BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Teori Umum 2.1.1 Uno Arduino Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328 .Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya.[5] Board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut : - 1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya. 7 - Circuit Reset Gambar 2.1 Board Arduino Uno Gambar 2.2 Kabel USB Board Arduino Uno 8 Deskripsi Arduio UNO: Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno Mikrokontroller Atmega328 Operasi Voltage 5V Input Voltage 7-12 V (Rekomendasi) Input Voltage 6-20 V (limits) I/O 14 pin (6 pin untuk PWM) Arus 50 mA Flash Memory 32KB Bootloader SRAM 2 KB EEPROM 1 KB Kecepatan 16 Mhz 2.1.2 Catu Daya Uno Arduino dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Eksternal (non- USB) daya dapat datang baik dari AC-DC adaptor atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan cara menghubungkannya plug pusat-positif 2.1mm ke dalam board colokan listrik. Lead dari baterai dapat dimasukkan ke dalam header pin Gnd dan Vin dari konektor Power. Board dapat beroperasi pada pasokan daya dari 6 - 20 volt. Jika diberikan dengan kurang dari 7V, bagaimanapun, pin 5V dapat menyuplai kurang dari 5 volt dan board mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak board. Rentang yang dianjurkan adalah 7 - 12 volt. 9 Pin catu daya adalah sebagai berikut: • VIN. Tegangan input ke board Arduino ketika menggunakan sumber daya eksternal (sebagai lawan dari 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya lainnya diatur). Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau, jika memasok tegangan melalui colokan listrik, mengaksesnya melalui pin ini. • 5V. Catu daya diatur digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya di board. Hal ini dapat terjadi baik dari VIN melalui regulator on- board, atau diberikan oleh USB . • 3,3 volt pasokan yang dihasilkan oleh regulator on-board. Menarik arus maksimum adalah 50 mA. • GND 2.1.3 Memory ATmega328 ini memiliki 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk loading file. Ia juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM 2.1.4 Input & Output Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal dari 20-50 KΩ. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus: 10 • Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) data TTL serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip ATmega8U2 USB-to-Serial TTL. • Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi pada nilai yang rendah, tepi naik atau jatuh, atau perubahan nilai. Lihat attachInterrupt () fungsi untuk rincian. • PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan analogWrite () fungsi. • SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI. • LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai TINGGI, LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, itu off. Uno memiliki 6 input analog, diberi label A0 melalui A5, masing-masing menyediakan 10 bit resolusi yaitu 1024 nilai yang berbeda. Secara default sistem mengukur dari tanah sampai 5 volt. • TWI: A4 atau SDA pin dan A5 atau SCL pin. Mendukung komunikasi TWI • Aref. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference (). • Reset. 11 Lihat juga pemetaan antara pin Arduino dan ATmega328 port. Pemetaan untuk ATmega8, 168 dan 328 adalah identik. 2.1.5 Komunikasi Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer. ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Fungsi ini digunakan untuk melakukan komunikasi inteface pada sistem. 2.1.6 Programming Uno Arduino dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino.Pilih Arduino Uno dari Tool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang digunakan. 12 Para ATmega328 pada Uno Arduino memiliki bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload program baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal. Ini berkomunikasi menggunakan protokol dari bahas C. Sistem dapat menggunakan perangkat lunak FLIP Atmel (Windows) atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuat firmware baru. Atau Anda dapat menggunakan header ISP dengan programmer eksternal . 2.1.7 Perangkat Lunak (Arduino IDE) Lingkungan open-source Arduino memudahkan untuk menulis kode dan meng-upload ke board Arduino. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan Linux. Berdasarkan Pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak sumber terbuka lainnya. Gambar 2.3 Tampilan Framework Arduino UNO 13 2.1.8 Otomatis Software Reset Tombol reset Uno Arduino dirancang untuk menjalankan program yang tersimpan didalam mikrokontroller dari awal. Tombol reset terhubung ke Atmega328 melalui kapasitor 100nf. Setelah tombol reset ditekan cukup lama untuk me-reset chip, software IDE Arduino dapat juga berfungsi untuk meng-upload program dengan hanya menekan tombol upload di software IDE Arduino. 2.1.9 Modul SD Card SD Card Board untuk kartu SD standar. Hal ini memungkinkan sistem untuk menambahkan penyimpanan dan data logging untuk penyimpanan data sistem, sehingga data-data yang dihasilkan dari sistem yang kita buat dapat secara otomatis tersimpan dalam memory ini. Gambar 2.4 modul SD-Card 14 Spesifikasi Modul SD-Card: - Board untuk standar kartu SD dan Micro SD (TF) kartu - Berisi tombol untuk memilih slot kartu flash - Dudukan langsung pada Arduino Uno. Gambar di bawah ini ialah konfigurasi pemasangan dari modul SD- Card yang akan di hubungkan pada Arduini Uno Gambar 2.5 Konfigurasi SD-Card Modul ke Arduino 2.1.10 Sensor Temperature LM-35 Sensor suhu LM35 merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis yang berupa suhu menjadi besaran elektris 15 tegangan. Sensor suhu LM35 memiliki parameter bahwa setiap kenaikan 1ºC tegangan keluarannya naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5 V pada suhu 150°C. Misalnya pada perancangan menggunakan sensor suhu LM35 kita tentukan keluaran adc mencapai full scale pada saat suhu 100°C, sehingga saat suhu 100°C tegangan keluaran transduser (10mV/°C x 100°C) = 1V.[6] Persamaan (2.1) V in / °C x 100 °C = V out put Sensor suhu LM35 telah dikalibrasi secara internal dalam Celcius dengan sensitivitas 10mV/0C dan sensor ini dapat beroperasi pada suhu -550C hingga + 1500C dan pada tegangan 4 V hingga 30V . Sensor ini hanya membutuhkan 60 micro Ampere untuk beroperasi sehingga memiliki peningkatan panas yang sangat rendah yaitu kurang dari 0.10C pada keadaan udara tidak bergerak. Berikut adalah bentuk dari sensor Gambar 2.6 Sensor suhu LM 35 16