Senin, 12 Oktober 2015

Arduino Dasar I



MENJELAJAHI BOARD ARDUINO

Pada kesempatan  ini anda akan saya ajak untuk mendalami apa itu Arduino, dan apa yang terdapat pada board arduino, begitu juga  dengan program IDE yang akan kamu gunakan dalam membuat dan mengirimkan Sketches (nama progtam arduino) kedalam board.



kamu akan mempelajari dasar mengenai Sketches dan beberapa fungsi dasar yang dapat kamu terapkan didalam Sketch, dan sehingga kamu dapat membuat dan mengirimkan Sketch untuk yang pertama kalinya






BOARD ARDUINO


Apakah sebenarnya Arduino itu ? Berdasarkan Website Arduino (www.arduino.cc) adalah :
"Sebuah perangkat dasar suatu percobaan eletronik yang bebas untuk dikembangkan, perangkat keras dan lunak yang mudah di gunakan, di peruntukkan bagi Seniman, Perancang, Hobby, dan setiap orang yang tertarik membuat berbagai macam objek yang dapat berinteraksi dengan lingkungan sekitar"

Dalam pengertian yang mudah, Arduino adalah sebuah system komputer kecil yang dapat di program dengan perintah anda untuk berinteraksi dengan berbagai bentuk input dan output.

Namun tidak hanya itu, system Arduino memungkinkan anda untuk membuat peralatan yang dapat berinteraksi dengan lingkungan sekitar anda, dengan menggunakan perangkat input dan output hampir tanpa batas, begitu juga dengan sensor, indikator, display, motor dan masih banyak lagi yang dapat di program, interaksi yang tepat diperlukan untuk membuat perangkat berfungsi dengan baik.

Sebagai contoh, seorang seniman dapat memasang lampu yang berkedip yang disebabkan oleh sensor gerak, seorang pelajar dapat membuat robot yang dapat mendeteksi kebakaran dan dapat memadamkannya, dan seorang ahli geografi dapat merancang perangkat yang dapat memantau temperatur dan kelembapan lalu mengirim data tersebut ke pusat pemantau melalui pesan text. dan faktanya anda akan menemukan dengan mudah berbagai macam contoh yang jumlahnya hampir tak terbatas di diinternet.

JENIS-JENIS PAPAN ARDUINO

Saat ini ada bermacam-macam bentuk papan Arduino yang disesuaikan dengan peruntukannya seperti diperlihatkan berikut ini: 

ARDUINO USB  Menggunakan USB sebagai antar muka pemrograman atau komunikasi komputer. Contoh:  Arduino Uno  Arduino Duemilanove   Arduino Diecimila   Arduino NG Rev. C   Arduino NG (Nuova Generazione)  Arduino Extreme dan Arduino Extreme v2   Arduino USB dan Arduino USB v2.0 

ARDUINO SERIAL Menggunakan RS232 sebagai antar muka pemrograman atau komunikasi komputer. 

ARDUINO MEGA  Papan Arduino dengan spesifikasi yang lebih tinggi, dilengkapi tambahan pin digital, pin analog, port serial dan sebagainya.  
Contoh:  Arduino Mega   Arduino Mega 2560  

ARDUINO FIO  Ditujukan untuk penggunaan nirkabel. 

ARDUINO LILYPAD Papan  dengan  bentuk  yang  melingkar.  Contoh:  LilyPad  Arduino  00,    LilyPad  Arduino  01,  LilyPad Arduino  02,  LilyPad  Arduino  03,  LilyPad  Arduino  0  

ARDUINO BT Mengandung  modul  bluetooth  untuk  komunikasi  nirkabel. 

ARDUINO NANO DAN ARDUINO MINI Papan berbentuk kompak dan digunakan bersama breadboard.  Contoh: Arduino Nano 3.0, Arduino Nano 2.x  Arduino  Mini  04,  Arduino  Mini  03,  Arduino  Stamp  02   


Sekarang mari kita lanjutkan dan mengeksplorasi perangkat Arduino kita lebih jauh, jangan takut akan apa yang akan anda temui disini, karena semua hal tersebut akan dibahas pada bab bab selajutnya.

