Tutorial Kendali Led Flip-Flop pada Mikrokontroller Arduino Lengkap dengan Skrip Program

PRAKTIKUM 2

KENDALI LED FLIP FLOP BERBASIS ARDUINO

A.Tujuan Praktikum

1.      Mahasiswa dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan arduino

2.      Mahasiswa dapat memasukkan program ke dalam arduino

3.      Mahasiswa dapat menyalakan LED pada arduino

B. Teori Dasar

           Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino. Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler, sekaligus menawarkan berbagai macam kelebihan antara lain:

1.      Murah – Papan (perangkat keras) Arduino biasanya dijual relatif murah (antara 125ribu hingga 400ribuan rupiah saja) dibandingkan dengan platform mikrokontroler pro lainnya. Jika ingin lebih murah lagi, tentu bisa dibuat sendiri dan itu sangat mungkin sekali karena semua sumber daya untuk membuat sendiri Arduino tersedia lengkap di website Arduino bahkan di website-website komunitas Arduino lainnya. Tidak hanya cocok untuk Windows, namun juga cocok bekerja di Linux.

2.      Sederhana dan mudah pemrogramannya – Perlu diketahui bahwa lingkungan pemrograman di Arduino mudah digunakan untuk pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat lanjut. Untuk guru/dosen, Arduino berbasis pada lingkungan pemrograman Processing, sehingga jika mahasiswa atau murid-murid terbiasa menggunakan Processing tentu saja akan mudah menggunakan Arduino.

3.      Perangkat lunaknya Open Source – Perangkat lunak Arduino IDE dipublikasikan sebagai Open Source, tersedia bagi para pemrogram berpengalaman untuk pengembangan lebih lanjut. Bahasanya bisa dikembangkan lebih lanjut melalui pustaka-pustaka C++ yang berbasis pada Bahasa C untuk AVR.

4.      Perangkat kerasnya Open Source – Perangkat keras Arduino berbasis mikrokontroler ATMEGA8, ATMEGA168, ATMEGA328 dan ATMEGA1280 (yang terbaru ATMEGA2560). Dengan demikian siapa saja bisa membuatnya (dan kemudian bisa menjualnya) perangkat keras Arduino ini, apalagi bootloader tersedia langsung dari perangkat lunak Arduino IDE-nya. Bisa juga menggunakan breadoard untuk membuat perangkat Arduino beserta periferal-periferal lain yang dibutuhkan.

KELEBIHAN ARDUINO

           Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer.

Sudah memiliki sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya.

Memiliki modul siap pakai ( Shield ) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet,dll.

SOKET USB

           Soket USB adalah soket kabel USB yang disambungkan kekomputer atau laptop. Yang berfungsi untuk mengirimkan program ke arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.

INPUT/OUTPUT DIGITAL DAN INPUT ANALOG

           Input/output digital atau digital pin adalah pin pin untuk menghubungkan arduino dengan komponen atau rangkaian digital. contohnya , jika ingin membuat LED berkedip, LED tersebut bisa dipasang pada salah satu pin input atau output digital dan ground. komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input digital bisa disambungkan ke pin pin ini.

Input analog atau analog pin adalah pin pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. contohnya , potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dll.

CATU DAYA

           Pin-pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan arduino. Pada bagian catu daya ini pin Vin dan Reset. Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada arduino tanpa melalui tegangan pada USB atau adaptor, sedangkan Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melalui tombol atau rangkaian eksternal.

Baterai / Adaptor

Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 9V pada saat arduino sedang tidak disambungkan kekomputer. Jika arduino sedang disambungkan kekomputer dengan USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, Jika tidak perlu memasang baterai/adaptor pada saat memprogram arduino.

C.Alat dan Bahan

1.      Alat :

a.       Laptop

b.      Arduino UNO

c.       LED

d.      Resistor

e.       Kabel power USB

f.       Kabel Jumper

g.      Bread board

2.      Bahan :

a.       Windows 10

b.      Arduino versi 1.6.4

D.Langkah Kerja

1.      Siapkan alat dan bahan

2.     Membuat rangkaian seperti pada gambar berikut :

3. Masukkan source code:

// Menyalakan LED Menggunakan Arduino UNO

// Menyalakan LED dengan Aktif HIGH

void setup()

{

   // menjadikan PIN 4 dan PIN 3 sebagai OUTPUT

   pinMode(4, OUTPUT);

   pinMode(3, OUTPUT);

}

void loop()

{

   // Menyalakan PIN 4 (HIGH = Memberi tegangan pada PIN 4)

   // Mematikan PIN 3 (LOW = Tidak Memberi tegangan pada PIN 3)

   digitalWrite(4, HIGH);

   digitalWrite(3,LOW);

