Ekosistem Arduino mencakup berbagai papan pengembangan, modul, dan shield ekspansi. Di antara semuanya, UNO R3 dan R4 merupakan papan pengembangan Arduino tingkat pemula yang paling cocok, dengan fungsionalitas lengkap dan tingkat penggunaan tertinggi.
Arduino UNO R3
Arduino Uno R3 berfungsi sebagai papan sirkuit utama untuk sebagian besar perangkat Arduino atau sebagai papan sirkuit utama yang terhubung ke perangkat-perangkat tersebut. Papan ini didasarkan pada mikrokontroler ATmega328P dan dilengkapi dengan 14 pin input/output digital, di mana 6 di antaranya dapat digunakan untuk output modulasi lebar pulsa (PWM). Pin-pin ini dapat menghasilkan daya yang bervariasi, mirip dengan output analog, sehingga berguna untuk mengontrol kecerahan LED.
Papan ini juga dilengkapi dengan 6 input analog, osilator kristal 16MHz, port USB, jack daya, konektor ICSP, dan tombol reset. Menghubungkan Arduino Uno ke IDE melalui kabel data USB memungkinkan Anda menyalakan papan pengembangan, menulis program, dan mentransfer data.
Konfigurasi Pin Arduino UNO R3
Kawasan Pelabuhan Digital
Area ini diberi label "DIGITAL" dan mencakup total 14 pin input/output digital dari 0 hingga 13. Di antaranya, pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 merupakan port PWM (Pulse Width Modulation), sedangkan pin 13 terhubung ke indikator LED onboard.
Di sektor industri, sinyal PWM digunakan untuk mengatur kecepatan motor, menyesuaikan penggerak frekuensi variabel, dan menggerakkan pengontrol motor BLDC, di antara aplikasi lainnya. Dalam pencahayaan LED, PWM dapat digunakan untuk mengontrol kecerahan lampu LED. Sinyal PWM juga dapat mengontrol buzzer pasif untuk menghasilkan suara sederhana dan menghemat energi pada relai daya.
Area Port Analog
Area ini diberi label "ANALOG IN" dan terdiri dari 6 pin, yaitu A0 hingga A5. Pin-pin ini dapat digunakan baik sebagai input analog maupun digital. Pin-pin ini dapat membaca tegangan analog dan mengubahnya menjadi bit yang dapat dipahami oleh mikrokontroler.
Area Port Listrik
Area ini ditandai dengan kata "POWER." Area ini terutama terletak di bagian tengah di bawah papan utama UNO, tetapi terdapat juga 2 port daya di sebelah kiri pin digital 13.
- VIN: Masukan Tegangan untuk catu daya papan pengembangan.
- GND: Antarmuka referensi ground, terminal negatif dari catu daya papan pengembangan. Ketiga antarmuka GND pada papan pengembangan saling terhubung dan dapat digunakan untuk tujuan grounding.
- 5V: Antarmuka keluaran untuk tegangan 5V setelah regulasi tegangan.
- 3.3V: Antarmuka keluaran untuk tegangan 3.3V setelah regulasi tegangan.
- AREF: Masukan tegangan referensi untuk sinyal masukan analog.
- IOREF: Output tegangan operasi papan pengembangan untuk referensi oleh pelindung ekspansi, membedakan antara papan Arduino 5V dan 3,3V. Di Uno, antarmuka ini terhubung ke antarmuka 5V.
- RESET: Masukan sinyal reset; Arduino akan direset saat sinyal level rendah diterapkan.
Lampu Indikator LED
- ON: Indikator daya. LED ini menyala saat Arduino dialiri daya.
- TX: Indikator transmisi serial. Saat terhubung ke komputer melalui USB dan Arduino sedang mengirimkan data ke komputer, LED TX menyala.
- RX: Indikator penerimaan serial. Saat terhubung ke komputer melalui USB dan Arduino sedang menerima data dari komputer, LED RX menyala.
