A. SINGLE BOARD COMPUTER DAN SINGLE BOARD CONTROLLER

MATERI

1. SINGLE BOARD COMPUTER (SBC)

Pengantar Single Board Computer (SBC)

Single Board Computer (SBC) adalah komputer yang seluruh komponennya berada dalam satu papan sirkuit tunggal. Berbeda dengan komputer desktop yang terdiri dari beberapa komponen terpisah seperti motherboard, CPU, RAM, dan storage, SBC mengintegrasikan semuanya dalam satu unit.

Contoh Single Board Computer

Raspberry Pi: SBC yang paling populer dan sering digunakan untuk pendidikan, proyek DIY, dan prototipe. Raspberry Pi dilengkapi dengan prosesor, RAM, penyimpanan (menggunakan kartu microSD), dan berbagai port input/output (GPIO, HDMI, USB).
BeagleBone: SBC yang dirancang untuk proyek embedded dan industrial dengan kapabilitas lebih tinggi dibandingkan Raspberry Pi dalam beberapa kasus.
NVIDIA Jetson: Digunakan untuk proyek yang memerlukan kemampuan AI dan machine learning.

Komponen Utama SBC

CPU (Central Processing Unit): Otak dari komputer yang menjalankan instruksi program. Pada SBC, biasanya berupa prosesor ARM.
RAM (Random Access Memory): Memori sementara yang digunakan oleh CPU untuk menjalankan aplikasi. Kapasitasnya bervariasi, tergantung model SBC.
Penyimpanan: Biasanya menggunakan kartu microSD atau eMMC untuk menyimpan sistem operasi dan data pengguna.
Port Input/Output (I/O):
- GPIO (General Purpose Input/Output): Digunakan untuk menghubungkan SBC dengan sensor, motor, dan perangkat eksternal lainnya.
- USB: Untuk menghubungkan keyboard, mouse, dan perangkat USB lainnya.
- HDMI: Menghubungkan ke monitor atau TV.
- Ethernet/Wi-Fi: Untuk koneksi jaringan dan internet.

Kelebihan dan Kekurangan SBC

Kelebihan:

Ukuran kecil: Memungkinkan penggunaan dalam ruang terbatas.
Efisiensi daya: Memerlukan daya yang lebih rendah dibandingkan komputer desktop.
Fleksibilitas: Dapat digunakan dalam berbagai proyek, dari pendidikan hingga pengembangan perangkat keras.

Kekurangan:

Kinerja terbatas: Tidak sekuat komputer desktop atau laptop, terutama dalam hal prosesor dan kapasitas RAM.
Keterbatasan penyimpanan: Biasanya tergantung pada kartu microSD yang kapasitasnya terbatas.

Aplikasi dan Penggunaan SBC

Home Automation System

Salah satu contoh proyek yang menggunakan Single Board Computer (Raspberry Pi) adalah smart home system atau sistem rumah pintar. Dengan ini Raspberry Pi dapat secara otomatis membantu mengontrol suhu ruangan, menutup pintu secara sendiri, dan memberitahu penghuni rumah jika terdapat orang di depan pintu rumah.

2. SINGLE BOARD CONTROLLER ((SBCtrl)

Single Board Controller (SBCtrl) adalah sebuah perangkat pengendali yang dirancang untuk menjalankan tugas-tugas kontrol tertentu. Ini umumnya lebih sederhana dibandingkan SBC, dan biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat keras atau sistem tertentu.

Komponen Utama:

Mikrokontroler: Sebuah chip kecil yang mengandung CPU, memori (RAM dan ROM), dan port I/O dalam satu paket. Tidak seperti CPU pada SBC, mikrokontroler dirancang untuk menjalankan tugas-tugas spesifik dan tidak memerlukan sistem operasi lengkap.
Port I/O: Pin GPIO yang digunakan untuk menghubungkan dan mengendalikan perangkat lain seperti sensor, motor, atau LED.
Memori: Biasanya lebih terbatas dibandingkan dengan SBC, dan hanya cukup untuk menyimpan firmware atau program kontrol sederhana.