   // Pause selama 1 detik

   delay(1000);

   // Mematikan PIN 4 (LOW = Tidak Memberi tegangan pada PIN 4)

   // Menyalakan PIN 3 (HIGH = Memberi tegangan pada PIN 3)

   digitalWrite(4, LOW);

   digitalWrite(3,HIGH);

   // Pause selama 1 detik

   delay(1000);

}

                 4. Lalu upload dan Selesai

                   Klik link berikut untuk melihat video tutorial

                   Video Tutorial

E. Analisis Data

Pada praktikum kali ini yang berjudul “Kendali LED pada Arduino” yang mana bertujuan untuk pengenalan dan praktikum pertama dalam menggunakan arduino guna untuk menunjang praktikum-praktikum selanjutnya.

Pada praktikum yang berkaitan dengan arduino, kita harus selalu membuat sebuah programnya terdahulu pada aplikasi arduino yang sudah kita install pada laptop.

Pada langkah pertama kita mempersiapkan alat beserta bahannya seperti Laptop, arduino, bread board, kabel jumper, LED, resistor dan kabel power USB. Arduino berfungsi sebagai microcontroller, bread board berfungsi sebagai media pemasangan atau penghubung antara arduino dan LED, LED sebagai alat percobaan yang akan dinyalakan  secara flip-flop dengan program yang akan di tanamkan pada arduino, kabel jumper bertujuan untuk penghubung antara arduino dan bread board, resistor bertujuan sebagai penghambat atau pembatas aliran listrik yang mengalir ke LED, serta kabel power USB bertujuan untuk menghubungkan arduino dengan PC atau Laptop.

Pada kendali LED flip-flop, kita menggunakan 2 buah LED yang berwarna merah dan hijau. Ketika kita menggunakan 2 buah LED, maka kita juga akan menggunakan 2 buah resistor dan 2 buah kabel jumper.                    

Pada LED terdapat 2 kaki, kaki yang panjang menandakan bahwa kutubnya itu positif dan kaki yang pendek menandakan bahwa kutubnya negatif.

Pada soket kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop berfungsi untuk mengirimkan program ke arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.

Pada resistor memiliki 2 fungsi yang sangat penting yaitu sebagai pembatas arus dan sebagai pembagi tegangan.

Pada kabel jumper berjenis male to male, pemasangan salah satu ujung kabel jumpernya bisa disemua slot Arduino tergantung pada sintaks yang kita input  di program aplikasi Arduino yang akan kita jalankan, lalu ujung lainnya dipasang sejajar dengan kaki negatif LED yang akan kita nyalakan secara flip-flop.

Semua pin pada Arduino, baik pin digital maupun pin analog, dapat digunakan sebagai pin digital. Digital berarti sinyal yang dikirimkan/diterima bernilai 1 atau 0, on atau off, HIGH atau LOW, ada atau tidak ada sinyal.  Berbeda dengan sinyal analog yang nilainya bersifat kontinyu, yakni nilai antara 0 dan 1 dipertimbangkan. Pin digital berarti pin dapat menerima/mengirim sinyal digital.

Secara umum pin pada Arduino dapat dikonfigurasi ke dalam dua mode, yaitu mode input dan output. Mode input berarti mengeset pin agar dapat digunakan untuk menerima masukan sinyal. Mode output berarti mengeset pin agar dapat mengirimkan sinyal.

Pada aplikasi arduino kita membuat sebuah program. Sintaks Int Led1= 13 menandakan bahwa LED 1 kita memasang kabel jumper pada slot nomor 13 kemudian ujung kabel jumpernya dipasang pada breadboard yang kutub negatifsejajar dengan LED. Sintaks Int LED2=12 menandakan bahwa LED 2 kita memasang kabel jumper pada slot nomor 12  kemudian ujung kabel jumpernya lainnya kita memasang pada bread board.

Sintaks “void setup ()” dalam sebuah program arduino menandakan setup routine dijalankan sekali saat  arduino direset. Pada sintaks “Pin Mode (Led1, OUTPUT)” menandakan bahwa inisialisasi  pin  digital  13 yang dijadikan sebagai  output. Pada sintaks “Pin Mode (Led2, OUTPUT)” menandakan bahwa inisialisasi  pin  digital  12 yang dijadikan sebagai  output.

Pada sintaks “void loop ()” berfungsi bahwa perintah akan di baca berulang-ulang atau melakukan loop. Pada sintaks “digitalWrite (Led1,HIGHT)” menandakan bahwa LED 1 akan On atau menyala. Pada sintaks “digitalWrite (LED2,HIGH)” menandakan bahwa LED 2 juga akan on atau menyala.