- L13: Indikator kontrol yang dapat diprogram. Dapat digunakan untuk menguji koneksi antara papan utama UNO dan komputer dengan mengunduh program dari Arduino IDE ke papan utama UNO.
Komponen Lainnya
- Antarmuka daya DC: Antarmuka arus searah (DC) untuk penyediaan daya, yang umumnya memerlukan sumber daya 6–12 V guna memastikan papan utama berfungsi dengan baik.
- Antarmuka USB persegi: Digunakan untuk transfer data langsung antara papan utama dan PC, serta berfungsi sebagai sumber daya untuk papan utama UNO.
Arduino UNO R4
Arduino UNO R4 adalah versi yang telah ditingkatkan dari UNO R3, tersedia dalam dua varian: UNO R4 Minima dan UNO R4 Wi-Fi. Keduanya didasarkan pada prosesor Renesas RA4M1 (Arm Cortex-M4) dan menawarkan kecepatan yang lebih tinggi serta memori yang lebih besar dibandingkan UNO R3. Selain itu, papan UNO R4 dilengkapi dengan bus CAN, sehingga pengguna dapat meminimalkan pemasangan kabel dan melakukan berbagai tugas dengan menghubungkan beberapa papan ekspansi.
Sebagai bagian dari ekosistem Arduino, UNO R4 merupakan tambahan yang andal dan cocok baik untuk pemula maupun penggemar elektronik berpengalaman.
Fitur Umum Arduino UNO R4
Berikut ini adalah fitur-fitur umum dari UNO R4 Minima dan UNO R4 WiFi:
1. Kompatibilitas Perangkat Keras yang Sangat Baik: UNO R4 mempertahankan dimensi, tata letak pin, dan tegangan operasi 5V yang sama dengan Arduino UNO R3. Ini berarti papan ekspansi dan proyek yang sudah ada dapat dengan mudah dipindahkan ke papan baru.
2. Dukungan HID: Dukungan HID bawaan memungkinkan UNO R4 mensimulasikan mouse atau keyboard saat terhubung ke komputer melalui USB, sehingga memudahkan pengiriman penekanan tombol dan gerakan mouse.
3. Periferal Onboard Tambahan: UNO R4 memperkenalkan berbagai periferal onboard, termasuk DAC 12-bit, bus CAN, dan OP AMP. Komponen tambahan ini memberikan fleksibilitas dan kemampuan ekspansi untuk desain Anda.
4. Memori Lebih Besar dan Kecepatan Jam Lebih Tinggi: Dibandingkan dengan UNO R3, UNO R4 menawarkan SRAM 16 kali lebih besar dan kecepatan jam tiga kali lipat, sehingga memungkinkan perhitungan yang lebih akurat dan penanganan proyek yang kompleks.
5. Interaksi Manusia-Mesin melalui USB-C: UNO R4 dapat mensimulasikan mouse atau keyboard saat terhubung ke port USB-C-nya, sehingga memungkinkan para kreator untuk dengan mudah membuat antarmuka yang cepat dan keren.
6. Dukungan Tegangan yang Diperluas: Papan UNO R4 mendukung catu daya hingga 24V, sehingga dapat diintegrasikan dengan mulus ke motor, strip LED, dan aktuator lainnya menggunakan satu sumber daya. Berbagai langkah perlindungan seperti perlindungan arus berlebih dimasukkan ke dalam desain sirkuit papan UNO R4 untuk mengurangi risiko kerusakan.
7. Dukungan Sentuh Kapasitif: Mikrokontroler RA4M1 yang digunakan pada papan UNO R4 mendukung sentuhan kapasitif.
8. Pin Debugging SWD: Port SWD menyediakan cara yang sederhana dan andal bagi produsen untuk menghubungkan probe debugging pihak ketiga. Fitur ini memastikan keandalan proyek dan memungkinkan debugging yang efisien terhadap masalah potensial apa pun.
Arduino UNO R4 Minima (ABX00080)
UNO R4 Minima menawarkan pilihan yang hemat biaya bagi mereka yang mencari mikrokontroler baru tanpa fitur tambahan. Mikrokontroler ini memiliki daya pemrosesan yang lebih tinggi, memori yang lebih besar, dan periferal tambahan.
