Ringkasan Komponen Arduino dan Fungsinya
Ketika mendegar Arduino hal pertama yang terlintas ketika mereka memikirkan tentang sistem yang tertanam dalam komponen elektronika.
Lingkungan pemrograman yang mudah digunakan dan dukungan luas dari komunitas online menjadikannya pilihan pertama bagi siapa saja yang ingin membuat proyek elektronik keren. Lebih murah, mudah digunakan, dan mudah tersedia di mana-mana.
Apa itu Arduino? Arduino adalah platform pengembangan Tertanam yang terdiri dari bagian perangkat keras dan perangkat lunak.
Mari kita bahas dari sisi perangkat kerasnya, Seperti yang kita ketahui seperti papan pengembangan lainnya, Arduino juga terbuat dari banyak komponen dasar.
Pada artikel ini, kita akan membahas apa saja komponen atau bagian dasar dari Board Arduino, Artikel ini sepenuhnya terfokus pada Arduino UNO saja, jika Anda ingin tahu tentang opsi lain, Anda dapat melihat artikel kami sebelumnya tentang Berbagai Jenis Arduino di mana kami telah membandingkan semua Arduino populer dan spesifikasinya.
Arduino - Desain Perangkat Keras
Apa itu perangkat keras Arduino? Arduino adalah mikrokontroler yang terpasang PCB yang dapat Anda program dan gunakan untuk tugas sehari-hari yang sederhana, perhitungan matematis, serta pembuatan prototipe dan pengujian.
Papan pengembangan Arduino terdiri dari mikrokontroler inti dengan komponen tambahannya dan rangkaian yang diperlukan untuk berkomunikasi dengan PC yang akan kita gunakan untuk komunikasi dan pemrograman mikrokontroler.
Untuk tujuan komunikasi atau pemrograman, kami akan menggunakan konverter USB ke TTL, yang akan disematkan di dalam papan Arduino, Jadi jika kita melihat papan Arduino pada level blok akan terlihat seperti ini.
Diagram blok Arduino di atas menunjukkan modul-modul penting pada papan Arduino UNO, Ketika Anda berpikir tentang papan Arduino, gambar pertama yang muncul di benak Anda mungkin adalah Arduino UNO atau Arduino Nano.
Itu karena mereka adalah papan yang paling populer di kalangan masyarakat, Itu tidak berarti Arduino terbatas pada kemampuan chip ATMEGA328. Ada banyak varian papan yang tersedia, dengan serangkaian fitur yang berbeda seperti mikrokontroler yang berbeda, tata letak, jumlah port I/O, dll.
Kami akan menggunakan Arduino UNO sebagai contoh dan akan membahas setiap komponen di dalamnya.
Komponen di Papan Arduino UNO dan Apa fungsinya?
Mari kita lihat bagian atau komponen dasar Arduino UNO, Ini akan bervariasi dari papan ke papan, tergantung pada Pengontrol yang digunakan dan fitur.
Di sini kita akan melihat Arduino Uno sebagai contoh. Saya telah menandai komponen/bagian utama pada UNO pada gambar di bawah ini.
Pada board UNO, komponen utamanya adalah ATMega328P, Ini adalah komponen utama dari Arduino UNO.
Di dekat MCU Anda dapat melihat resonator 16MHz yang akan memberi ATMega328P sinyal jam untuk bekerja.
Di dekatnya, Anda juga bisa melihat konektor bernama ICSP. Ini digunakan untuk membakar bootloader Arduino ke dalam chip, Dan Anda juga dapat melihat pin header untuk I/O.
Jika Anda melihat sisi lainnya, Anda dapat menemukan mikrokontroler lain dalam paket QFN, Ini adalah ATMega16U dan digunakan sebagai konverter USB -TTL.
Dekat itu, ia akan memiliki port kristal dan ICSP untuk membakar firmware, ada tombol reset di dekatnya, yang akan mereset ATMega328P.
Anda dapat melihat port USB dan DC barrel jack di sisi kiri, Anda dapat menyalakan Arduino baik melalui port USB atau jack barel.
Jack barel akan menerima rentang tegangan 7-12V, Dan di dekat jack barel, Anda dapat menemukan dua pengatur tegangan, Satu untuk 5V dan satu untuk 3.3V. Mari kita bahas setiap komponen.
Soket USB-B
Soket USB pada UNO memiliki dua fungsi, Salah satunya untuk komunikasi, untuk terhubung dengan komputer melalui port USB, dan juga untuk memuat firmware ke Arduino dengan bantuan bootloader.
Yang kedua adalah memberi daya pada Arduino, Anda dapat menggunakan port USB untuk menyalakan Uno langsung dari port USB manapun.
Pin ISCP
Di Arduino UNO Anda dapat menemukan dua konektor 6 pin, Satu di dekat USB – TTL Chip dan yang satunya di ujung papan.
Pin ini digunakan untuk memprogram kedua mikrokontroler tersebut, Chip USB – TTL pada board ini adalah ATMgega16U.
Konektor bertanda 1 digunakan untuk memprogram firmware USB-TTL ke dalam chip ini, Dan konektor bertanda 2 digunakan untuk mem-burning bootloader ke dalam mikrokontroler ATMega328.
Tombol Atur ulang
Sesuai dengan namanya tombol switch ini digunakan untuk mereset mikrokontroler ATMega328, Ini terhubung ke pin PC6/Reset, yang ditarik melalui 10K, Saat sakelar ditekan, pin ditarik ke ground dan chip akan diatur ulang.
Chip Penghubung USB-TTL
Untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino mengandalkan Penghubung USB-TTL. Di UNO, ATMega16U dengan custom firmware bertindak sebagai chip penghubung USB – TTL.
