Modul Pembelajaran Arduino

MODUL PENGENALAN DAN AMA A MAL L I MENGGUNAK MENGGUNA K A N ARDUINO A RDUINO UNO R3 Edisi Pertama MOHD MAAROF BIN MOHD ZAKARIA UNTUK KEGUNAAN PEMBELA PEMBELA JA RAN REKA REKA BENTUK TEKNOLOGI TEKNOLOGI TINGKATAN 2 SAHAJ A

MODUL PENGENALAN DAN AMALI MENGGUNAKAN ARDUINO UNO R3

PENGENALAN ARDUINO

Arduino adalah sumber terbuka, perkakasan komputer dan syarikat perisian, projek, dan komuniti pengguna yang mereka bentuk dan mengeluarkan mikropengawal tunggal dan kit mikropengawal untuk membina peranti digital dan objek interaktif yang dapat mengesan dan mengawal objek dalam dunia fizikal. Produk projek diedarkan sebagai perkakasan dan perisian sumber terbuka, yang dilesenkan di bawah GNU General Public License (LGPL) (LGPL) atau GNU General Public License (GPL), membenarkan pembuatan papan litar Arduino dan pengedaran perisian oleh sesiapa ses iapa . Papan litar Arduino boleh didapati secara komersil dalam dala m bentuk yang telah disiapkan, atau sebagai alat do-it-yourself.

Reka bentuk papan litar Arduino menggunakan pelbagai mikropemproses dan pengawal. Papan tersebut dilengkapi dengan set pin input / output digital dan analog analo g (I ( I / O) yang boleh dihubungkan ke pelbagai papan pengembangan (perisai) dan litar lain. Papan mempunyai antara muka komunikasi bersiri, termasuk Universal Serial Bus (USB) pada beberapa model, yang juga digunakan untuk memuatkan program dari komputer peribadi. Mikro pengawal biasanya diprogramkan menggunakan dialek ciri dari bahasa pengaturcaraan C dan C ++. Di samping menggunakan alat ganti tradisional, projek Arduino menyediakan persekitaran pembangunan bersepadu (IDE) berdasarkan projek bahasa Pemprosesan.

Projek Arduino bermula pada tahun 2003 sebagai program untuk pelajar-pelajar di Institut Reka Bentuk Interaksi Ivrea di Ivrea, Itali, bertujuan untuk menyediakan cara yang murah dan mudah bagi orang baru dan profesional untuk membuat peranti yang berinteraksi dengan alam sekitar mereka menggunakan sensor dan penggerak (actuator). Contoh umum peranti seperti ini yang dimaksudkan untuk penggemar pemula termasuk robot mudah, termostat, dan pengesan gerakan.

Perkakasan Keras (Hardware)

Arduino adalah perkakasan sumber terbuka. Reka bentuk rujukan perkakasan diedarkan di bawah lesen Creative Commons Atribusi Share-Alike 2.5 dan boleh didapati di laman web Arduino. Fail susun atur dan pengeluaran untuk beberapa versi perkakasan juga tersedia. Kod sumber untuk IDE dilepaskan di bawah GNU General Public License, versi 2. Walaubagaimanapun, Rang Undang-undang Bahan Bahan Arduino tidak pernah dikeluarkan oleh kakitangan Arduino.

Walaupun reka bentuk perkakasan dan perisian tersedia secara bebas di bawah lesen copyleft, pemaju telah meminta agar nama Arduino menjadi eksklusif untuk produk rasmi dan tidak digunakan untuk karya yang diperolehi tanpa izin. Dokumen dasar rasmi mengenai penggunaan nama Arduino menekankan bahawa projek itu terbuka untuk menggabungkan karya oleh orang lain ke dalam produk rasmi. Beberapa produk yang serasi Arduino dikeluarkan secara komersil telah mengelakkan nama projek dengan menggunakan pelbagai nama yang berakhir di -duino.