Mari kita mulai dengan Arduino UNO, Mulai di sisi kiri papan,
Anda akan melihat dua konektor, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-2.

Gambar 2-2


Pada bagian sebelah  kiri adalah Universal Serial Bus (USB) konektor ini akan menghubungkan
board ke komputer Anda untuk tiga kegunaan : .

  • Memasok listrik ke Board Arduino, 
  • Meng-upload instruksi Anda kepada Board Arduino, dan untuk 
  • Mengirim data ke dan menerimanya dari komputer. 

Di sebelah kanan adalah konektor daya. melalui konektor ini, Board Arduino dapat memperolah daya listrik yang diperlukan dengan menghubungkannya dengan sebuah adaptor standar.

Pada menengah ke bawah adalah jantung dari Board mikrokontroler, sebagai ditunjukkan pada Gambar 2-3.

Gambar 2-3

Mikro kontroler ini adalah "otak" dari System Arduino. Ini adalah sebuah komputer kecil yang berisi prosesor untuk mengeksekusi instruksi, termasuk didalamnya berbagai jenis memori untuk menyimpan data dan instruksi dari Sketch yang telah  kita buat dan  upload, serta  menyediakan berbagai jenis jalur data untuk mengirim dan menerima data. Tepat di bawah mikrokontroler dua baris soket kecil, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-4.





Gambar 2-4


Baris pertama adalah konektor yang dipakai untuk memberikan daya listrik kepada perangkat lain dan memiliki kemampuan untuk digunakan sebagai tombol RESET external. 

Baris kedua menawarkan enam input analog yang digunakan untuk mengukur sinyal-sinyal listrik yang bervariasi dalam tegangan. 

Selanjutnya, pin A4 dan A5 juga dapat digunakan untuk mengirim data ke dan menerima dari yang lain perangkat. Di bagian atas papan dua lebih baris dari soket, seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 2-5.


Gambar 2-5


Soket (atau pin) nomor 0-13 adalah merupakan input / output  (I / O) Digital pin, mereka dapat digunakan untuk mendeteksi ada atau tidaknya sinyal listrik hadir atau menghasilkan sinyal pada perintah. Pin 0 dan 1 yang juga dikenal sebagai serial pelabuhan, yang digunakan untuk mengirim dan menerima data ke perangkat lain, seperti komputer
melalui sirkuit konektor USB. 

Pin berlabel dengan Lamda  (~) dapat juga menghasilkan sinyal listrik yang bervariasi, yang dapat digunakan untuk berbagai hal seperti sebagai menciptakan efek pencahayaan atau mengendalikan motor listrik.

Berikutnya adalah beberapa Komponen elektronika  yang sangat berguna, yang disebut Light Emitting Diode (LED), komponen ini berbentuk sangat kecil dan akan menyala apabila dilalui arus listrik. 

Board Arduino memiliki empat buah LED; satu di paling kanan berlabel ON, yang akan menyala apabila board mendapatkan tegangan listrik, dan tiga pada bagian lain, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-6.

LED berlabel TX dan RX akan menyala ketika sedang terjadi komunikasi data antara Board Arduino dengan perangkat lain yang sedang terhubung melalui port serial maupun USB. sedangkan untuk LED berlabel L dapat  (terhubung ke digital I / Opin nomor 13). 

sebuah kotak hitam di sebelah kiri LED adalah sebuah mikro kontroler yang mengontrol antarmuka USB yang memungkinkan Board Arduino anda untuk mengirim dan menerima data dari komputer.


Gambar 2-6



Tombol RESET ditunjukkan pada Gambar 2-7.


Gambar 2-7


Seperti halnya system komputer pada biasanya, kemungkinan terjadinya suatu kesalahan pada Arduino dapat dimungkinkan, dan pada saat itu terjadi, Anda perlu untuk mengatur ulang sistem dengan me-restart System Arduino Anda. dan tombol RESET inilah (Gambar 2-7) yang digunakan untuk me-restart sistem Arduino anda.