Spesifikasi
| Microcontroller | Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4) |
|---|---|
| USB | USB-C® |
| Pins | |
| Digital I/O Pins | 14 |
| Analog Input Pins | 6 |
| DAC | 1 |
| PWM Pins | 6 |
| Communication | |
| UART | 1x |
| I2C | 1x |
| SPI | 1x |
| CAN | 1 CAN Bus |
| Power | |
| Circuit Operating Voltage | 5 V |
| Input Voltage (VIN) | 6-24 V |
| DC Current per I/O Pin | 8 mA |
| Clock Speed | |
| Main Core | 48 MHz |
| ESP32-S3 | None |
| Memory | |
| RA4M1 | 256 kB Flash, 32 kB RAM |
| ESP32-S3 | None |
| Dimensions (W*L) | 68.85 mm * 53.34 mm |
Arduino UNO R4 WiFi (ABX00087)
Arduino UNO R4 WiFi menggabungkan daya pemrosesan mikrokontroler RA4M1 dari Renesas dengan kemampuan konektivitas nirkabel ESP32-S3 dari Espressif. Selain itu, UNO R4 WiFi dilengkapi dengan matriks LED 12×8, konektor Qwiic, pin VRTC, dan pin OFF, yang memenuhi kebutuhan pengembang dalam berbagai proyek. Dengan fungsi Wi-Fi dan Bluetooth bawaan, Anda dapat dengan mudah meningkatkan proyek Anda dan memperluas jangkauan pengaturan yang ada.
Spesifikasi
| Microcontroller | Renesas RA4M1 (Arm® Cortex®-M4) |
|---|---|
| USB | USB-C® |
| Pins | |
| Digital I/O Pins | 14 |
| Analog Input Pins | 6 |
| DAC | 1 |
| PWM Pins | 6 |
| Communication | |
| UART | 1x |
| I2C | 1x |
| SPI | 1x |
| CAN | 1 CAN Bus |
| Power | |
| Circuit Operating Voltage | 5 V |
| Input Voltage (VIN) | 6-24 V |
| DC Current per I/O Pin | 8 mA |
| Clock Speed | |
| Main Core | 48 MHz |
| ESP32-S3 | up to 240 MHz |
| Memory | |
| RA4M1 | 256 kB Flash, 32 kB RAM |
| ESP32-S3 | 384 kB ROM, 512 kB SRAM |
| Dimensions (W*L) | 68.85 mm * 53.34 mm |
Fitur Unik
- Wi-Fi® dan Bluetooth®: UNO R4 WiFi dilengkapi dengan modul ESP32-S3, yang memungkinkan para pembuat proyek untuk menambahkan konektivitas nirkabel ke proyek mereka. Dengan menggabungkannya bersama Arduino IoT Cloud, para pembuat proyek dapat memantau dan mengendalikan proyek mereka dari jarak jauh.
- Konektor Qwiic: UNO R4 WiFi dilengkapi dengan konektor Qwiic I2C, sehingga memudahkan untuk terhubung ke node dalam ekosistem Qwiic yang luas. Kabel adaptor juga kompatibel dengan sensor dan aktuator yang menggunakan konektor lain.
- Dukungan RTC Bertenaga Baterai: UNO R4 WiFi dilengkapi dengan pin tambahan, termasuk pin "OFF" untuk mematikan papan dan pin "VRTC" untuk menjaga daya ke jam real-time internal.
- Matriks LED: UNO R4 WiFi mengintegrasikan matriks LED merah 12×8 dengan kecerahan tinggi, yang sempurna untuk proyek kreatif dengan animasi atau menampilkan data sensor tanpa perlu perangkat keras tambahan.
- Diagnosis Kesalahan Runtime: UNO R4 WiFi dilengkapi mekanisme penangkapan kesalahan yang dapat mendeteksi crash runtime dan memberikan penjelasan serta petunjuk terperinci mengenai baris kode yang menyebabkan crash.