© Mohd Maarof bin Mohd Zakaria 2017 (Edisi Pertama Ogos 2017)

2


Kebanyakan papan litar Arduino terdiri daripada mikropengawal AVR Atmel 8-bit (ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280, ATmega2560) ATmega2560) dengan pelbagai memori FLASH, pin, dan ciri-ciri. Arduino Due 32-bit, berdasarkan Atmel SAM3X8E diperkenalkan pada 2012. Papan menggunakan pin tunggal atau dua baris atau sambungan pin lubang lubang (Female Header) yang memudahkan sambungan untuk pengaturcaraan dan dimasukkan ke dalam litar lain. Ini boleh menyambung dengan modul tambahan yang dinamakan perisai. Perisai yang banyak dan mungkin disusun mungkin boleh ditangani secara individu melalui bas siri I²C. Kebanyakan papan termasuk pengatur linear 5 V dan pengayun kristal 16 MHz atau resonator seramik. Sesetengah reka bentuk, seperti LilyPad, berfungsi pada 8 MHz dan mengetepikan dengan pengawal voltan papan atas kerana batasan faktor-faktor tertentu.

Mikropengawal Arduino pra-diprogramkan dengan pemuat boot yang memudahkan muat naik program ke memori FLASH pada cip. Aduino UNO menggunakan bootloader optiboot. Papan dimuatkan dengan kod program melalui sambungan siri ke komputer lain. Beberapa papan litar Arduino bersiri mengandungi litar shifter ta hap untuk menukarkan antara tahap logik RS-232 dan isyarat tahap logik transistor-transistor (TTL). Papan litar Arduino semasa diprogramkan melalui Universal Serial Bus (USB), yang dilaksanakan menggunakan cip penyesuai USB-ke-serial seperti FTDI FT232. Beberapa papan, seperti papan Uno model kemudian, menggantikan cip FTDI dengan cip AVR yang berasingan yang mengandungi firmware USB-ke-siri, yang boleh diprogramkan menerusi pengepala ICSP sendiri. Varian lain, seperti Arduino Mini dan Boarduino tidak rasmi, menggunakan papan atau kabel penyesuai USB atau kabel, Bluetooth atau kaedah lain yang boleh dilepaskan, apabila digunakan dengan alat mikropengawal tradisional dan bukannya Arduino IDE, pengaturcaraan sistem AVR standard Pengaturcaraan digunakan.

Papan litar arduino mendedahkan kebanyakan pin I / O mikropengawal untuk digunakan oleh litar lain. Diecimila, [a] Duemilanove, [b] dan semasa Uno menyediakan 14 pin I / O digital, enam daripadanya boleh menghasilkan isyarat modulasi lebar denyut, dan enam input analog, yang juga boleh digunakan sebagai enam digital I / O pin. Pins ini berada di bahagian atas papan, melalui ketua wanita 0.1 inci (2.54 mm). Beberapa pelindung aplikasi plug-in juga tersedia secara komersial. Arduino Nano, dan Lembaga Bare Bones yang serasi Arduino dan Boarduino boleh memberikan pin header lelaki di bahagian bawah papan yang boleh memasangkan papan roti tanpa solder.

Banyak Arduino yang serasi dan papan yang berasal dari Arduino wujud. Sesetengahnya bersamaan dengan Arduino dan boleh digunakan secara bergantian. Banyak yang meningkatkan Arduino asas dengan menambah pemandu output, sering digunakan dalam pendidikan peringkat peringkat sekolah, untuk mempermudah mempermudah membuat kereta dan robot kecil. Lain-lain Lain-lain bersamaan elektrik tetapi mengubah faktor bentuk, kadang-kadang mengekalkan keserasian dengan perisai, kadang-kadang tidak. Sesetengah varian menggunakan pemproses yang berbeza, keserasian yang berlainan.


3


Pembangunan Perisian

Program untuk Arduino boleh ditulis dalam bahasa pengaturcaraan untuk pengkompil yang menghasilkan kod mesin binari untuk pemproses sasaran. Atmel menyediakan persekitaran pembangunan untuk mikropengawal mikropengawal mereka, AVR Studio dan Studio Atmel yang lebih baru.

Projek Arduino menyediakan persekitaran pembangunan bersepadu Arduino (IDE), yang merupakan aplikasi silang platform yang ditulis dalam bahasa pengaturcaraan Java. Ia berasal dari IDE untuk bahasa Pemprosesan dan Pendawaian. Ia termasuk editor kod dengan ciri-ciri seperti memotong teks dan menyisipkan, mencari dan menggantikan teks, indentasi automatik, penyesuaian sokongan, dan penonjolan sintaks, dan menyediakan mekanisme satu klik mudah untuk menyusun dan memuat naik program ke papan litar Arduino. Ia juga mengandungi kawasan mesej, konsol teks, bar alat dengan butang untuk fungsi umum dan hierarki menu operasi.