Salah satu keuntungan besar dari sistem Arduino adalah kemudahan untuk mengembangkannya, mudah untuk menambahkan fungsi perangkat kerasnya, dua baris soket pada setiap sisi Board Arduino dapat dihubungkan  dengan Board Shield, yaitu sebuah board tambahan yang langsung dapat di hubungkan dengan Board Arduino.

Misalnya, Shield yang ditunjukkan pada Gambar 2-8 berisi antar muka Ethernet yang memungkinkan Board Arduino untuk berkomunikasi melalui suatu jaringan maupun internet.

Perhatikan bagaimana sebuah Shield Ethernet juga memiliki deretan soket. hingga memungkinkan 
Anda untuk menambahkan satu atau lebih Board Shield lagi di atasnya.

Sebagai contoh pada, Gambar 2-9 yang menampilkan sebuah Board Shield lain dengan tampilan angka besar, sensor suhu, ruang penyimpanan data tambahan, dan LED besar telah dimasukkan.

Perhatikan bahwa Anda perlu mengingat bahwa Board Shield  menggunakan input dan output terpisah agar terhidar dari "Tabrakan Data". Anda juga dapat membeli Board Shield yang benar benar kosong sehingga  memungkinkan Anda untuk menambahkan rangkaian  Anda sendiri.
Ini akan dijelaskan lebih lanjut di dalam Bab 8.


Gambar 2-8



Gambar 2-9

Pelengkap untuk hardware Arduino adalah software, kumpulan instruksi yang akan memberitahu perangkat keras Arduino apa yang harus dilakukan dan bagaimana melakukannya. Ada dua jenis perangkat lunak yang dapat anda digunakan: 

Yang pertama adalah Integrated Development Environment atau disingkat dengan IDE, yang saya bahas dalam bab ini, dan yang kedua adalah Arduino Sketch yang akan anda buat sendiri. Perangkat lunak IDE diinstal pada komputer pribadi Anda dan digunakan untuk membuat dan mengirim Sketch ke papan Arduino.




MENGENAL IDE (Integrated Develotment Environment)


Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-10, Arduino IDE menyerupai Software pengolah kata sederhana. IDE ini dibagi menjadi tiga bidang utama: 
  1. Area perintah,
  2. Area teks,
  3. Jendela pesan.
Gambar 2-10

Akan saya bahas satu persatu, dimulai dari 


AREA PERINTAH


Area Perintah seperti terlihat pada gambar diatas ( Gambar 2-10 ) terdapat didalamnya
Title bar, Menu, dan Ikon. Judul bar menampilkan nama file sketch ini (sketch_okt01a), serta versi dari IDE yang sedang kita gunakan (Arduino 1.6.5).

Dibawah ini adalah serangkaian item menu (File, Edit, Sketch, Tools, dan Help) dan ikon.
Berikut adalah fungsi dari masing masing item pada Menu.

Seperti halnya sebuah Software pengolah kata atau editor teks, Anda dapat memilih salah satu menu untuk menampilkan berbagai pilihan.

File Menu ini berisi pilihan untuk menyimpan, Memasukkan, dan Mencetak Sketch, termasuk didalamnya  contoh Sketch yang dapat dibuka; serta Preferensi Sub Menu.

Edit Menu ini berisi fungsi untuk Copy , Paste, dan Pencarian sebagai mana Software Pengolah Kata lainnya.

Sketch Menu ini berisi fungsi untuk memverifikasi sketch yang telah Anda buat sebelumnya, fungsi untuk meng-Upload kedalam Board Arduino, dan fungsi untuk menampilkan folder sketch serta pilihan funsi impor.

Tools Menu ini mengandung berbagai fungsi seperti perintah untuk menentukan jenis Board Arduino yang akan digunakan serta port USB.

Help Menu ini berisi link ke berbagai topik yang menarik dan versi IDE.


IKON


Di bawah Toolbar terdapat enam buah ikon, arahkan pointer mouse anda untuk menampilkan nama Ikon yang dimaksud, berikut adalah nama nama ikon dari kiri ke kanan :

Verify Klik ikon ini untuk memeriksa apakah terdapat kesalahan penulisan program dalam pembuatan Sketch Arduino anda.

Upload Klik ikon ini untuk memverifikasi dan kemudian meng-upload Sketch yang telah anda buat dalam Board Arduino .

