Tutorial 4 - Serial Monitor dan Potensiometer

Pada Tutorial 3 sebelumnya kita telah mempelajari bagaimana Serial Monitor bekerja. Dengan Serial Monitor kita dapat menampilkan teks ataupun data yang kita inginkan ke layar laptop/komputer untuk diketahui bagaimana perubahan nilai atau perubahan aktivitas suatu komponen.

Sekarang kita akan mempelajari lebih dalam lagi fungsi Serial Monitor sembari mempelajari fungsi-fungsi pemrograman baru, yakni fungsi perintah untuk membaca input/membaca sinyal yang diberikan suatu komponen kemudian menampilkannya ke layar laptop/komputer dengan fungsi Serial Monitor.

Apa itu Potensiometer?

Komponen tambahan yang kita gunakan pada Tutorial 4 kali ini adalah Potensiometer. Bentuk fisik potensiometer yang akan kita gunakan pada Tutorial ini ditunjukkan oleh gambar di bawah.

Kita bisa melepas bagian yang disebut sebagai "Topi" pada Potensiometer.

Topi pada potensiometer yang dimaksud seperti pada gambar di bawah ini. Topi ini pada dasarnya berfungsi agar kita mudah menggenggam Potensiometer ketika kita akan memutarnya.

Kita bisa memilih untuk menggunakan Topi atau tanpa menggunakan Topi pada potensiometer.

Potensiometer merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk memberikan nilai resistansi yang dapat berubah-ubah sesuai kebutuhan penggunanya dengan cara memutar topi potensiometer searah jarum jam ataupun berlawanan jarum jam.

Potensiometer memiliki tiga buah kaki yakni kaki GND, kaki VCC, dan kaki OUT. Kaki GND harus dihubungkan dengan kutub negatif sumber tegangan. Sedangkan kaki VCC harus dihubungkan dengan kutub positif sumber tegangan.

Kaki OUT merupakan tempat keluarnya nilai resistansi yang dibutuhkan oleh pengguna. Pemasangan kaki-kaki harus benar-benar tepat dan tidak boleh terbalik karena dapat menyebabkan kerusakan potensiometer.

Untuk lebih memahami apa itu Potensiometer, mari kita langsung mulai beraksi.

Mulai Beraksi 🚀

Baik, sebelum mulai beraksi, pastikan teman-teman sudah membaca Prasyarat, Target Pelajaran, dan Komponen Yang Dibutuhkan ya.

Klik pada salah satu dari ketiga tombol di bawah ini untuk membuka Prasyarat, Target Pelajaran dan Komponen Yang Dibutuhkan.

Prasyarat 🔑

• Sudah lolos Tutorial 3 - Serial Monitor
• Sudah mempelajari Arduino Nano Expansion Board pada materi Arduino Nano Expansion Board

Kalau teman-teman merasa belum memenuhi prasyarat yang dibutuhkan, diharapkan untuk membaca dan memenuhinya terlebih dahulu.

Target Pelajaran 🎯

• Memahami perintah pembacaan input
• Memahami fungsi analogRead()
• Memahami bagaimana menampilkan data langsung pada layar laptop/komputer dengan Serial Monitor
• Memahami fisik potensiometer

Komponen Yang Dibutuhkan 🛠

• 1 x Arduino Nano
• 1 x Kabel USB Arduino Nano
• 1 x Komputer/Laptop
• 1 x Potensiometer
• Kabel jumper secukupnya

Perhatian

Penting untuk memperhatikan setiap langkah-langkah yang diberikan dan tidak melakukan apapun diluar perintah langkah yang diberikan.

Kenapa? Hal ini untuk mencegah kerusakan yang tidak diinginkan pada komponen apabila bertindak di luar langkah pelajaran yang diberikan dan tidak mengetahui dengan pasti apa yang teman-teman lakukan.