Satu program yang ditulis dengan IDE untuk Arduino dipanggil lakaran. Lakaran akan disimpan pada komputer pembangunan sebagai fail teks dengan sambungan file .ino. Lakaran Arduino Software (IDE) pra-1.0 disimpan dengan lanjutan .pde.

IDE Arduino menyokong bahasa C dan C ++ menggunakan peraturan khusus penataan kod. IDE Arduino membekalkan perpustakaan perisian dari projek Pendawaian, yang menyediakan banyak prosedur input dan keluaran yang sama. Kod bertulis pengguna hanya memerlukan dua fungsi asas, untuk memulakan lakaran dan gelung program utama, yang disusun dan dikaitkan dengan program utama rintisan () ke dalam program eksekutif kitaran eksekutif dengan alat GNU, juga disertakan dengan pengedaran IDE. Arduino IDE menggunakan program avrdude untuk menukar kod executable ke dalam file teks dalam pengekodan heksadesimal yang dimuat ke dalam papan litar Arduino oleh program loader dalam firmware papan.

Perisian

Arduino C / C ++ minimum, seperti yang dilihat oleh programmer IDE Arduino, terdiri daripada hanya dua fungsi.


4


void setup (): Fungsi ini dipanggil sekali apabila lakaran bermula selepas kuasa atau semula. Ia digunakan untuk menginisialisasi pemboleh ubah, mod pin input dan output, dan perpustakaan lain yang diperlukan dalam lakaran. void loop (): void setup () telah dipanggil, fungsi void loop () dilaksanakan berulang kali dalam program utama. Ia mengawal papan sehingga papan dimatikan atau diset semula. Papan litar Arduino kebanyakan mengandungi diod pemancar cahaya (LED) dan perintang yang dihubungkan antara pin 13 dan bumi, yang merupakan ciri mudah untuk banyak ujian dan fungsi program. Program biasa untuk pemula Arduino programmer berkilau LED berulang kali.

Pengenalan papan litar Arduino UNO R3

Gambarajah di sebelah menunjukkan papan mikropengawal Arduino UNO R3. Setiap bahagian yang ditandakan dengan kotak merah dan dilabelkan dengan nombor akan diterangkan dibawah tentang fungsi-fungsinya. Ciri-ciri ARDUINO UNO R3 : Mikropengawal Voltan Operasi Voltan Masukan (Dicadangkan) Voltan Masukan (Terhad) Pin Digital I/O Pin PWM Digital I/O Pin Analog Input Arus Terus setiap Pin I/O Arus Terus Pin untuk 3.3V Memori Flash SRAM EEPROM Kelajuan Jam LED Terbina (pin) Panjang Lebar Berat

ATmega328P 5V 7-12V 6-20V 14 (6 adalah output PWM ) 6 6 20 mA 50 mA 32 KB (ATmega328P) dimana 0.5 KB digunakan oleh bootloader 2 KB (ATmega328P) 1 KB (ATmega328P) 16 MHz 13 68.6 mm 53.4 mm 25 g


5


3

12

11

10

9

13 2 7 6 1

8 4

5 1. Mikropengawal ATMEL Mega328

Merupakan jenis mikropengawal yang digunakan untuk papan litar Arduino UNO ini. Parameter

Nilai

Jenis CPU

8-bit AVR

Prestasi

20 MIPS at 20 MHz[2]

Memori Flash

32 kB

SRAM

2 kB

EEPROM

1 kB

Jumlah Pin

28-pin PDIP, MLF, 32 pin TQFP, MLF

Frekuensi Berfungsi Maksimum

20 MHz

Jumlah Saluran Sentuh

16

Pengambilalihan Perkakasan QTouch Tiada Maksimum I/O pins

26

External interrupts

2

Antaramuka USB

Tiada

Kelajuan USB

–


6


2. 16 MHz Kristal

Merupakan pengayun frekuensi bagi papan litar Arduino UNO ini pada frekuensi 16 MHz.

