Modul 1 : General Input dan Output


[Kembali ke Menu Sebelumnya]

DAFTAR ISI

*klik teks untuk menuju 


Modul I
General Input dan Output

1. Tujuan [kembali]

  1.     Merangkai dan menguji aplikasi output pada mikrokontroller Arduino
  2.     Merangkai dan menguji input pada mikrokontroller Arduino
  3.     Merangkai dan menguji I/O pada mikrokontroller Arduino 
2. Alat dan Bahan [kembali]
  1. Module Arduino
  2. Seven Segmen
  3. LCD
  4. Keypad
3. Dasar Teori [kembali]


A.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 prkatikum 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.

Beberapa fitur dari Arduino Mega 2560 ini adalah :
Gambar 1. 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 USB adalah 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
    Input Analog atau analog pin adalah 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-pin catu daya adalah 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
     Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melaui tombol atau rangkaian eksternal.

  • Jack Baterai/Adaptor
     Soket baterai  atau 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.

B. Liquid Crystal Display (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 2. LCD

Gambar 3. Penampang komponen penyusun LCD

Keterangan:
1. Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi 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 memolarisasi cahaya yang masuk.
6. Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke mata pengamat.

Sebuah citra dibentuk dengan mengombinasikan 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 4. Skematik LCD

Gambar 5. Kaki-kaki yang terdapat pada LCD

C. Seven Segment

Gambar 6. Skematik 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.

D. Keypad 
    Keypad merupakan komponen elektronik yang digunakan sebagai masukan, disususun dari beberapa tombol/switch dengan teknik matrix. Berdasarkan penjelasan tersebut, bahwa sebenarnya keypad merupakan tombol-tombol yang dirangkai menjadi  sebuah paket dengan teknik menghubungkan satu tombol dengan tombol yang lain dengan teknik matrix. Teknik matrix adalah bisa dikatakan array, memiiki kolom dan baris lebih dari satu. Berikut secara ilusrasi penghubungan tombol-tombol pada keypad.

    Modul keypad 3x4 merupakan suatu modul keypad berukuran 3 kolom x 4 baris seperti ditunjukkan pada Gambar dibawah. Modul ini dapat difungsikan sebagai input dalam aplikasi seperti pengaman digital, absensi, pengendali kecepatan motor, robotik, dan sebagainya.Penggunaan keypad dilakukan dengan cara menjadikan tiga buah kolom sebagai output scanning dan empat buah baris sebagai input scanning.

Gambar 7. Keypad 3x4 berbahan Carbon Elastic

Gambar 8.Skematik Keypad 3x4

Penyusun tombol pada keypad dapat dibuat dari bermacam-macam bahan/komponen, seperti switch metal, switch karbon, dan resistif/kapasitif (touch panel). Penggunaan bahan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan akan sensifitas, aksi penekanan, dan kebutuhan akan suatu tombol khusus. Bahan switch metal pada keypad digunakan untuk kebutuhan keypad atau tombol-tombol dengan arus yang besar. Keypad dengan bahan carbon dipakai untuk kebutuhan tombol-tombol dengan arus kecil. Biasanya itu digunakan untuk alat-alat digital yang hanya memiliki tegangan 0 dan 5v. Penerapan bahan banyak kita jumpai seperti pada keypad remot tv, remot ac, joy stick, serta masih banyak lainnya.
Sedangkan bahan penyusun keypad yang bersifat resistif/kapasitif digunakan sebagai panel sentuh pada alat-alat elektronik, seperti hp, smart phone, tablet, computer dan masih banyak lainnya. Dengan bahan resistif/kapasitif dalam pembuatan keypad, pada area yang lebih kecil didapatkan resolusi atau tombol yang lebih banyak. Berikut beberapa bentuk dari keypad yang dipakai sebagai sinyal masikan pada mikrokontroller.
Cara kerja rangkaian Keypad 3x4:

1. Apabila Kolom 1 diberi logika ‘0’, kolom kedua dan kolom ketiga diberi

logika ‘1’ maka program akan mengecek tombol 1, 4, 7, dan *, sehingga

apabila salah satu baris berlogika '0' maka ada tombol yang ditekan.

2. Apabila Kolom 2 diberi logika ‘0’, kolom pertama dan kolom ketiga diberi

logika ‘1’ maka program akan mengecek tombol 2, 5, 8, dan 0, sehingga

apabila salah satu baris berlogika '0' maka ada tombol yang ditekan.

3. Apabilla kolom 3 diberi logika "0", kolom pertama dan kolom kedua diberi 

logika "1" maka program akan mengecek tombol 3,6,9, dan #, sehingga

apabila salah satu baris berlogika "0" maka ada tombol yang ditekan.

4. Kemudian kembali ke semula, artinya program looping terus mendeteksi data 

kolom dan data baris, cara ini disebut scaning atau penyapuan keypad untuk

mendapatkan saklar mana yang ditekan.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar