Arduino Breadboard:Papan Prototipe Sumber Terbuka

Prototyping adalah bagian besar dari proses desain dan pengembangan. Ini penting sebelum pindah ke fase yang lebih maju dalam proyek PCB. Oleh karena itu, jika Anda adalah pengembang elektronik digital, papan tempat memotong roti Arduino adalah cara yang tepat.

Sebelum Arduino, pemula mengalami kesulitan mempelajari mikrokontroler. Mereka harus menggunakan kit yang mahal, yang membutuhkan pengkodean bahasa rakitan yang sulit digunakan.

Namun, Arduino mengubah permainan dengan menyediakan platform yang terjangkau dan mudah digunakan dengan pengkodean dalam bahasa pemrograman tingkat tinggi seperti C++.

Kami akan melihat papan tempat memotong roti Arduino dan langkah-langkah yang diperlukan untuk membuat papan tersebut.

Apa itu Arduino?

Arduino adalah open-source, perangkat lunak elektronik digital dan platform perangkat keras, proyek, dan komunitas pengguna. Platform ini merancang dan membuat mikrokontroler papan tunggal yang mudah digunakan dan kitnya untuk mengembangkan elektronik digital.

Papan sirkuit Arduino

Apa itu Breadboard?

Di sisi lain, papan tempat memotong roti adalah konsol plastik persegi panjang dengan lubang berlubang persegi dan simbol &garis terukir. Ini bertindak sebagai dasar konstruksi untuk merakit beberapa komponen elektronik dan mikrokontroler seperti Arduino untuk tujuan pembuatan prototipe.

Desain papan tempat memotong roti tanpa solder adalah perbedaan utama antara papan tempat memotong roti dan PCB.

Papan tempat memotong roti tanpa solder

Biasanya, breadboard dilengkapi dengan kabel jumper, unit catu daya, dan komponen elektronik seperti transistor, resistor, dan kapasitor.

Beberapa Spesifikasi Arduino

• Tegangan Operasi:7-12V (colokan DC), 5V (USB)
• Pin I/O Digital:14 (6 untuk operasi PWM)
• Pin Input Analog:6
• Memori Flash untuk Penyimpanan Program:32KB
• RAM:2KB
• EEPROM:1KB
• Kecepatan Jam:16MHz
• Output Arus Pin I/O DC:20mA

Membangun Arduino Breadboard

Saat membangun Arduino di papan tempat memotong roti, mikrokontroler, seperti ATmega328P, membentuk kit sirkuit Arduino barebone. Tetapi bagian-bagian lain sama pentingnya dan membentuk sisa sirkuit. Spesifikasi mikrokontroler Arduino ATmega328P adalah:

Chip ATmega328P

Sumber:Wikimedia Commons

Dibandingkan dengan mikrokontroler ATmega328p standar, opsi Arduino breadboard lebih baik karena membawa bootloader Arduino. Bootloader ini memungkinkan untuk pemrograman Arduino IDE. Selain itu, papan tempat memotong roti Arduino akan memberi Anda keuntungan ini:

• Pemahaman yang lebih mendalam tentang cara kerja perangkat keras Arduino
• Penskalaan mudah
• Konsumsi daya rendah

Komponen yang Diperlukan

Untuk menyiapkan proyek lengkap, Anda memerlukan komponen berikut:

Hubungkan komponen-komponen ini seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Breadboard Arduino ATmega328p dengan modul konverter USB-ke-serial

Sumber:Wikimedia Commons

Untuk membantu Anda dengan koneksi, Anda perlu tahu untuk apa setiap pin di mikrokontroler. Berikut adalah diagram pinout untuk chip tersebut.

Diagram pinout dari ATmega328p dan papan Arduino

Sumber:Wikimedia Commons

Menghubungkan Catu Daya Eksternal

Mulailah dengan menghubungkan kabel untuk catu daya papan tempat memotong roti. Prosesnya melibatkan pemasangan kabel daya dan ground di mana pengatur tegangan akan duduk. Catat penomoran pin untuk mencegah koneksi komponen yang salah.