New Klik ikon ini untuk membuat sebuah Sketch kosong di jendela baru.

Open Klik menu ini untuk membuka sebuat Sketch yang telah anda simpan.

Save Klik ikon ini untuk menyimpan Sketch yang telah anda buat. Jika Sketch belum memiliki nama, Anda akan diminta untuk membuatnya.

Serial Monitor Klik ikon ini untuk membuka jendela baru yang akan digunakaan untuk berkomunikasi antara Board Arduino dan IDE.


AREA TEXT

Area teks terdapat tepat dibawah deretan ikon (Gambar 2-10) tempat di mana anda akan membuat
Sketch anda. Nama Sketch akan ditampilkan pada Tab di sisi atas, sebelah kiri area teks. (Nama default adalah tanggal saat ini.) Anda dapat menuliskan  Sketch anda di sini seperti yang biasa anda lakukan dalam Software teks editor lainya.

AREA JENDELA PESAN

Area jendela pesan terdapat pada bagian paling bawah (Gambar 2-10). pesan dari IDE akan muncul di area yang berwarna hitam ini, dan pesan yang muncul akan bermacam-macam, termasuk pesan hasil dari verifikasi Sketch, Status terbaru, serta pesan lainnya.
Di bagian bawah kanan area jendela pesan, Anda dapat melihat nama
dari jenis Board Arduino yang anda gunakan, serta port  USB yang dipakai.
sebagai contoh pada gambar diatas (Gambar 2-10) Arduino/Genuino Uno on Com 4






MEMBUAT SKETCH PERTAMA ANDA DENGAN IDE



Sketch Arduino adalah satu set instruksi yang Anda buat untuk melakukan tugas tertentu; dengan kata lain, sebuah Sketch adalah sebuah program.
Pada bagian ini anda akan belajar cara membuat dan meng-upload sebuah Sketch sederhana yang akan memerintahkan Board Arduino untuk menyalakan sebuah lampu LED (Light Emitting Diode) untuk berkedip berulang kali, dengan jeda antara mati dan hidup selama 1 detik.

Untuk memulainya, hubungkanlah Perangkat Arduino yang anda punya ke komputer melalui kabel USB. Kemudian buka program IDE yang sudah anda instal sebelumnya di Komputer anda, pilih menu Tools lalu pilih Serial Port, dan pastikan USB port yang dipilih. Hal ini memastikan bahwa papan Arduino terhubung dengan benar.


Membuat Komentar Pada Sketch

Pertama, masukkan komentar sebagai pengingat dari Sketch yang sedang anda buat, komentar adalah catatan dari setiap Sketch, yang berguna untuk kepentingan pengguna.

Komentar berguna untuk menjadi pengingat bagi anda sendiri maupun bagi orang lain, untuk
memberikan petunjuk, atau untuk memberikan rincian dari Sketch yang anda buat.
Saat anda memprogram Arduino (menciptakan Sketch), menambahkan sebuah komentar pada setiap instruksi adalah suatu ide yang bagus.
komentar sangat berguna ketika kemudian anda harus  memeriksa kembali Sketch yang telah selesai dibuat.
Untuk menambahkan komentar pada satu baris perintah, beri dua garis miring di awal ( // ) sebelum menuliskan komentar,


Contoh :
=======================================================================
// Blink LED sketch by Mary Smith, created 09/09/12
=======================================================================


Dua garis miring ( // )di awal memerintahkan  IDE untuk mengabaikan teks setelahnya ketika sedang memverifikasi Sketch. (Seperti disebutkan sebelumnya di atas, ketika Anda memverifikasi Sketch,
Anda memerintahkan IDE untuk memeriksa apakah sketch tersebut telah ditulis dengan baik dan
tidak ada kesalahan.)

Untuk memasukkan komentar yang panjangnya dua baris atau lebih, tuliskanlah karakter / * Pada baris sebelum komentar, dan kemudian mengakhiri komentar dengan karakter * / pada baris berikutnya.


