Modul 1 (General Input dan Output)

MODUL 1 (GENERAL INPUT DAN OUTPUT)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan
2. Alat dan Bahan
3. Dasar Teori

Tugas Pendahuluan

Laporan Akhir (Percobaan 1)>

Laporan Akhir (Percobaan 2)>

Laporan Akhir (Percobaan 3)

TUJUAN

•  Merangkai dan menguji aplikasi output pada mikrokontroler Arduino
• Merangkai dan menguji input pada mikrokontroler Arduino
• Merangkai dan menguji I/O pada mikrokontroler Arduino 

ALAT DAN BAHAN

1. Module Arduino
2. LED
3. Seven Segmen
4. Motor
5. LCD

 

DASAR TEORI

Arduino

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. Arduino yang kita gunakan pada praktikum ini adalah arduino mega yang menggunakan chip AVR ATmega 2560 yang memiliki fasilitas PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt, SPI dan I2C. Sehingga Arduino bisa digabungkan bersama modul atau alat lain dengan protocol yang berbeda-beda. Bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga lebih mudah dalam memprogramnya. Dalam memprogram arduino, kita bisa menggunakan serial komunikasi agar arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun aplikasi lain.

Gambar 1. Arduino Mega 2560

Beberapa fitur dari Arduino Mega 2560 ini adalah :

Tabel 1. Spesifikasi Arduino

Microcontroller	ATmega2560
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limits)	6-20V
Digital I/O Pins	54 (of which 15 provide PWM output)
Analog Input Pins	16
DC Current per I/O Pin	20 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory	256 KB of which 8 KB used by bootloader
SRAM	8 KB
EEPROM	4 KB
Clock Speed	16 MHz

Bagian-bagian dari Arduino Mega 2560 :

• Soket USB (Soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop.
  
  Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.)
• Input / Output Digital (Input/Output Digital atau digital pin adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen  atau  rangkaian  digital.  Pada  Arduino  Mega  terdapat  53  I/O  Digital  dimana  16 diantaranya dapat dijadikan sebagai output PWM.)
• Input Analog (Pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. Misalnya dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dsb. Terdapat 16 input analog pada arduino mega 2560.)
• Pin POWER (Pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan Arduino. Pada bagian catu daya ini terdapat juga pin Vin dan Reset.Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada Arduino tanpa melalui tegangan USB atau adaptor.)
• Tombol RESET (Pin untuk memberikan sinyal reset melalui tombol atau rangkaian eksternal.)
• Jack Baterai/Adaptor (Digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan  dari  baterai/adaptor 9V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, jadi tidak perlu memasang baterai/adaptor saat memprogram Arduino.)

LED

Gambar 2. Simbol dan Bentuk LED

LED adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

Liquid Crystal Display (LCD)

Gambar 3. Bentuk LCD

Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk menampilkan output sebuah sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar. Secara garis besar komponen penyusun LCD terdiri dari kristal cair (liquid crystal) yang diapit oleh 2 buah elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi (polarizing filter).

Gambar 4. Penampang Komponen Penyusun LCD

Keterangan :

1. Film dengan polarizing filter vertical untuk mempolarisasi cahaya yang masuk.
2. Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tin oxide (ITO).
3. Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).
4. Glass substrate yang berisi baris-baris elektroda Indium tin oxide (ITO).\
5. Film dengan polarizing filter horizontal untuk mempolarisasi cahaya yang masuk.
6. Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke mata pengamat.

Sebuah citra dibentuk dengan mengkombinasikan kondisi nyala dan mati dari pixel-pixel yang menyusun layar sebuah LCD. Pada umumnya LCD yang dijual di pasaran sudah memiliki integrated circuit tersendiri sehingga para pemakai dapat mengontrol tampilan LCD dengan mudah dengan menggunakan mikrokontroler untuk mengirimkan data melalui pin-pin input yang sudah tersedia.

Gambar 5. Rangkaian Modul LCD

Tabel 2. Kaki-Kaki LCD

Seven Segment

Gambar 6. Bentuk dan Rangkaian Modul Seven Segment

Layar tujuh segmen ini seringkali digunakan pada jam digital, meteran elektronik, dan perangkat elektronik lainnya yang menampilkan informasi numerik. Layar tujuh segmen ini terdiri dari 7 buah LED yang membentuk angka 8 dan 1 LED untuk titik/DP. Angka yang ditampilkan di seven segmen ini dari 0-9. Cara kerja dari seven segmen disesuaikan dengan LED. LED merupakan komponen diode yang dapat memancarkan cahaya. kondisi dalam keadaan ON jika sisi anode mendapatkan sumber positif dari Vcc dan katode mendapatkan sumber negatif dari ground.