3. Input Output (I/O) Digital

Merupakan bahagian yang digunakan sebagai input dan output bagi papan litar Arduino ini. Ianya mempunyai 13 pin yang digunakan untuk beberapa fungsi selain hanya menerima dan menghantar maklumat biasa. Antara fungsi yang boleh digunakan ialah a) Komunikasi (Tx dan Rx) Ianya digunakan untuk menghantar dan menerima maklumat dari peranti seperti Bluetooth, Ethernet dan sebagainya. Tx bermaksud Transmitting dan Rx bermaksud Receiving. Arduino UNO hanya menggunakan pin 0 dan 1 untuk proses komunikasi secara siri yang menggunakan UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). b) Pulse Width Modulation PWM membolehkan anda mencipta isyarat analog yang palsu dengan menghidupkan nilai pin tinggi dan rendah. Jumlah masa keseluruhan pin menghasilkan kesan tinggi voltan purata isyarat. Ini berfungsi dengan baik untuk memalapkan LED selagi kekerapan denyutannya lebih cepat daripada penglihatan mata anda Arduino UNO hanya boleh melakukan PWM pada pin: 3, 5, 6, 9, 10 dan 11. Secara asasnya keluaran digital hanya mempunyai voltan sebanyak 0V atau 5V, maka dengan PWM kita sebagai pengguna boleh mengubah nilai voltan keluaran mengikut kehendak kita yang menyamai dengan nilai voltan analog. Contoh untuk mendapatkan kecerahan LED sebanyak 100% maka voltan digital keluaran adalah sebanyak 5V. Untuk mendapatkan kecerahan LED sebanyak 75% maka voltan analog keluaran adalah sebanyak 3.75V dan kitaran PWM adalah seperti gambarajah dimana hanya 75% masa mempunyai voltan ON dan 25% OFF. Disebabkan frekuensi ON dan OFF ini tinggi maka mata kita melihat ianya malap sebanyak 25%.


7


Untuk menggunakan PWM ini semasa anda memprogram Arduino UNO, anda perlu menggunakan arahan analogWrite(pin,value) Pin yang digunakan mestilah antara 3, 5, 6, 9, 10 dan 11 sahaja. Value yang digunakan adalah antara nilai 0 hingga 255. Contoh arahan pada Arduino IDE setelah anda sambungkan LED pada kali no 9 dengan kecerahan 50%. analogWrite (9, 127)

Nilai 127 itu adalah 50% dari nilai 255. Kaedah ini akan diterangkan lebih lanjut semasa amali projek.

4. Input Analog

Merupakan pin yang menerima voltan dari isyarat analog dari pengesan (SENSOR) yang dipasang kepada Arduino. Nilai voltan yang dihantar oleh pengesan akan ditukarkan kepada isyarat digital oleh sistem terbina di dalam Arduino. Nilai voltan yang dikesan di bahagian Input analog ini akan ditukarkan kepada nilai digital 10bit. Nilai bit 0000000000 2 = 0 Desimal = 0V dan nilai 1111111111 2 = 1023 Desimal = 5V. Ini bermaksud nilai yang dibaca dari input analog akan dibandingkan kepada nilai 5V dan s etiap unit bit nilai voltan adalah 4.88mV. 5. Pin Kuasa

Pin kuasa yang digunakan untuk membekalkan kuasa pada unit luar seperti pengesan (Sensor) atau apa-apa peranti yang akan disambungkan kepada input analog. Selain dari itu terdapat juga pin GND iaitu Ground atau Bumi yang perlu disambungkan kepada semua komponen elektronik yang berkaitan dengan Arduino sebagai pelengkap litar. Pin kuasa juga boleh menerima voltan luar pada pin Vin sehingga nilai 20V(maksimum). 6. Cip Kuasa 3.3V

Cip ini menjadikan voltan masukan yang tinggi dihadkan kepada nilai 3.3V dengan arus 50mV.


8


7. Cip Kuasa 5V

Cip ini menjadikan voltan masukan yang tinggi dihadkan kepada nilai 5V dengan arus 20mV. 8. Jek Adaptor Kuasa

Merupakan sambungan yang memerlukan kuasa dari sambungan bateri atau adaptor kuasa yang bernilai antara 9V sehingga 20V. Namun begitu nilai yang optimum adalah antara 9V hingga 12V. 9. LED kuasa

Menunjukkan papan litar Arduino boleh beroperasi dengan normal. 10. Antaramuka USB

Merupakan sambungan antara PC dengan papan litar Arduino. Ianya digunakan untuk menghantar program kepada papan litar dan memberi kuasa melalui sambungan USB. 11. IC antaramuka USB

Cip yang diperlukan untuk memproses maklumat yang dihantar dari USB komputer dan dipadankan dengan papan litar Arduino. 12. Butang Set Semula (RESET)

Butang untuk set semula papan litar sekiranya mempunyai ralat program atau papan litar tidak berfungsi. Walaupun butang ini ditekan tetapi program sedia ada di dalam memori tidak akan terpadam kecuali dengan memprogram semula mikropemproses Arduino ini. 13. LED komunikasi Tx dan Rx

Sekiranya komunikasi Tx dan Rx digunakan menggunakan pin 0 dan 1 pada I/O digital LED ini akan menyala setiap kali ada maklumat yang dihantar dan diterima dari peranti yang disambungkan.


