleh board. Meskipun Anda dapat membeli Arduino mandiri, outlet hobi menjual kit praktis yang membantu Anda mempelajari dasar-dasar perangkat keras dan perangkat lunak. Selain papan Arduino itu sendiri, kit yang baik termasuk papan tempat memotong roti untuk pembuatan prototipe, resistor, dioda pemancar cahaya (LED) dan komponen elektronik lainnya, kabel dan adaptor AC "kutil dinding" 9V untuk memberi daya Arduinonya. Kit yang lebih baik memiliki panduan instruksi yang memandu Anda melalui pembuatan sirkuit dan pengkodean.
Untuk memprogram Arduino, Anda memerlukan komputer. Anda dapat menggunakan mesin Windows PC, Mac atau Linux. Anda juga perlu mengunduh salinan Arduino Interactive Development Environment (IDE), yang merupakan editor teks yang Anda gunakan untuk menulis kode Arduino. IDE adalah program sumber terbuka yang tersedia tanpa biaya.
Lampu Berkedip
Salah satu proyek Arduino paling sederhana dan termudah adalah flasher LED. Dalam proyek ini, Anda menggunakan Arduino untuk menyalakan dan mematikan lampu indikator LED standar dalam siklus yang berulang selama mikrokontroler tetap menyala. Anda mencolokkan anoda LED ke salah satu output digital Arduino dan katoda ke koneksi ground Arduino. Biasanya, Anda menggunakan LED dengan resistor pembatas arus, tetapi Anda dapat menggunakan LED "telanjang". Papan Arduino hanya mengeluarkan arus dalam jumlah kecil yang tidak dapat menggoreng LED. Proyek mudah ini akan membiasakan Anda dengan Arduino IDE, mengunggah program ke Arduino dengan kabel USB, dan dasar-dasar pengkodean. Keberhasilan melihat kedipan cahaya membangun kepercayaan diri Anda untuk proyek yang lebih menantang.
Menekan Tombol Anda
Meskipun Arduino dapat bekerja tanpa sensor, seperti dalam proyek lampu tanda bahaya, ini lebih berguna ketika bekerja pada data dari dunia nyata. Sakelar tombol tekan aksi sesaat adalah salah satu cara paling sederhana untuk mengontrol Arduino. Namun, untuk membuatnya berfungsi dengan benar, Anda perlu menghubungkan resistor 10K ohm ke sakelar dalam konfigurasi "tarik ke bawah". Kawat salah satu resistor mengarah ke pin 5-volt positif Arduino dan resistor lainnya mengarah ke pin digital yang ingin Anda kontrol. Hubungkan satu sisi sakelar ke pin digital yang sama dan sisi lain sakelar ke pin ground Arduino. Resistor pull-down memaksa pin digital ke tegangan tinggi atau rendah sehingga tidak pernah "mengambang" pada nilai yang ambigu di antaranya. Dalam kode program Anda, gunakan pernyataan digitalRead() untuk membaca nilai sakelar. Gunakan pin digital lain untuk mengedipkan LED atau melakukan tindakan lain saat Anda menekan sakelar.
Sensor Cahaya dan Lainnya
Selain sakelar, beberapa sensor sederhana yang tersedia untuk Arduino termasuk sensor untuk cahaya, suhu, dan magnet. Resistor variabel adalah cara lain untuk mengontrol Arduino. Papan memiliki satu set pin input analog yang memungkinkan Anda mengontrol Arduino dengan sinyal yang bervariasi terus menerus selain sifat pin digital on-off.
Nada, Nada, dan Suara
Pin output digital Arduino dapat menggerakkan speaker kecil seukuran telapak tangan. Dengan menyetel pin digital ke nilai tinggi dan rendah pada kecepatan audio (sekitar seratus kali per detik), program Anda dapat menghasilkan nada di speaker. Untuk membuat sinyal audio, buat loop berulang yang menyetel pin tinggi, menunda selama 5 milidetik, lalu menyetel pin rendah dan melakukan penundaan 5 milidetik lagi. Dengan total waktu siklus 10 milidetik, speaker akan menghasilkan nada 100 hertz. Dengan pemrograman yang tepat, Anda dapat membuat tangga nada musik dan memainkan nada. Dengan pemrograman yang berbeda, Anda dapat membuat bel atau sirene.
Melewati Data: Monitor Serial
Arduino IDE yang berjalan di komputer Anda termasuk jendela monitor serial yang menerima dan menampilkan data dari mikrokontroler. Untuk program yang lebih kompleks, monitor serial dapat menjadi penyelamat karena Anda dapat menampilkan nilai program untuk melacak bug program. Program sederhana yang mengirimkan data ke monitor serial membantu Anda mengenal fitur penting ini.