Menghubungkan Pin-Pin

1. Baik, langkah pertama kita akan menyiapkan perangkat utama kita dahulu, yaitu Arduino Nano. Kemudian siapkan Potensiometer dan 3 buah kabel jumper.

2. Lihat kembali kaki-kaki Potensiometer pada gambar di atas. Kita akan menghubungkan kaki-kaki Potensiometer tersebut ke Arduino Nano dengan menggunakan kabel jumper seperti pada gambar Wiring Diagram di bawah ini.

Jika gambar Wiring Diagram di atas kurang jelas, teman-teman bisa gunakan tabel Wiring Diagram di bawah ini.

Potensiometer	Arduino Nano Expansion Board
Pin OUT	Pin A0
Pin GND	Pin G
Pin VCC	Pin V

Peringatan

Sebelum menyalakan Arduino Nano, harap periksa kembali rangkaiannya. Apakah sudah sama dengan Wiring Diagram?

Periksa kembali kabel-kabel jumper agar tidak ada kesalahan yang dapat berpotensi merusak komponen ataupun mengganggu pelajaran.

Setelah Potensiometer dan Arduino Nano saling terhubung, maka hasilnya akan seperti pada gambar di bawah ini.

Warna kabel yang digunakan bebas dan tak harus sama dengan gambar di atas. Namun yang harus diperhatikan, pastikan kaki Potensiometer terhubung ke posisi pin yang sama seperti pada gambar di atas.

Mengetik Program

3. Bukalah Arduino IDE, kemudian buatlah sketch baru. Beri sketch baru tersebut dengan nama TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR dan simpan dalam folder Program Tutorials yang telah kita buat pada Tutorial 1 sebelumnya. Jika terlupa bagaimana membuat nama sketch, silahkan buka kembali Tutorial 1 sebelumnya.

4. Kemudian ketik program berikut pada sketch tersebut.

TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR.ino

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 int nilaiSensor = analogRead(A0);
 Serial.println(nilaiSensor);
 delay(1);
}

5. Periksa kembali ketikan sketch program. Pastikan agar ketikan sketch program sama persis seperti diminta agar tidak mengalami error saat compiling. Jika sudah selesai mengetik program, cobalah memeriksa apakah ketikan Anda sudah benar atau belum dengan cara menekan tombol verify atau ikon di samping 👉 .

6. Jika proses verify selesai dan information bar menunjukkan “Done compiling”, berarti program yang teman-teman ketik sudah benar dan lanjutkan pada langkah berikutnya.

Mengkonfigurasi Arduino IDE

Sebelum mengupload program, sama seperti pada Tutorial 1, mari kita melakukan konfigurasi terlebih dahulu pada Arduino IDE.

7. Memilih Jenis Board

Pastikan jenis board yang digunakan sudah sesuai dengan settingan pada Arduino IDE dengan cara memilih opsi berikut secara berurutan Tools ➜ Board ➜ Arduino Nano atau perhatikan urutan tanda panah pada gambar di bawah ini. Disini kita memilih Arduino Nano karena kita menggunakan Arduino Nano.

8. Memilih Jenis Processor

Processor dalam bahasa Indonesia berarti Prosessor, atau Pemroses sebuah perintah, singkatnya seperti otak dari robot. Disini kita akan menentukan jenis Processor yang digunakan oleh Arduiino Nano, yaitu ATMega328P (Old Bootloader), dengan cara memilih opsi berikut secara berurutan Tools ➜ Processor ➜ ATmega328P (Old Bootloader). Atau ikuti urutan tanda panah pada gambar di bawah ini

9. Memilih Nomor Port

Nomor port untuk Arduino Nano pada tiap laptop/komputer dapat berbeda-beda. Pilihlah nomor port yang muncul pada pilihan yang tersedia di Arduino IDE. Lebih jelasnya, perhatikan gambar di bawah.

Mengupload Program

10. Setelah proses konfigurasi selesai seperti yang diperintahkan, lanjutkan dengan mengklik tombol upload pada Arduino IDE.