9


APLIKASI DAN AMALI ARDUINO UNO

Sebelum kita memulakan amali Arduino ini beberapa perkara yang perlu dilakukan iaitu anda perlu memasang perisian yang mesti digunakan untuk memprogram Arduino anda. Anda boleh pergi ke Internet Browser dan menaip “Arduino IDE” atau boleh pergi ke link https://www.arduino.cc/en/Main/Software dan memuat turun aplikasi Arduino IDE yang terbaru atau anda juga boleh memuat turun vers i yang lama. Versi terbaru adalah Arduino IDE 1.8.3.

Laman Web Arduino IDE

Setelah anda memasang perisisan Arduino IDE , sambungkan papan Arduino anda pada port USB untuk verifikasi Driver.


10


---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Untuk yang menggunakan Arduino Compatible Board seperti gambar dibawah, sila muat turun driver pada link ini https://goo.gl/kNbXnz dan memasang driver tersebut untuk menggunakan papan Arduino tersebut.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Setelah anda memasang perisian Arduino IDE, akan terdapat ikon shortcut pada desktop komputer anda untuk memudahkan anda menggunakan perisian ini pada masa akan datang. Sila klik pada ikon tersebut untuk memulakan program.


11


Paparan perisian pertama anda adalah seperti di bawah.

Anda perlu set dahulu papan Arduino anda sebelum anda boleh melakukan apa-apa program. Untuk set papan Arduino, anda perlu klik pada menu Tools → Board → Arduino/Genuino UNO. Kemudian anda perlu tetapkan port papan Arduino, anda perlu klik pada menu Tools → Port: → (pilih port yang ada Arduino UNO) Untuk menguji papan litar anda boleh digunakan, cuba klik pada butang untuk memasukan program default pada papan litar anda. Jika berjaya paparan seperti di sebelah akan terhasil.


12


Anda telah berjaya memuat naik program pertama papan Arduino anda. Mari kita muat naikkan satu program mudah dari perisian Arduino IDE.

Untuk mencuba satu program contoh yang telah disediakan oleh Arduino team, anda perlu klik pada File → Examples → 01.Basics → Blink . Anda akan dipaparkan satu paparan baru yang mempunyai program penuh untuk membuatkan LED di atas papan Arduino anda berkelip. Klik pada untuk memuat naikkan program tersebut dan lihat perubahan yang berlaku pada papan Arduino anda.


13


Simulasi papan Arduino dengan menggunakan laman web TinkerCAD

Anda perlu menaip alamat laman web “https://www.tinkercad.com/” pada web browser anda untuk menggunakan aplikasi simulasi Arduino.

Klik pada Sign Up untuk mendaftar akaun secara percuma sebelum anda menggunakan aplikasi ini. Aplikasi ini disediakan oleh Autodesk secara percuma dan tidak boleh digunakan secara komersial dan hanya untuk penggunaan persedirian sahaja. Anda juga boleh mendaftar dengan menggunakan laman sosial anda seperti Facebook dan sebagainya.


14


Setelah anda log masuk dengan menggunakan login anda, paparan kawasan kerja anda adalah seperti di bawah.

Untuk memulakan reka bentuk litar papan Arduino, anda perlu memilih butang Circuits. Klik pada Create Circuit.

Tugasan Objektif : Memasang satu litar Arduino Uno berserta dengan perintang dan LED. Fungsi Litar : LED akan berkelip-kelip setiap satu saat (boleh diubah mengikut kehendak) Komponen : 1 x Arduino Uno, 1 x perintang 220Ω, 1 x LED, 2 x kabel penyambung.


15


Anda akan dibawa ke paparan seperti dibawah.

Gunakan Search Bar untuk mencari papan Arduino Uno.


16


Anda akan dipaparkan gambar Arduino Uno seperti dibawah.