Osilator Kristal/ resonator Keramik
Agar mikrokontroler berfungsi, diperlukan sumberfrekuensi, Rangkaian frekuensi menentukan kecepatan operasi mikrokontroler.
Berapa banyak instruksi per detik yang akan dieksekusi tergantung pada frekuensi, Mikrokontroler seri ATMega dapat menggunakan dua jenis sumber clock.
Salah satunya adalah osilator RC internal yang sudah ada di dalam mikrokontroler, Tetapi kelemahan menggunakan osilator internal adalah frekuensi maksimumnya terbatas dan tidak begitu akurat.
Di situlah opsi kedua digunakan, yaitu menggunakan generator jam eksternal. Dalam hal ini, kami akan menggunakan osilator kristal kuarsa atau resonator keramik untuk tujuan ini.
Pada gambar di bawah ini, Anda dapat melihat dua komponen yang ditandai, Pertama adalah osilator kristal 16MHz yang digunakan untuk chip ATMega16U2 dan yang kedua adalah resonator 16MHz yang digunakan untuk mikrokontroler ATMega328P.
Kontrol Daya
Jika Anda memeriksa Arduino UNO, Anda dapat menemukan LM358. Anda mungkin berpikir apa perannya di sini.
Ini digunakan sebagai pembanding untuk mengontrol jalur daya input, Ketika daya input disediakan melalui jack barel atau pin Vin, rangkaian kontrol jalur daya akan memutus pin daya USB dari rangkaian untuk melindungi port USB.
Regulator tegangan
ATMega328 dan ATmega16U2 memiliki tegangan input maksimum sekitar 5V dan sebagian besar modul atau aksesori bekerja pada 5V atau 3,3V. Arduino dapat menerima 7-12V melalui pin Vin atau jack barel DC.
Jadi, untuk menurunkannya, ada dua regulator di dalamnya, Salah satunya adalah regulator 5V (ditandai sebagai 1) untuk mikrokontroler dan yang lainnya adalah regulator 3.3V yang digunakan untuk menyediakan 3.3V melalui pin 3.3V.
DC Barel Jack
Jack barel DC digunakan untuk memasok daya ke Arduino UNO, Kami dapat menyediakan 7-12V melaluinya dan karenanya kami dapat menggunakan adaptor 12V DC atau adaptor 9V DC pada Jack ini untuk memberi daya pada papan Arduino.
I/O Digital dan Analog
Arduino UNO memiliki 14 pin I/O digital dan 6 input Analog. Pin I/O digital adalah level logika 5V dan Anda juga dapat menggunakan pin Analog sebagai I/O digital.
Arduino UNO mendukung input ADC 6 channel 10 bit melalui A0-A5, yang dapat disampel dan dianalisis menggunakan UNO.
LED Status dan LED bawaan
Arduino Uno memiliki 4 LED onboard. Satu digunakan sebagai indikator daya dan dua digunakan untuk menunjukkan aktivitas pin Rx dan Tx. Yang lainnya diikat ke pin Digital 13, yang dapat digunakan untuk menguji papan Arduino atau hanya sebagai indikator.
ATMega328P
Yang terakhir adalah komponen utama pada papan Arduino – Mikrokontroler ATMega328P. UNO menggunakan versi DIP 28Pin dari ATMega328P.
Atmega328P telah diprogram sebelumnya dengan bootloader yang memungkinkan Anda mengunggah program secara langsung ke Arduino melalui USB tanpa memerlukan pemrogram eksternal.
Diagram Rangkaian Arduino UNO
Sekarang mari kita lihat Skema Arduino UNO Diagram rangkaian di bawah ini, dengan jelas menunjukkan semua bagaimana berbagai komponen terhubung ke papan Arduino UNO.
Berikut adalah bagian daya dari rangkaian di mana Anda dapat menemukan colokan DC untuk input daya, regulator 5V, dan 3.3V, dan rangkaian kontrol jalur daya di sekitar rangkaian komparator LM358.
Regulator 5V adalah NCP1117ST50T3G dan Vin dari regulator ini terhubung melalui input jack DC melalui dioda M7 yang bertindak sebagai perlindungan polaritas terbalik.
Output dari regulator 5V terhubung ke sisa jaringan 5V di sirkuit dan juga ke input regulator 3.3V, LP2985-33DBVR.
Sumber 5V lainnya adalah pin VCC dari USB yang terhubung ke saluran pembuangan FDN340P, MOSFET saluran-P, dan sumbernya terhubung ke jaringan 5V.
Gerbang transistor terhubung ke output op-amp LMV358 yang digunakan sebagai pembanding, Perbandingannya adalah antara 3V3 dan Vin/2.
Ketika Vin/2 lebih besar, ini akan menghasilkan output yang tinggi dari komparator dan MOSFET saluran-P mati.
Jika tidak ada Vin yang diterapkan, V+ dari komparator ditarik ke bawah ke GND dan Vout rendah, sehingga transistor menyala dan USB VCC terhubung ke 5V.
Berikut tampilan power tree Arduino UNO
Sekarang mari kita lihat bagian USB-TTL. Seperti yang sudah kita bahas sebelumnya komponen utama dalam hal ini adalah mikrokontroler ATMega16U2.
Dari segi desain elektronik, bagian ini mirip dengan bagian mikrokontroler, MCU ini memiliki header ICSP, kristal eksternal dengan kapasitor beban (CL), dan kapasitor filter Vcc.
Z1 dan Z2 adalah varistor atau VDR dan digunakan sebagai perangkat perlindungan ESD Dan kita juga dapat menemukan dua resistor secara seri dengan pin D+ dan D- yang digunakan untuk impedansi terminasi yang tepat untuk jalur data USB.
Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.
0 Response to "Ringkasan Komponen Arduino dan Fungsinya"
Post a Comment