Contoh :
=======================================================================
/*
Arduino Blink LED Sketch
by Mary Smith, created 09/09/12
*/
=======================================================================


Seperti halnya dua garis miring ( // ) yang berada di awal dari baris komentar tunggal, / * Dan * / memerintahkan IDE untuk mengabaikan teks yang mereka tuliskan.
Setelah anda memasukkan komentar pada Sketch yang anda buat, langkah selanjutnya adalah menyimpan Sketch tersebut dengan memilih File lalu pilih Save As.
Berikan nama untuk Sketch yang anda buat, dan kemudian klik OK.
Nama Ekstensi file untuk Sketch yang telah anda buat, secara default adalah .ino, dan
IDE secara otomatis memberikannya. jika anda menamakan file Sketch yang anda buat dengan Blink, maka IDE akan menuliskannya menjadi Blink.ino dan file tersebut sudah dapat anda temukan di Sketchbook.


Fungsi Setup


Langkahp selanjutnya dalam membuat Sketch adalah menambahkan fungsi void setup(). Fungsi ini berisi satu set instruksi, dan Arduino akan mengeksekusi perintah ini hanya sekali saja, yaitu pada setiap kali Board Arduino di Reset atau dihidupkan. Untuk membuat fungsi setup, tambahkan baris berikut pada Sketch anda.


=======================================================================
void setup()
{
}
=======================================================================


Mengontrol Hardware

Program berikut ini akan membuat LED berkedip. LED akan  hubungkan dengan digital pin no 13 pada Board Arduino. Sebuah pin digital dapat juga mendeteksi sinyal listrik maupun menghasilkan satu pada perintah.

Dalam proyek ini, kita akan menghasilkan sinyal listrik yang akan membuat LED menyala. Ini mungkin akan terlihat sedikit rumit, tetapi Anda akan belajar lebih banyak tentang pin digital dalam bab-bab mendatang. namun untuk saat ini, kita lanjutkan dalam menciptakan satu Sketch.
Masukkan perintah berikut diantara braces  buka ( {  ) dan braces tutup ( } ):

======================================================================
pinMode(13, OUTPUT); // menetapkan digital pin 13 sebagai output
======================================================================

Pin nomor 13 adalah merupakan pin digital di dalam Board Arduino, dan Anda berdasarkan perintah diatas telah menetapkan pin ini untuk dijadikan pin OUTPUT, yang berarti pin ini nantinya akan menghasilkan (output) berupa sinyal listrik. dan Jika suatu saat anda ingin menjadikan pin 13 ini untuk dapat mendeteksi sinyal listrik yang masuk, maka Anda harus menggantinya menjadi  INPUT.

Patut diperhatikan bahwa setiap fungsi pinMode () harus berakhir dengan titik koma ( ; ).
Setiap fungsi dalam Sketch Arduino anda akan berakhir dengan titik koma. Dan jangan lupa untuk menyimpan Sketch Anda lagi, untuk memastikan bahwa Anda tidak kehilangan pekerjaan Anda.


Fungsi Loop

Ingat bahwa tujuan kita adalah untuk membuat agar LED dapat berkedip berulang kali, dan  untuk melakukan itu, kita akan membuat fungsi loop yang bertujuan agar Arduino menjalankan instruksi terus menerus sampai daya dimatikan atau sampai tombol RESET ditekan.
Untuk membuat fungsi loop, masukkan kode yang diberikan tanda huruf Bold, lalu letakkan setelah fungsi void setup() pada perintah berikut ini. Setelah selesai pastikan mengakhirinya dengan brace tutup ( } ), dan kemudian simpan Sketch Anda kembali.


======================================================================

/*
Arduino Blink LED Sketch
by Mary Smith, created 09/09/12
*/
void setup()
{
pinMode(13, OUTPUT); // menetapkan digital pin 13 sebagai output
}
void loop()
{
// letakkan perintah loop anda disini:
}

=======================================================================
 Perhatian : Arduino tidak otomatis menyimpan setiap perubahan yang telah anda buat, lakukan penyimpanan secara berkala pekerjaan anda.


