Pertemuan 5 — Single Board Controller & Arduino

Tujuan Pembelajaran

Pertemuan 5 · Single Board Controller dan Pengenalan Arduino

Peserta didik dapat menjelaskan konsep single board controller, mengenali anatomi papan Arduino beserta komponen penunjangnya, dan mencoba menyusun rangkaian sederhana melalui simulator Tinkercad.

Indikator : mampu membedakan single board computer dan single board controller, menyebutkan fungsi bagian utama Arduino Uno, dan menjelaskan langkah dasar membuat rangkaian di Tinkercad.

Materi · 01

Dari Komputer Meja ke Papan Sebesar Kartu

Selama ini kita membahas komputer dalam bentuk PC atau laptop. Tetapi prinsip sistem komputer — input, proses, output, penyimpanan — juga berlaku pada papan elektronik berukuran kecil yang disebut single board: seluruh komponen utamanya (prosesor, memori, jalur input/output) dipadatkan dalam satu papan sirkuit tunggal.

Single board ini terbagi menjadi dua kelompok besar dengan tujuan yang berbeda:

Single Board Computer

Contoh: Raspberry Pi

Menjalankan sistem operasi penuh (biasanya Linux), bisa multitasking, dan dipakai layaknya komputer mini — bisa untuk browsing, server, atau pusat media.

Single Board Controller

Contoh: Arduino Uno

Tidak menjalankan sistem operasi. Hanya menjalankan satu program secara berulang untuk mengendalikan komponen elektronik seperti lampu, motor, atau sensor.

Aspek	Single Board Computer	Single Board Controller
Sistem operasi	Ada (Linux dan sejenisnya)	Tidak ada — kode langsung berjalan di atas perangkat keras
Kemampuan	Multitasking, seperti komputer mini	Menjalankan satu program secara berulang (loop)
Tujuan utama	Komputasi umum	Mengendalikan perangkat elektronik & membaca sensor
Contoh	Raspberry Pi, BeagleBone, Orange Pi	Arduino Uno, Arduino Nano, ESP32

Materi · 02

Mengenal Arduino

Arduino adalah platform single board controller sumber terbuka (open source) yang paling banyak dipakai untuk belajar elektronika dan pemrograman perangkat keras. Papan ini dapat diprogram menggunakan Arduino IDE dengan bahasa yang mirip C/C++, lalu dihubungkan ke berbagai komponen seperti LED, sensor, dan motor.

Beberapa jenis papan Arduino yang umum dipakai:

Populer

Arduino Uno

Papan paling umum untuk pemula, mikrokontroler ATmega328P, 14 pin digital dan 6 pin analog.

Ringkas

Arduino Nano

Fungsinya mirip Uno tetapi berukuran jauh lebih kecil, cocok untuk proyek ringkas.

Besar

Arduino Mega

Pin input/output jauh lebih banyak, dipakai untuk proyek yang butuh banyak sensor sekaligus.

Nirkabel

ESP32

Sekelas Arduino tetapi sudah dilengkapi Wi-Fi dan Bluetooth bawaan.

Materi · 03

Anatomi Arduino Uno

Kenali bagian-bagian utamanya lebih dulu — nanti kamu akan menjelajahinya sendiri lewat diagram interaktif di tab Simulasi.

Bagian	Fungsi
Mikrokontroler ATmega328P	Chip utama yang menjalankan program — inti pemrosesan Arduino, setara "otak" pada PC.
Pin digital (0–13)	Mengirim atau membaca sinyal ON/OFF, misalnya menyalakan LED atau membaca tombol.
Pin analog (A0–A5)	Membaca nilai yang berubah bertahap, misalnya dari sensor cahaya atau sensor suhu.
Port USB	Menghubungkan Arduino ke komputer untuk mengunggah program dan sebagai sumber daya.
Pin 5V dan GND	Menyediakan tegangan dan jalur ground untuk menyalakan komponen luar seperti LED atau sensor.
Tombol reset	Menjalankan ulang program dari awal tanpa perlu mencabut kabel daya.

Materi · 04

Komponen Penunjang Single Board Controller

Komponen	Fungsi
Breadboard	Papan tanpa solder untuk merangkai komponen sementara agar mudah dibongkar-pasang.
Resistor	Membatasi besar arus listrik yang mengalir, melindungi komponen seperti LED agar tidak rusak.
LED	Komponen yang menyala saat dialiri arus pada arah yang benar — kaki panjang (anoda) ke arah tegangan, kaki pendek (katoda) ke arah ground.
Kabel jumper	Menghubungkan antar pin di Arduino, breadboard, dan komponen lain.
Sensor (suhu, cahaya, gerak, dsb.)	Membaca kondisi fisik di sekitarnya dan mengubahnya menjadi data yang bisa dibaca Arduino.
Motor servo / DC	Mengubah sinyal listrik menjadi gerakan mekanis.

Materi · 05

Simulator Arduino: Mengenal Tinkercad

Tinkercad Circuits adalah simulator elektronik daring gratis dari Autodesk yang memungkinkan siapa pun merancang dan menguji rangkaian Arduino langsung di peramban, tanpa perlu membeli komponen fisik lebih dulu. Ini sangat membantu di tahap belajar: kesalahan rangkaian tidak akan merusak apa pun, dan simulasi bisa diulang sebanyak yang dibutuhkan.

Di dalam Tinkercad, kamu bisa menyusun komponen dengan menyeretnya ke kanvas kerja, menyambungkan kabel dengan mengklik antar titik sambungan, lalu menulis kode menggunakan editor teks (mirip Arduino IDE) atau editor blok bergaya puzzle untuk pemula.