F.             Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum mahasiswa sudah dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan arduino, mahasiswa dapat memasukkan program kedalam arduino dan mahasiswa dapat menyalakan LED pada arduino

DAFTAR PUSTAKA

Aldi, Muhammad. 2019. “Menyalakan LED Menggunakan Arduino Uno”. https://www.warriornux.com (Diakses pada tanggal 23 Maret 2019)

Arief. 2014. “Pengertian, Fungsi dan Kegunaan Arduino”. https://ariefeeiiggeennblog.wordpress.com (Diakses pada tanggal 26 Maret 2019)

Dicky. 2018. “Jenis Kabel Jumper”. https://dickysosd.blogspot.com (Diakses pada tanggal 26 Maret 2019)

Hasan, Fuad.2014. “Dasar C Arduino”. https://pccontrol.wordpress.com (Diakses pada tanggal 23 Maret 2019)

Tidit. 2016. “Digital Input Output Pada Arduino”. https://www.codepolitan.com

         (Diakses pada tanggal 23 Maret 2019)

     

Mahasiswa PTIK UNM Membuat Robot untuk Skripsinya

Kampus Teladan - Zainuddin yang akrab disapa Ikky, mahasiswa PTIK angkatan 2014 berhasil membuat rancang bangun robot tempat sampah terkontrol bluetooth berbasis arduino atmega2560. Robot tempat sampah yang dapat di kontrol oleh smartphone melalui koneksi serial bluetooth ini dinamai Smart Trash Bin. Pada smartphone terdapat aplikasi yang digunakan sebagai remot untuk memanggil robot ketika sipengguna ingin membuang sampah. Setelah sampah sudah sampai didekat pengguna maka otomatis penutup akan terbuka dan robot akan kembali ke tempat semula ketika selesai membuang sampah.

Tutorial menyalakan led menggunakan arduino lengkap dengan skrip program

PRAKTIKUM 1

KENDALI LED ARDUINO

A.    Tujuan praktikum

1.      Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja lampu LED

2.      Mahasiswa dapat menjalankan lampu LED

B.     Teori Dasar

Arduino UNO merupakan sebuah board mikrokontroler yang dikontrol penuh oleh ATmega328. Seperti yang ditunjukan pada gambar 1 dibawah, Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya. Arduino adalah sebuah kit elektronik open source yang dirancang khusus untuk memudahkan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau mengembangkan perangkat elektronik yang dapat berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali. Adapun PIN pada Arduino Uno yaitu :

1.    SPI (Serial Peripheral Interface) Fungsi dari SPI adalah untuk singkronisasi yang digunakan oleh mikrokontroller untuk berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan cepat dalam jarak pendek.

2.         SCK (Serial Clock) berfungsi untuk menseting Clock dari master ke slave

3.         MOSI (Master out, Slave In)di gunakan pada SPI, dimana data di transfer dari Master Ke Slave.

4.           MISO (Master In, Slave Out) digunakan pada SPI, dimana data di transfer dari Slave ke master

5.    I2C Protokol yang menggunakan jalur clock(SCL) dengan (SDA) untuk bertukar informasi

6.             SCL Jalur data yang digunakan oleh I2C untuk mengidentifikasi bahwa data sudah siap di transfer

7.             SDA Jalur data (dua arah) yang digunakan oleh I2C

8.  ICSP (In Circuit Serial Programming) digunakan untuk memprogram sebuah mikrokontroller seperti Atmega328 menggunakan jalur USB Atmega16U2. ICSP sendiri menggunakan jalur SPI untuk transfer data.

9.             VCC Jalur suplay tegangan biasanya +5V

10.         IOREF Input/Output referensi yang berguna untuk melindungi board agar tidak terjadi overvoltage

11.         Vin Pin ini berfungsi untuk mensuplay tegangan dari ekseternal misal adapter. (jangan mensuplay tegangan dari luar bila board anda sudah mendapatkan suplay dari USB)

12.         GND Jalur Ground

13.         USB Digunakan untuk mentrasfer data dari komputer ke board anda

14.         PWM (Pulse Width Modulation) Pin yang di tandai dengan "~" mendukung Signal PWM, PWM sendiri berfungsi untuk mengatur kecepatan motor, atau kecerahan lampu dan lain lain.