Klik dan tarik ke bahagian kerja seperti gambar di bawah.

Kemudian menggunakan fungsi Search Bar, taip Breadboard dan masukkan ke ruang kerja.


17


Seterusnya anda boleh mencari perintang dan LED dan letakkannya di paparan Breadboard seperti gambar di bawah.

Anda boleh menukarkan warna LED dan nilai perintang dengan klik pada komponen tersebut dan akan dipaparkan properties komponen yang anda pil ih.

Menukar warna LED setelah klik pada komponen.


18


Menukar nilai perintang dan serta merta warna jalur perintang akan berubah mengikut nilai yang dimasukkan.

Anda perlu menyambungkan kabel dari Arduino Uno ke Breadboard untuk menjalankan fungsi LED berkelip-kelip. Sambungan adalah seperti gambar di bawah.

Secara default, kabel yang disediakan berwarna hijau, dan anda boleh menukar warna kabel tersebut dengan klik pada kabel dan ubah warna mengikut keperluan anda.


19


Sekarang kita akan mula menaip aturcara bagi menjadikan sambungan LED kita akan berfungsi mengikut objektif. Untuk memulakan pengaturcaraan, klik pada Code Editor.

Paparan seperti di bawah akan dipaparkan pada skrin anda.

Untuk membesarkan ruangan untuk anda menaip pengaturcaraan, anda bol eh klik dan tarik ke atas ruangan pengaturcaraan seperti gambar di bawah.

Secara default, akan ada pengaturcaraan asas LED Blink seperti yang anda buat pada tugasan semasa pengenalan Arduino IDE di atas pada mukasurat 13.


20


Anda perlu menaip pengaturcaraan seperti di bawah.

/* fungsi setup semasa anda memulakan papan atau semasa anda menekan butang reset */ void setup() { /* menetapkan pin sambungan 12 sebagai output digital. Bergantung kepada sambungan pada papan Arduino */ pinMode(12, OUTPUT); } // fungsi gelung yang akan berjalan sampai bila-bila void loop() { digitalWrite(12, HIGH);// akan menghidupkan LED (HIGH adalah aras voltan) delay(1000); // tunggu 1 saat atau 1000ms digitalWrite(12, LOW); // akan memadamkan LED pada aras voltan rendah delay(1000); // tunggu 1 saat atau 1000ms }

Penerangan penggunaan character di dalam pengaturcaraan.

1. Character ( // ) a. Ianya digunakan untuk meninggalkan komen dan ianya tidak mengganggu pengaturcaraan. Jika tidak meletakkan // atau tertinggal hanya satu / sahaja akan berlaku errata semasa memuatnaik ke papan Arduino. Hanya berfungsi untuk komen 1 barisan sahaja. 2. Character ( /* */ ) a. Ianya digunakan untuk meninggalkan komen yang panjang dan memelukan lebih dari 1 baris. Mesti dibuka dengan /* dan ditutup dengan */ bagi mengelakkan errata. 3. void setup ( ) { } a. bahagian pengaturcaraan yang perlu ada character { untuk membuka pengaturcaraan dan perlu character } untuk menutup pengaturcaraan. 4. Character ( ; ) a. Ianya digunakan setelah habis satu ayat pengaturcaraan bagi menutup arahan pengaturcaraan tersebut. Jika ianya tidak diletakkan diakhir ayat pengaturcaraan akan berlaku errata.

Setelah anda menaip pengaturcaraan, anda boleh mengsimulasikan litar anda dengan menekan butang Start Simulation.


21


Anda akan melihat LED yang berfungsi semasa simulasi sedang berlaku. Anda boleh meneruskan tugasan ini dengan menyambungkan semua komponen yang telah disimulasikan ke papan Arduino sebenar dan menggunakan fungsi Copy & Paste untuk pengaturcaraan yang telah ditaip ke perisian Arduino IDE.

Soalan dan jawapan. Apakah yang akan berlaku jika tidak disambungkan LED dengan perintang di peringkat simulasi?

Pada LED akan dipaparkan satu errata dengan tanda ! disebelah komponen, menunjukkan akan berlaku sesuatu yang tidak bagus untuk komponen. Selalunya jika disambungkan secara terus dengan papan Arduino tanpa perintang, LED akan terbakar kerana arus yang tinggi mengalir pada LED. Fungsi perintang adalah untuk mengurangkan voltan pada LED dan arus yang mengalir ke LED semasa litar sedang berfungsi.