Langkah 1Buat akun TinkercadKunjungi tinkercad.com dan masuk menggunakan akun sekolah atau email pribadi.

Langkah 2Buat rangkaian baruPilih menu Circuits, lalu klik "Create new Circuit" untuk membuka kanvas kosong.

Langkah 3Seret komponen ke kanvasCari Arduino Uno, breadboard, LED, dan resistor dari panel komponen, lalu letakkan di kanvas.

Langkah 4Sambungkan kabelKlik satu titik sambungan lalu klik titik tujuannya untuk membuat kabel virtual.

Langkah 5Tulis kode dan jalankanBuka tab "Code", susun instruksi program, lalu tekan "Start Simulation" untuk melihat hasilnya secara langsung.

Contoh Sederhana

"Halo Dunia"-nya Dunia Elektronika: LED Berkedip

Sama seperti program pertama yang biasanya menampilkan tulisan "Hello World", proyek pertama di dunia mikrokontroler biasanya adalah membuat satu LED berkedip menyala-mati setiap satu detik. Berikut gambaran kodenya:

// Program sederhana: LED berkedip setiap 1 detik void setup() { pinMode(13, OUTPUT); // pin 13 diatur sebagai output } void loop() { digitalWrite(13, HIGH); // LED menyala delay(1000); // tunggu 1 detik digitalWrite(13, LOW); // LED padam delay(1000); // tunggu 1 detik }

Perhatikan strukturnya: setup() hanya berjalan sekali di awal untuk persiapan, sedangkan loop() berjalan berulang-ulang selamanya — inilah yang membedakan cara kerja single board controller dari program biasa di komputer.

Simulasi Interaktif · 01

Jelajahi Anatomi Arduino Uno

Klik setiap titik amber pada papan untuk mempelajari fungsinya. Temukan seluruh bagian untuk melengkapi peta anatominya.

Klik salah satu titik amber

Belum ada yang dipilih

Setiap titik menandai satu bagian penting Arduino Uno. Klik untuk membaca fungsinya.

Ditemukan: 0 / 6 bagian

Simulasi Interaktif · 02

Rakit Virtual: Rangkaian LED Berkedip

Klik satu titik sambungan lalu klik titik tujuannya untuk memasang kabel — persis seperti di Tinkercad. Sambungkan pin 13, resistor, dan LED dengan benar, lalu jalankan simulasinya.

💡 Tip: arus mengalir dari pin → resistor → LED (anoda ke katoda) → GND. Urutan resistor dan LED boleh ditukar, tetapi arah kaki LED tidak boleh terbalik.

Simulasi Interaktif · 03

Sortir: Computer atau Controller?

Klik atau seret tiap papan ke kelompok yang sesuai: Single Board Computer atau Single Board Controller.

Skor: 0 / 8 benar

Praktik Berpandu

Coba Sendiri di Tinkercad

Setelah mencoba versi latihan di tab Simulasi, lakukan langkah berikut di akun Tinkercad-mu sendiri.

Praktik 01 Buat rangkaian baru di Tinkercad, tambahkan satu Arduino Uno, satu LED, dan satu resistor. Tuliskan nilai resistor yang kamu gunakan dan alasan memilih nilai tersebut.

Praktik 02 Tulis atau susun kode agar LED berkedip setiap setengah detik (500 milidetik), bukan setiap satu detik. Tuliskan bagian kode yang kamu ubah.

Praktik 03 Jalankan simulasi. Jika LED tidak menyala, catat kemungkinan penyebabnya sebelum bertanya ke guru atau teman.

Catatan tidak tersimpan otomatis ke server — salin ke buku tugasmu sebelum menutup halaman.

Diskusi Mandiri

Refleksi Pribadi

Refleksi 01 Jelaskan dengan bahasamu sendiri, mengapa Arduino disebut single board controller dan bukan single board computer.

Refleksi 02 Sebutkan satu benda di sekitarmu yang menurutmu mungkin menggunakan mikrokontroler seperti Arduino di dalamnya (misalnya mainan, alat rumah tangga). Jelaskan alasanmu.

Refleksi 03 Menurutmu, apa manfaat mencoba rangkaian di simulator seperti Tinkercad sebelum merakitnya secara fisik?

Catatan tidak tersimpan otomatis ke server — salin ke buku tugasmu sebelum menutup halaman.

Diskusi Kelompok

Tantangan Tim

Tantangan 1 · Studi Kasus Alat

Pilih satu alat berbasis mikrokontroler di kehidupan sehari-hari (contoh: lampu otomatis, penyiram tanaman otomatis, palang parkir). Diskusikan sensor dan aktuator apa saja yang kira-kira dibutuhkan, dan bagaimana alur kerja "baca sensor → proses → gerakkan aktuator" pada alat tersebut.

Tantangan 2 · Rancang Rangkaian Lanjutan

Rancang di atas kertas sebuah rangkaian dengan dua LED yang menyala bergantian (satu menyala, satu padam, lalu berganti). Tentukan pin mana saja yang dipakai, lalu coba wujudkan di Tinkercad.

Tantangan 3 · Debat Singkat

"Untuk pemula yang baru belajar elektronika, simulator seperti Tinkercad lebih baik daripada langsung mencoba komponen fisik." Satu kelompok menyusun argumen setuju, kelompok lain menyusun argumen tidak setuju.

Berlatih

Latihan Soal — Single Board Controller & Arduino

15 soal: 5 pilihan tunggal, 4 pilihan ganda, 3 benar/salah, dan 3 drag & drop. Setiap soal disertai pembahasan.

Untuk soal drag & drop, seret item ke kotak tujuan — atau klik item lalu klik kotaknya. Semua item harus ditempatkan sebelum bisa diperiksa.