15.         Analog Pins A0-A5 merupakan Pin Analog, membaca nilai analog dari 0-1023

C.    Alat dan Bahan

1.      Alat

a.       Laptop

b.      Arduino

2.      Bahan

a.       Resistor

b.      Lampu LED

c.       Kabel jumper

d.      Breadboard

e.       Windows 10

D.    Langkah kerja

1.      Menyiapkan alat dan bahan, pada gambar 1.1 alat yang dibutuhkan yaitu  USB untuk mengkoneksikan rangkain ardoino degan laptop

 2.      Menyiapkan alat dan bahan, pada gambar 1.2 alat yang dibutuhkan yaitu arduino uno dan protoboard

3.      Menyiapkan alat dan bahan, pada gambar 1.3 alat yang dibutuhkan yaitu Resistor

4.      Menyiapkan alat dan bahan, pada gambar 1.4 alat yang digunakan yaitu LED

5.      Menyiapkan alat dan bahan, alat yang dibutuhkan yaitu kabel jamper

6.      Mengistall aplikasi arduino kemudian ketikan sintaks yang telah ditentukan seperti gambar dibawah ini

7.      Langkah selanjutnya sambungkan aliran mines papan dengan ground(GND) pada arduino

8.      selanjutnya sambungkan titik 13 pada arduino ke titik pada deretan  di papan

9.      Pasang resistor dari aliran mines ke deretan a agar aliran dayanya mengalir

10.  Pasang lampu pada papan dengan cara kaki + lampu ikuti deretan kabel kuning dan kaki - ikuti dereta resistor

11.  Langkah terakhir sambungkan arduino ke computer

12.  Buka aplikasi arduino pada komputer dan ketik sintaksnya sesuai kebutuhan 
int led=13;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
pinMode(led,OUTPU);
}
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(led,HIGH);

}

13. klik upload

Klik Link berikut untuk melihat video tutorial :
Video Tutorial

E.     Analisis Data

Pada praktikum kali ini yang berjudul “Menyalakan Lampu LED dengan Arduino”, kita akan menyalakan LED menggunakan Arduino UNO. Untuk bahan yang akan digunakan adalah proto board atau bread board, arduino UNO, USB arduino, kabel jumper, led, dan resistor.

Langkah pertama adalah merangkai, dengan memasang kabel jumper ke proto board, pada pin 1 sebelah bawah dengan arus terbaca memanjang ke kanan, da nada arus yang terhubung, dan lubang ping bagian atas terhubung juga kesamping. Kemudian kita ambil arus ke GND (ground arduino) yang kita jumper ke proto board, jika setelah di pasang, berarti arus nya sudah menjadi arus negative.

Langkah kedua, memasang LED, perlu di ketahui bahwa led mempunyai 2 kaki, di mana kaki yang negative ditandai dengan kaki yang lebih pendek, dan kaki yang panjang adalah positif, karna pin pada bagian bawah adalah negative, maka kaki yang lebih pendek yaitu negative akan di tancapkan di pin bagian bawah, kaki yang positif menyesuaikan di pin positif juga. Jika sudah di tancapkan, maka arus GND dari arduino sudah terhubung ke kaki GND pada LED.

Langkah ketiga memasang resistor, yang berfungsi sebagai hambatan arus yang masuk supaya led tidak mudah terbakar, karena biasanya jika arusnya berlebihan maka led nya akan terbakar.

Langkah ke empat memasang kabel jumper, untuk menghubungkan maka pasang kabel sejajar dengan kaki resistor kemudian ujung kabel jumper tancapkan ke pin 13 pada arduino sebagai pin digital untuk led. Setelah semunya terpasang maka kabel USB arduino kita colokkan ke laptop/PC. Dan tuliskan proramnya di laptop, kemudian upload melaui USB arduino sehingga programnya tertanam di arduino.

Setelah di rangkai langkah selanjutnya adalah membuat programnya, dengan membuka aplikasi arduino. Sebelum membuat programnya kita harus memperhatikan rangkaian. 

Penjelasan sintaks :

1.      Int led = 13 artinya rangkaian kita jumper/pasang di pin 13 pada arduino

2.      PinMode(led,OUTPUT) adalah perintah LED sebagai output

3.      DigitalWrite(Led,HIGHT) adalah perintah untuh menyalakan led jika ingin mematikan maka ganti perintah HIGHT menjadi LOW

Jika selesai membuat programnya, maka klik tanda ceklis pada seblah atas bagian kanan, untuk menyimpan perintah yang sudah dibuat dengan nama percobaan kendali led pada arduino. Jika program sudah benar makan akan muncul “ Done compiling”. Kemudian, sebelum di upload terlebih dahulu kita harus memperhatikan port nya dengan cara pilih Tools dan pilih port kemudian pilih Arduino/Geuno Uno. Selanjjtnya kita upload dengan memilih icon pada di seblah atas bagian kiri. Jika ada tulisan “done Compiling” maka program tersebut dinyatakan berhasil artinya LED akan menyala.

F.     Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum ini Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja lampu LED dan Mahasiswa dapat menjalankan lampu LED.