22


Untuk menamakan projek yang telah anda buat sebelum ini anda perlu pergi ke laman permulaan tinker circuits. Secara default sistem akan memberikan nama secara rawak dan anda boleh menukarkan nama secara manual.

Letakkan kursor di atas projek yang hendak ditukarkan nama seperti dibawah sehingga muncul ikon gear dan perkataan options. Klik pada ikon gear tersebut.


23


Pilih Properties.

Anda boleh menukarkan nama seperti gambar di bawah.

Anda juga boleh menukarkan Public access setting kepada public dah ianya boleh diakses oleh sesiapa sahaja sebagai rujukan.


24


Amali 1 Tajuk : LED dengan fungsi togel Objektif : Menyalakan LED dengan fungsi Togel Fungsi litar : Apabila suis ditekan LED yang menyala akan terpadam, dan apabila LED terpadam ia akan bernyala setelah suis ditekan semula. Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

U1

1

Arduino Uno R3

S1

1

Pushbutton

D1

1

Yellow LED

R1

1

220 ohm Resistor

R2

1

10 kohm Resistor

Jp

5

Jumper Cable


25


Pengaturcaraan

int inPin = 2; int outPin = 13;

// the number of the input pin // the number of the output pin

int state = HIGH; int reading; int previous = LOW;

// the current state of the output pin // the current reading from the input pin // the previous reading from the input pin

// the follow variables are long's because the time, measured in miliseconds, // will quickly become a bigger number than can be stored in an int. long time = 0; // the last time the output pin was toggled long debounce = 200; // the debounce time, increase if the output flickers void setup() { pinMode(inPin, INPUT); pinMode(outPin, OUTPUT); } void loop() { reading = digitalRead(inPin); // if the input just went from LOW and HIGH and we've waited long enough // to ignore any noise on the circuit, toggle the output pin and remember // the time if (reading == HIGH && previous == LOW && millis() - time > debounce) { if (state == HIGH) state = LOW; else state = HIGH; time = millis(); } digitalWrite(outPin, state); previous = reading; }


26


Amali 2 Tajuk : LED dengan fungsi Pulse Width Modulation (PWM) Objektif : Menyalakan LED pada kecerahan yang berbeza Fungsi litar : LED akan berubah kecerahan mengikut masa yang telah ditetapkan dengan menggunakan fungsi PWM. Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

R1

1

1 kohm Resistor

D1

1

Blue LED

U1

1

Arduino Uno R3

Jp

2

Jumper Cable


27


Pengaturcaraan // Pin 11 has a PWM // give it a name: int led = 11; // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { // initialize the digital pin as an output. pinMode(led, OUTPUT); } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { analogWrite(led, 127); // turn the LED on (at 75% the voltage level) delay(1000); // wait for a second analogWrite(led, 255); // turn the LED on (at 100% the voltage level) delay(1000); // wait for a second analogWrite(led, 0); // turn the LED on (at 0% the voltage level) delay(1000); // wait for a second analogWrite(led, 64); // turn the LED on (at 25% the voltage level) delay(1000); // wait for a second }


28


Amali 3 Tajuk : LED dengan fungsi Perintang Boleh Laras Objektif : Menyalakan LED mengikut nilai perintang boleh laras Fungsi litar : Apabila perintang boleh laras diubah, kecerahan LED akan berubah. Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

U1

1

Arduino Uno R3

Rpot1

1

10 kOhm, Potentiometer

R1

1

220 ohm Resistor

D1

1

Blue LED

Jp

5

Jumper Cable


29


Pengaturcaraan int led = 11; int potentio = A0; int read; // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { // initialize the digital pin as an output. pinMode(led, OUTPUT); Serial.begin(9600); } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { read = analogRead(potentio); Serial.println(potentio); analogWrite(led, read); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) }


30


Amali 4 Tajuk : Running LED Objektif : Menyalakan LED mengikut giliran Fungsi litar : LED akan menyala mengikut giliran dan berpatah balik Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