Contoh

Arduino
ESP8266/ESP32
STM32 Nucleo

Penggunaan:

SBCtrl sering digunakan dalam sistem tertanam (embedded systems) yang memerlukan kontrol langsung dan real-time, seperti dalam otomasi industri, pengendalian perangkat elektronik, sistem robotika sederhana, dan perangkat IoT. Karena tugasnya yang lebih spesifik, SBCtrl biasanya tidak memerlukan sistem operasi dan programnya diimplementasikan langsung pada perangkat keras.

Kelebihan:

Efisien dalam hal konsumsi daya
Ukuran yang lebih kecil dan lebih sederhana
Biaya rendah
Waktu respon cepat untuk tugas-tugas real-time

Perbandingan:

Fleksibilitas:
- SBC: Lebih fleksibel dan dapat menjalankan berbagai aplikasi kompleks.
- SBCtrl: Lebih terbatas pada tugas-tugas kontrol spesifik.
Kompleksitas:
- SBC: Lebih kompleks, dengan kemampuan untuk menjalankan sistem operasi dan berbagai aplikasi.
- SBCtrl: Lebih sederhana, tanpa memerlukan sistem operasi, dirancang untuk tugas-tugas kontrol khusus.
Konsumsi Daya:
- SBC: Umumnya lebih tinggi karena menjalankan lebih banyak komponen dan sistem operasi.
- SBCtrl: Lebih rendah karena hanya menjalankan tugas-tugas kontrol dasar.
Penggunaan:
- SBC: Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan komputer yang lengkap.
- SBCtrl: Digunakan dalam sistem yang membutuhkan pengendalian yang sederhana dan cepat.

Secara keseluruhan, pilihan antara SBC dan SBCtrl tergantung pada kebutuhan spesifik proyek atau aplikasi yang sedang dikembangkan.

PERBEDAAN ANTARA KOMPUTER, SINGLE BOARD COMPUTER, SINGLE BOARD CONTROLLER Controller (SBCtrl)

LATIHAN SOAL

1. SOAL PILIHAN GANDA

Soal Pilihan ganda.pdf

2. SOAL MENJODOHKAN

Soal Menjodohkan.pdf

2. SOAL ISIAN TABEL

Soal Ada _Tidak - Google Docs.pdf

B. SINGLE BOARD CONTROLLER (ARDUINO)

1. DESKRIPSI

Arduino merupakan board mikrokontroler yang terdiri dari hadware dan sofware yang bersifat open source. Board arduino mnggunakan IC mikrokontroler . Arduino merupakan kata yang berasal dari kata Italia artinya teman yang berani. Arduino dikembangkan oleh sebuah tim yang beranggotakan orang-orang dari berbagai belahan dunia diantaranya:

1. Massimo Banzi Milano (Italia)

2. David Cuartielles Malmoe (Swedia)

3. Tom Igoe (New York USA)

4. Gianluca Martini Torini (Italia)

5. David A. Mellis Boston (USA)

2. JENIS-JENIS ARDUINO

Arduino Mega 2560

Arduino mega 2560 adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATMega2560. Arduino mega memiliki 54 pin input atau output yang mana 15 pin output untut PWM, 16 analog input, 4 UARTS, sebuah crystal osilator 2 16 MHz, koneksi USB, jack power, soket ICSP dan tombol reset. Gambar 1.1 board arduino Mega.

Arduino Leonardo

Arduino leonardo adalah sebuah papan mikrokontroler berbasis ATMega32u4. Arduino leonardo memiliki 20 digital input atau output dengan 7 pin digunakan sebagai output PWM dan 12 input analog, osilator kristal 16 MHz, koneksi micro USB, jack lisitrik, header ICSP, dan tombol reset

Arduino Nano

Arduino nano adalah board arduino terkecil dengan menggunakan mikrokontroler ATMega168 atau \ATMega328.