Berikutnya, masukkan perintah menyalakan LED ke dalam void loop(), agar Arduino dapat menjalankannya.
Masukkan perintah berikut antara braces ( {  } ) setelah fungsi void loop(), dan kemudian klik
menu Verifikasi untuk memastikan bahwa anda telah memasukkan semuanya dengan benar:


========================================================================

digitalWrite(13, HIGH); // Aktifkan digital pin 13
delay(1000); // Tahan selama satu second
digitalWrite(13, LOW); // Padamkan digital pin 13
delay(1000); // Tahan selama satu second

========================================================================


Mari kita jabarkan perintah diatas. Fungsi digitalWrite()  adalah fungsi yang diberikan kepada pin digital no 13 untuk menghasilkan OUTPUT, dalam hal ini pin telah terhubung dengan LED. Dengan menetapkan parameter kedua dari pin no 13 menjadi HIGH, maka pin no 13 akan menghasilkan aeus listrik, yang akan membuat LED yang terhubung pada pin 13 akan menyala. 
(Jika anda merubah parameter ini menjadi LOW, maka arus yang mengalir melalui LED
akan berhenti.)

Dengan adanya perintah delay(1000) maka Arduino membiarkan pin 13 tetap menghasilkan arus selama 1 detik.
Fugsi Delay() membuat Sketch untuk tidak melakukan apapun dalam waktu yang ditetapkan, atau berdasarkan perintah diatas, maka lampu akan tetap menyala selama 1.000 milidetik, atau 1 detik.

Berikutnya, kita akan mematikan tegangan ke LED dengan perintah digitalWrite(13, LOW);.
lalu, Lalu dengan perintah delay(1000) maka kita memerintahkan Arduino untuk berhenti lagi selama 1 detik ketika tegangan yang menuju LED dimatikan.




Sketch secara lenkap akan menjadi  seperti ini:


========================================================================

/*
Arduino Blink LED Sketch
by Mary Smith, created 09/09/12
*/
void setup()
{
pinMode(13, OUTPUT); // menetapkan digital pin 13 sebagai output
}

void loop()
{
digitalWrite(13, HIGH); // Aktifkan digital pin 13
delay(1000); // Tahan selama satu second
digitalWrite(13, LOW); // Padamkan digital pin 13
delay(1000); // Tahan selama satu second
}


========================================================================


Perhatian : Arduino tidak otomatis menyimpan setiap perubahan yang telah anda buat, lakukan penyimpanan secara berkala pekerjaan anda.





Memverifikasi Sketch Anda

Ketika anda melakukan verifikasi Sketch berarti anda memastikan bahwa Sketch telah ditulis dengan benar dengan cara yang Arduino bisa mengerti. 
Untuk memverifikasi Sketch keseluruhan, klik Verifikasi dalam IDE dan tunggu beberapa saat. Setelah sketsa telah diverifikasi,

catatan akan muncul di jendela pesan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-12.

Gambar 2-12


Apabila Sketch yang anda buat ternyata tidak terdapat kesalahan, maka IDE akan memberitahu anda dengan tulisan “Done compiling” sekaligus menandakan bahwa Sketch yang and buat siap untuk di kirimkan kedalam Board Arduino. selain itu IDE juga akan menujukkan berapa banyak memory akan digunakan dalam menyimpan Sketch tersebut.

Namun sebaliknya, bagaimana bila ternyata Sketch yang telah anda buat terdapat kesalahan penulisan ? bagaimana bila ternyata anda lupa untuk menuliskan karakter titik koma pada akhir fungsi delay(1000) .
Jika ada kesalahan pada saat anda menuliskan Sketch, maka IDE akan menampilkan pesan seperti pada gambar 2-13




Gambar 2-13


IDE akan menampilkan pesan kepada anda bahwa telah terjadi kesalahan pada fungsi void loop(), dan juga nomor baris dari Sketch dimana letak kesalahan itu berada.
Selain itu IDE juga akan menandakan tempat dimana letak kesalahan tersebut dangan spot berwarna kuning pada area text, sehingga akan membantu anda untuk dengan mudah menemukan kesalahan itu..


Untuuk pembahasan kali ini saya akan cukupkan sampai disini dulu, dan akan saya lanjutkan di posting Arduino Dasar II, pada posting saya berikutnya... Terima Kasih