11. Setelah proses upload selesai, information bar akan menunjukkan pesan “Done uploading” yang berarti proses upload telah selesai.

Catatan

jika proses upload gagal, cobalah mengganti nomor PORT COMXX yang tersedia pada daftar pilihan nomor port pada langkah 3 di atas sampai proses upload berhasil.

12. Jika proses upload berhasil, klik ikon “Serial Monitor” IDE seperti ditunjukkan oleh gambar disamping, , yang terletak pada pojok atas kanan Arduino.

Maka akan muncul window “Serial Monitor” seperti pada gambar di bawah ini.

Pada window tersebut akan menampilkan angka yang merupakan data dari nilai resistansi potensiometer.

Jika belum muncul teks tersebut, cobalah nyalakan centang pada “Autoscroll”, atur setinggan pada “Newline”, dan “9600 baud”.

Nilai resistansi terbesar pada potensiometer adalah 1023 dan nilai resistansi terkecil adalah 0.

Cobalah memutar topi potensiometer searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam untuk mengetahui posisi putaran maksimum dan putaran minimum potensiometer.

Sambungan kabel pada kaki-kaki potensiometer rentan kendor. Oleh karenanya cobalah memutarnya dengan berhati-hati agar tidak membuat kabel terlepas dari kaki-kaki potensiometer.

Penjelasan Program

Pada Tutorial 3 sebelumnya, kita sudah mempelajari bahwa Serial Monitor dapat berfungsi untuk menampilkan data yang berupa pesan atau kalimat ke layar monitor.

Serial Monitor juga bisa menampilkan data yang berupa angka atau nilai resistansi komponen Potensiomter yang diproses oleh Arduino Nano ke layar laptop/komputer sehingga kita bisa mengetahui nilai-nilai data atau kejadian suatu proses yang sedang dikerjakan oleh Arduino Nano.

Pada dasarnya, kurang lebih, penjelasan untuk program kali ini mirip dengan penjelasan pada Tutorial 3 sebelumnya.

Namun, karena kita menggunakan komponen tambahan berupa Potensiometer, bagaimana cara kerja programnya kali ini?

TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR.ino

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 int nilaiSensor = analogRead(A0);
 Serial.println(nilaiSensor);
 delay(1);
}

Pada sketch program di atas terdapat fungsi setup() dan loop() sebagaimana biasanya.

Fungsi setup() hanya memiliki satu buah perintah di dalamnya yang terletak pada baris nomor 3. Sementara sisanya hanya komentar yang terletak pada baris nomor 2 yang mana komentar tersebut diabaikan atau tidak dianggap oleh Arduino IDE.

TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR.ino

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 int nilaiSensor = analogRead(A0);
 Serial.println(nilaiSensor);
 delay(1);
}

Pada baris 3 fungsi setup() terdapat fungsi Serial.begin(9600) . Perintah tersebut memiliki 3 parameter yakni Serial , begin , dan 9600 . Fungsi Serial.begin(9600) harus dijalankan terlebih dahulu dalam fungsi setup().

Baris 3 tersebut akan memerintahkan Arduino Nano untuk memulai proses pertukaran data dari Arduino Nano ke laptop/komputer agar laptop/komputer dapat menerima data dari Arduino Nano untuk ditampilkan pada layar laptop/komputer.

Selanjutnya pada fungsi loop(), pada baris 8 terdapat variabel bertipe int (singkatan dari integer atau bilangan bulat) dengan nama variabel nilaiSensor. Nama variabel ini dapat teman-teman tentukan dengan bebas sesuai nama yang mudah diingat oleh teman-teman. Misalnya nilaiPotensiometer ataupun nilaiData pun tak masalah.

TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR.ino

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 int nilaiSensor = analogRead(A0);
 Serial.println(nilaiSensor);
 delay(1);

}

Masih pada baris 8, terdapat perintah analogRead(A0). Perintah ini merupakan perintah untuk membaca (Read) sinyal analog dari nomor pin yang diperintahkan. Perintah ini hanya memiliki satu parameter yakni nomor pin.