. Arduino Lilypad

Arduino Lilypad adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega32u4. Arduino lilypad memiliki 9 pin input atau output digital yang mana 4 pin sebagai output PWM dan 4 input analog

Arduino UNO

Arduino uno adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino uno memiliki 14 pin input atau output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, sebuah crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino uno mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB dan bisa disuplai dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya

3. ARDUINO UNO

a. Bagian-Bagian Arduino Uno dan Fungsinya

LATIHAN SOAL

Sebutkan Jenis-jenis Arduino!
Perhatikan gambar dibawah ini, Sebutkan jenis serta fungsi sesuai dengan nomor yang telah ditentukan!

4. KOMPONEN PENUNJANG ARDUINO

1. Breadboard

Breadboard merupakan papan yang digunakan untuk menghubungkan beberapa rangkaian eletronik agar dapat menjadi sebuah rangkaian. Breadboard ini terdiri dari 30 baris lubang.

2. Kabel jumper

Kabel jumper digunakan untuk menghubungkan tiap komponen Elektronika pada rangkaian breadboard. Kabel Jumper ini juga dapat menghubungkan secara langsung Komponen Elektronika langsung ke Arduino kita.

3. Kabel USB

Kabel USB berfungsi untuk menghubungkan antara Arduino Uno dengan perangkat komputer atau Android (perlu OTG adapter) sebagai jalur pemograman dan Sumber Tegangan.

4. Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat arus listrik yang masuk kedalam rangkaian sehingga tidak menghasilkan tegangan yang berlebihan. Nilai resistor dinyatakan dalam satuan Ω (ohm). Susunan cincin warna yang melingkar pada bodi resistor menunjukan nilai hambatanya

5. Baterai

Sebagai sumber daya yang memungkinkan papan Arduino beroperasi tanpa perlu terhubung ke sumber listrik tetap seperti komputer atau adaptor daya

6. Light Emitting Diode (LED)

LED merupakan lampu indikator yang sering kita lihat pada rangkaian Elektronika. Pada Dasarnya lampu LED Tunggal ini memiliki banyak variasi warna seperti Merah, Kuning dan Hijau. Lampu LED ini memiliki 2 buah kaki yaitu Memiliki Kaki Panjang (Anoda / Tegangan Positif) dan memiliki Kaki yang Pendek (Katoda / Tegangan Negatif)

7. LED RGB

Lampu LED RGB merupakan Lampu LED tunggal yang yang memiliki 3 nyala LED dasar yaitu Red, Green dan Blue dalam sebuah Lampu.

8. Push Button

Push button adalah sebuah saklar yang menghubungkan arus pada suatu rangkaian ketika knobnya ditekan. Saklar sangat cocok dipasang pada pin digital input untuk mendeteksi sinyal on/off

9. Liquid Crystal Display (LCD)

Papan LCD ini merupakan media yang digunakan untuk menampilkan Output data yang diinginkan dalam bentuk Layar kecil. LCD ini hanya dapat menampung 2 Baris dengan 16 Karakter tiap barisnya (Tergantung Jenis LCD)

10. Photoresistor (Light Dependent Resistor / LDR)

Merupakan Sensor yang digunakan untuk menerima dan menangkap Intensitas Cahaya yang ada.

11. Sensor Api (Flame Sensor)

Sensor api memiliki sifat yang sangat sensitif terhadap nyala api dan radiasi yang ada di sekitarnya. Jadi, sensor ini seringkali digunakan untuk membuat alarm kebakaran.

12. Sensor Suara

Sensor suara berfungsi untuk mengubah besaran suara menjadi besaran listrik. Dimana nilai yang diperoleh didasarkan pada besarnya gelombang yang masuk. Komponen utama pada sensor ini yaitu condensor mic yang berfungsi seabagai penerima data suara untuk diproses. Sensor ini biasanya digunakan untuk menyalakan atau mematikan perangkat elektronik dengan ketukan.

3. SIMULATOR ARDUINO