1.1Arduino itu apa?

Arduino Uno adalah papan kecil seukuran kartu ATM yang bisa kamu program untuk mengendalikan benda lain: menyalakan lampu, membaca sensor suhu, menggerakkan motor, atau menampilkan tulisan di layar.

Otaknya adalah sebuah chip bernama mikrokontroler. Mikrokontroler itu komputer yang sangat sederhana: tidak punya layar, tidak punya Windows, dan cuma menjalankan satu program. Program itu kamu tulis di laptop, lalu dikirim ke papan lewat kabel USB. Setelah itu kabelnya boleh dicabut. Selama papan dapat listrik, program tadi jalan terus, dan tetap tersimpan walaupun listriknya dimatikan.

Benda seperti ini sudah ada di sekitarmu. Remote TV, mesin cuci, rice cooker digital, dan kipas angin yang ada tombol timer-nya semuanya punya mikrokontroler di dalam. Bedanya, program di benda-benda itu dikunci pabrik. Di Arduino, programnya kamu yang tulis.

Memori 32 kilobyte kedengarannya kecil sekali. Tapi program Arduino juga kecil: program LED kedip di Bab 2 cuma butuh sekitar 1 kilobyte. Proyek terbesar di tutorial ini masih jauh di bawah batasnya.

1.2Bedah papan Uno

Ambil papan Uno-mu dan pegang dengan colokan USB di sebelah kiri, seperti gambar di bawah. Bagian yang kamu lihat di papan aslinya ada di posisi yang sama.

USB dan colokan DC: pintu listrik

Colokan USB punya dua tugas: memberi listrik ke papan dan menjadi jalur kiriman program dari laptop. Selama belajar, kamu cukup pakai ini. Colokan DC (bulat hitam) dipakai kalau papan mau jalan tanpa laptop, misalnya dari adaptor 9 volt. Kita pakai di Bab 8.

Pin digital 0 sampai 13

Deretan lubang di tepi atas. Tiap lubang punya nomor, dan program bisa membuatnya nyala (5 volt) atau mati (0 volt), atau membaca apakah ada listrik yang masuk. Pin bertanda gelombang (~) yaitu 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 punya kemampuan tambahan yang dipakai di Bab 7.

Pin 0 dan 1 (tulisan RX dan TX) dipakai Arduino untuk ngobrol dengan laptop lewat USB. Untuk sementara, jangan sambungkan apa pun ke dua pin ini. Kalau dipakai, upload program bisa gagal.

Pin analog A0 sampai A5

Di kanan bawah. Pin digital cuma kenal "ada" dan "tidak ada" listrik. Pin analog bisa membaca seberapa banyak, misalnya posisi tombol putar atau terang-gelapnya cahaya. Bab 6 khusus membahas ini.

Pin power: 5V, 3.3V, GND, VIN

Di kiri bawah. Pin 5V dan 3.3V mengeluarkan listrik untuk komponen lain. Pin GND (ground) adalah titik nol, tempat listrik "pulang". Ada tiga lubang GND di papan Uno (dua di bawah, satu di atas dekat pin 13), dan ketiganya sama saja. VIN jarang dipakai pemula, jadi lewati dulu.

Lampu kecil di papan

• ON: menyala hijau selama papan dapat listrik.
• L: tersambung ke pin 13. Lampu ini yang akan kamu kedipkan di program pertamamu.
• TX dan RX: berkedip saat Arduino sedang kirim atau terima data, misalnya waktu upload.

Tombol RESET merah di pojok kiri atas memulai ulang program dari awal, persis seperti mencabut lalu mencolok lagi kabel USB.

1.3Kenalan sama komponen kit

Lima komponen ini dipakai di hampir semua proyek. Keluarkan dari kit dan cocokkan satu per satu.

LED

Lampu kecil yang cuma mau menyala kalau dipasang dengan arah yang benar. Kakinya dua dan panjangnya beda:

• Kaki panjang = anoda (+), disambung ke arah sumber listrik (pin Arduino).
• Kaki pendek = katoda (−), disambung ke arah GND. Badan LED di sisi katoda biasanya sedikit rata.

Kalau terbalik, LED tidak rusak, cuma tidak menyala. Jadi kalau LED-mu diam saja, hal pertama yang dicek adalah arahnya.

Resistor

Tabung kecil bergaris warna yang tugasnya membatasi arus. Tanpa resistor, LED yang dicolok ke pin Arduino menyedot arus terlalu besar dan bisa rusak, begitu juga pinnya. Resistor tidak punya arah, boleh dipasang bolak-balik.

Nilai resistor dibaca dari gelang warnanya. Dua yang paling sering dipakai di tutorial ini:

Ω dibaca "ohm", satuan hambatan. 10 kΩ artinya 10.000 ohm. Cara membaca semua warna ada di Lampiran C.

Breadboard

Papan berlubang untuk merangkai tanpa menyolder. Komponen tinggal ditancapkan. Rahasianya ada di dalam: di bawah lubang-lubangnya ada lempeng logam yang menyambungkan lubang tertentu.

• Di bagian tengah, 5 lubang dalam satu kolom (misalnya f sampai j di kolom 4) tersambung. Bagian atas dan bawah parit tidak tersambung satu sama lain.
• Di tepi atas dan bawah ada rel daya: satu baris panjang bertanda + (merah) dan − (biru). Semua lubang di satu baris rel tersambung. Biasanya rel + diisi 5V dan rel − diisi GND.

Dua kaki komponen yang ditancap di kolom yang sama berarti tersambung langsung. Ini kesalahan yang paling sering terjadi: LED dipasang dengan kedua kakinya di satu kolom, sehingga listrik lewat tanpa melewati LED dan LED-nya tidak menyala.

Kabel jumper

Kabel dengan ujung yang bisa langsung ditancap. Jenis male-male (dua ujung berupa jarum) dipakai dari pin Arduino ke breadboard. Warna kabel tidak berpengaruh ke listriknya, tapi biasakan merah untuk 5V dan hitam untuk GND. Kalau rangkaian mulai ramai, kebiasaan ini sangat menolong saat mencari kesalahan.

Tombol (push button)

Tombol kecil berkaki empat. Kaki-kakinya tersambung berpasangan di dalam, dan saat ditekan, kedua pasangan ikut tersambung. Supaya tidak bingung pasangan mana yang mana, di tutorial ini tombol selalu dipasang menyeberangi parit breadboard, lalu yang disambung adalah dua kaki yang bersilangan (diagonal). Cara ini selalu benar ke arah mana pun tombolnya terpasang.

1.4Listrik secukupnya

Untuk merangkai di tutorial ini, kamu cukup paham tiga hal. Bayangkan listrik seperti air di pipa.

Pin Arduino yang dinyalakan memberi tegangan 5 volt. Kalau pin itu disambung ke LED lalu ke GND, arus mengalir. Seberapa besar arusnya ditentukan oleh hambatan di jalurnya. Rumusnya pendek:

arus = tegangan ÷ hambatan

LED merah "memakan" sekitar 2 volt untuk menyala, jadi tegangan yang tersisa untuk resistor kira-kira 5 − 2 = 3 volt. Dengan resistor 220 Ω, arusnya 3 ÷ 220 = 0,0136 ampere, atau sekitar 14 miliampere (mA). Angka itu aman untuk LED dan aman untuk pin Arduino, yang sebaiknya tidak dibebani lebih dari 20 mA per pin.

Coba hitung tanpa resistor: hambatannya hampir nol, jadi arusnya melonjak jauh di atas batas. Itu sebabnya resistor selalu menemani LED.