Parameter nomor pin yang digunakan pada perintah ini adalah pin nomor A0. Hal ini karena kita menghubungkan kaki OUT potensiometer ke pin A0 Arduino Nano Expansion Board.

Jika kita memperhatikan tanda penugasan, yakni yang disimbolkan dengan tanda = (tanda sama dengan), yang terdapat pada baris 8, maka jika dibaca dari kiri ke kanan, baris 8 tersebut kurang lebih akan seperti ini: “variabel nilaiSensor bertipe integer menyimpan hasil pembacaan sinyal analog dari pin A0 Arduino Nano”.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut:

Dengan kata lain, sekarang variabel nilaiSensor berisi angka 483

Kemudian pada baris 9, terdapat perintah Serial.println untuk mencetak nilai yang disimpan dalam variabel nilaiSensor pada Serial Monitor. Nilai yang disimpan dalam variabel nilaiSensor merupakan nilai hasil pembacaan sinyal analog pada pin A0.

TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR.ino

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 int nilaiSensor = analogRead(A0);
 Serial.println(nilaiSensor);
 delay(1);

}

Untuk lebih jelasnya lagi, perhatikan gambar berikut:

Karena variabel nilaiSensor menyimpan angka 483,

Maka pada window Serial Monitor akan menampilkan angka 483

Perhatikan bahwa baris 9 tersebut menggunakan perintah println yang memiliki kepanjangan “print line” dimana ln merupakan singkatan dari line (line merupakan kata dalam bahasa Inggris yang artinya "baris"). Perintah println digunakan untuk mencetak baris baru sehingga setelah mencetak nilai yang disimpan dalam variabel nilaiSensor, akan membuat baris baru di bawahnya dan mencetak nilai yang disimpan dalam variabel nilaiSensor berikutnya.

Pada baris 10 terdapat fungsi delay() dengan nilai parameter 1 milisecond. Sehingga nilai yang tampil pada Serial Monitor merupakan hasil pembacaan nilai resistansi yang selalu baru.

Tantangan Tutorial 4

Tantangan 1

Masih ingat fungsi delay() pada baris 10 di atas? Semakin kecil nilai delay, maka akan semakin cepat Arduino Nano mengupdate nilai hasil pembacaan potensiometer ke Serial Monitor sembari membaca data putaran potensiometer secara bersamaan.

TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR.ino

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 int nilaiSensor = analogRead(A0);
 Serial.println(nilaiSensor);
 delay(1);
}

Apa yang terjadi jika kita memperbesar nilai pada delay tersebut dengan cara mengubah angka 1 menjadi 1000. Cobalah kepoin gimana hasilnya.

Catatan

Sebelum mengupload sketch program baru ke Arduino Nano, pastikan teman-teman menutup window Serial Monitor terlebih dahulu jika masih terbuka.

Nilai delay pada proses pembacaan sensor tersebut sebenarnya bisa diatur berapapun kita inginkan. Namun terkadang membuat hasil pembacaan yang tampil pada Serial Monitor menjadi kurang presisi.

Tantangan 2

TUTORIAL_4_POTENTIOMETER_SERIAL_MONITOR.ino

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 int nilaiSensor = analogRead(A0);
 Serial.println(nilaiSensor);
 delay(1);
}

Sketch di atas masih menggunakan pin A0 sebagai input untuk membaca sinyal keluaran dari kaki OUT potensiometer.

Cobalah teman-teman menggunakan pin Analog lain yang tersedia seperti pin A1, A2, hingga A6 dengan mengganti nomor pin pada parameter fungsi analogRead().

Hal ini agar teman-teman bisa lebih paham bagaimana menggunakan nomor pin analog yang lain. Oh iya, teman-teman juga bisa mengganti nama variabel sesuai dengan nama yang teman-teman inginkan.