D1,D2,D3, D4,D5,D6, D7,D8

8

Green LED

R1,R2,R3, R4,R5,R6, R7,R8

8

220 ohm Resistor

U2

1

Arduino Uno R3

Jp

17

Jumper Cable


31


Pengaturcaraan boolean t = true; int i = 12; void setup() { pinMode(12,OUTPUT); pinMode(11,OUTPUT); pinMode(10,OUTPUT); pinMode(9,OUTPUT); pinMode(8,OUTPUT); pinMode(7,OUTPUT); pinMode(6,OUTPUT); pinMode(5,OUTPUT); // pinMode(4,OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(i,HIGH); delay(50); digitalWrite(i,LOW); if(t == true) { i = i - 1; } else { i = i + 1; } if(i < 5) { i = 6; t = false; } if(i > 12) { i = 11; t = true; } }


32


Amali 5 Tajuk : Litar Pengesan Suhu dengan Serial Monitor Objektif : Mengesan suhu menggunakan pengesan suhu LM35 Fungsi litar : Pengesan suhu LM35 akan mengesan suhu sekeliling dan menukarkannya kepada isyarat analog dan Arduino akan memproses maklumat analog itu dan dipaparkan pada serial monitor IDE. Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

U1

1

LM35 Temperature Sensor

U2

1

Arduino Uno R3

Jp

3

Jumper Cable


33


Pengaturcaraan float temp; int tempPin = A0; //arduino pin used for temperature sensor void setup() { pinMode(tempPin, INPUT); Serial.begin(9600); // baud setting for serial connection } void loop() { temp = analogRead(tempPin); Serial.print("Analog Reading : "); Serial.println(temp); // display temperature reading at serial connection temp = (temp *5.0*100.0)/1024.0; //calculate the temperature in Celsius Serial.print("Temperature : "); Serial.print(temp); // display temperature in celcius Serial.println(" Celcius"); delay(1000); // delay in between reads for stability }


34


Amali 6 Tajuk : Litar Pengesan Cahaya dengan LED Objektif : Mengesan cahaya dan menyalakan LED Fungsi litar : LDR akan mengesan cahaya dan akan menyalakan LED pada kecerahan cahaya yang tertentu. Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

U1

1

Arduino Uno R3

R1

1

10 kohm Resistor

D1

1

Red LED

R2

1

Photoresistor (LDR)

R3

1

220 ohm Resistor

Jp

6

Jumping Cable


35


Pengaturcaraan void setup() { Serial.begin(9600); // Start Serial. pinMode(13, OUTPUT); } void loop() { int A = analogRead(A0); Serial.println(A);// Display serial results in serial monitor. if (A < 500 ) { // Change 100 to the number depending on the light in your area. digitalWrite(13, HIGH); } else { digitalWrite(13, LOW); } }


36


Amali 7 Tajuk : Litar Pengesan Cahaya dengan LED, Buzzer dan Serial Monitor. Objektif : Mengesan cahaya dan menyalakan LED dan membunyikan Buzzer Fungsi litar : LDR akan mengesan cahaya dan akan menyalakan LED pada kecerahan cahaya yang tertentu dan membunyikan buzzer. Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

U1

1

Arduino Uno R3

D1

1

Blue LED

PIEZO1

1

Buzzer [Piezo small]

R1

1

220 ohm Resistor

R2

1

10 kohm Resistor

R3

1

Photoresistor (LDR)

Jp

8

Jumper Cable


37


Pengaturcaraan const int ledPin = 12; const int buzzerPin = 13; const int ldrPin = A0; void setup () { Serial.begin(9600); pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(buzzerPin, OUTPUT); pinMode(ldrPin, INPUT); } void loop() { int ldrStatus = analogRead(ldrPin); if (ldrStatus >= 400) { tone(buzzerPin, 100); digitalWrite(ledPin, HIGH); delay(100); noTone(buzzerPin); digitalWrite(ledPin, LOW); delay(100); Serial.println("----------- ALARM ACTIVATED -----------"); } else { noTone(buzzerPin); digitalWrite(ledPin, LOW); Serial.println("ALARM DEACTIVATED"); } }


38


Amali 8 Tajuk : Litar Pengesan air dengan LED, dan Buzzer. Objektif : Mengesan kehadiran air dan menyalakan LED dan membunyikan Buzzer Fungsi litar : Kabel akan mengesan air dan akan menyalakan LED dan membunyikan buzzer. (Gantikan suis kepada kabel jumper) Gambarajah penyambungan litar

Komponen dan bahan

U1

1

Arduino Uno R3

R1 R2

2

220 ohm Resistor

D1

1

Red LED

PIEZO1

1

Piezo

Jp

8

Jumper Cable


39

Modul Pembelajaran Arduino

Recommend Documents