Selanjutnya, tambahkan kabel arde dan kabel daya di bagian bawah papan untuk menghubungkan setiap rel. Setelah itu, pasang pengatur daya dan rel daya ke board.

Tegangan maksimum yang dapat Anda terapkan ke pin VCC adalah 6V, dan Anda harus menghindari nilai ini. Gunakan antara 3.3-5.5V.

Dalam kebanyakan kasus, catu daya (baterai) 9-12VDC sudah cukup. Namun, ini adalah pekerjaan pengatur tegangan. Oleh karena itu, daya input harus 7-16V untuk mendapatkan sekitar 5V dari regulator.

Tambahkan kapasitor 10uF antara regulator IN &ground. Selain itu, pasang kapasitor serupa di rel kanan antara lantai dan daya.

Selanjutnya, tempelkan lampu LED dan resistor 220 ohm ke sisi kiri papan, tepat di seberang pengatur tegangan.

Setelah Anda memilah sumber daya, sekarang saatnya memuat mikrokontroler, kemudian modul konverter USB ke serial.

Menghubungkan Mikrokontroler

Pertama, pasang chip ke papan tempat memotong roti, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Selanjutnya, sambungkan resistor pull-up 10k ke +5V dari pin reset untuk mencegah reset chip dalam operasi biasa. Jika di-ground ke 0V, pin reset akan mem-boot ulang mikrokontroler.

Selanjutnya, pasang clock 16 MHz ke pin 9 dan 10. Hubungkan dua kapasitor 22 pF ke masing-masing pin ini dan ground.

Sebuah chip ATmega328P yang terpasang pada papan tempat memotong roti

Sumber:Wikimedia Commons

Setelah itu, sambungkan sakelar taktil kecil antara pin reset dan ground untuk bertindak sebagai tombol reset. Dengan komponen ini di tempatnya, balikkan sakelar jika Anda ingin memulai ulang chip untuk mengunggah program baru.

Penting untuk dicatat bahwa beberapa chip telah diprogram dengan program LED berkedip. Biasanya, software Arduino berisi program langsung dari produsennya.

Pastikan pin ini terhubung sebagai berikut:

• Pin 7 – Tegangan suplai digital (VCC)
• Pin 8 – GND
• Pin 20 – AVcc – tegangan suplai konverter ADC. Anda harus menghubungkan ini ke daya input jika tidak menggunakan ADC. Jika menggunakan ADC, sambungkan pin ke daya melalui filter lolos rendah.
• Pin 21 – AREF – Pin referensi analog untuk ADC
• Pin 22 – GND

LED papan harus berkedip setelah mengatur semuanya dan menghubungkan baterai. Tujuan dari lampu LED adalah untuk memeriksa apakah papan mendapatkan jumlah daya yang tepat atau korslet.

Anda bisa berhenti di sini, tetapi kesenangan sebenarnya datang ketika Anda memprogram papan tempat memotong roti Arduino. Untuk mem-flash-nya menggunakan kode Anda, Anda perlu menghubungkan modul konverter USB ke serial ke papan tempat memotong roti.

Karena Anda akan mengetik kode pada Arduino IDE di komputer Anda, modul konverter USB ke serial menyediakan port USB. Akan membantu jika Anda memiliki port untuk menghubungkan komputer Anda ke chip papan tempat memotong roti melalui kabel USB.

Menghubungkan USB ke Modul Konverter Serial

Anda hanya perlu membuat lima koneksi ini:

• Rx ke Tx
• Tx ke Rx
• Vcc ke Vcc
• GND ke GND
• DTR/RTS ke RST melalui kapasitor 10uF

Dari sana, Anda bisa berkreasi di Arduino IDE. Kemudian coba jalankan potongan kode yang berbeda pada chip, seperti masuk ke mode tidur untuk jangka waktu tertentu.

Contoh kode LED berkedip pada Arduino IDE

Sumber:Wikimedia Commons

Ringkasan

Seperti yang Anda lihat, papan tempat memotong roti Arduino menyediakan platform yang mudah digunakan dan terjangkau untuk pengujian dan pengembangan, sehingga ideal untuk desainer elektronik digital pemula. Jika Anda memiliki pertanyaan, hubungi kami untuk klarifikasi lebih lanjut.