Di balik sebuah Single Board Controller, tersembunyi berbagai komponen yang bekerja harmonis untuk menggerakkan sistem elektronik dengan presisi tinggi. Tapi, apa sebenarnya yang membuat tiap komponen ini bisa saling bersinergi dalam ruang sekecil itu? Penasaran dengan rahasia teknologi yang mampu menghadirkan kendali canggih dalam bentuk sesederhana ini? Yuk, kita bongkar satu per satu dan lihat bagaimana keajaiban kecil ini berfungsi!
Mengutip dari buku Embedded Controller Forth For The 8051 Family, William H. Payne (2012:17), single board controller adalah sistem papan tunggal yang dibangun di atas satu sirkuit cetak atau papan pembungkus kawat yang berbentuk dua dimensi. Single Board Controller adalah sebuah perangkat keras yang mengintegrasikan semua komponen yang diperlukan untuk menjalankan sebuah sistem pada satu papan sirkuit tunggal, berfungsi sebagai otak untuk mengontrol dan mengelola sistem elektronik tertentu.
Fungsi Single Board Controller
a. Komputasi yang besar : dapat memproses data yang kompleks, termasuk audio, foto, dan video.
b. Jalankan Program Bahasa : dapat menjalankan program dalam berbagai bahasa pemrograman
c. Sistem Operasi : biasanya menggunakan sistem operasi seperti Linux, FreeBSD.
d. Ukuran yang kecil : memiliki ukuran yang sangat kecil dan ringan dengan konsumsi daya yang rendah kurang dari 5 watt
KOMPONEN SINGLE BOARD CONTROLLER
1. Breadboard
Sebuah papan percobaan untuk membangun berbagai rangkaian elektronik tanpa harus menyolder dari satu kaki komponen ke kaki komponen lainnya, guna menghubungkannya cukup tancapkan pada lubang dan setiap bansnya. Breadboard adalah papan prototipe sirkuit elektronik tanpa solder yang berfungsi untuk merakit dan menguji coba rangkaian elektronik sementara, termasuk untuk single board controller seperti Arduino. Fungsi utamanya adalah sebagai tempat komponen dihubungkan melalui lubang-lubang yang terhubung dengan jalur logam di bawahnya, memungkinkan perakitan sirkuit tanpa perlu menyolder, sehingga komponen tidak rusak dan dapat digunakan kembali untuk proyek lain.
2. Kabel Jumper
Berfungsi untuk menghubungkan tiap kaki komponen yang berjauhan pada rangkaian breadboard, dan untuk menghubungkan dari kaki komponen ke Arduino board. Kabel jumper adalah kabel pendek dengan pin konektor di kedua ujungnya yang berfungsi sebagai penghubung sementara antar komponen, modul, atau jalur listrik pada single board controller (SBC) tanpa perlu penyolderan. Fungsinya adalah membuat prototipe sirkuit, menghubungkan pin mikrokontroler ke komponen lain, dan memodifikasi serta mendiagnosis sirkuit.
3. Light Emitting Diode
Light Emitting Diode (LED) adalah komponen elektronik semikonduktor yang memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik, berfungsi sebagai indikator visual untuk menunjukkan status operasional atau output data dari controller. Fungsinya meliputi pemberian umpan balik visual, pemecahan masalah (troubleshooting), penandaan status, hingga pembuatan antarmuka pengguna yang sederhana.
4. Potensiometer
Potensiometer adalah resistor variabel tiga terminal yang fungsi utamanya dalam single board controller adalah sebagai pembagi tegangan yang dapat diatur secara manual, memungkinkan pengaturan level sinyal analog untuk mengubah atau mengontrol data yang masuk ke mikrokontroler. Dengan memutar kenop atau menggeser wiper-nya, pengguna bisa secara langsung menyesuaikan input tegangan pada single board controller, seperti mengatur volume atau intensitas cahaya dalam sebuah proyek elektronik. Ketika pada kedua sisi kaki potensiometer diberi tegangan ground danı positif 5V, maka pada kaki tengahnya akan mengeluarkan variabel tegangan dari 0-5V sesuai dengan posisi putaran knob.
5. Push Button
Push Button adalah sebuah sakelar yang menghubungkan arus pada suatu rangkaian ketika knobnya ditekan yang berfungsi sebagai input bagi sistem mikrokontroler, digunakan untuk menghubungkan atau memutus aliran listrik secara sesaat untuk memicu tindakan tertentu, seperti memulai proses, mengatur ulang (reset) sistem, atau memberikan input pengguna dalam sebuah aplikasi. Sangat cocok dipasang pada pin digital input untuk mendeteksi sinyal ON/OFF
6. Servo
Servo adalah motor yang dikombinasikan dengan sensor dan rangkaian kontrol, fungsinya untuk memberikan gerakan yang sangat presisi dalam hal posisi, kecepatan, dan akselerasi, berdasarkan sinyal dari SBC melalui sistem kontrol loop tertutup dengan umpan balik posisi untuk koreksi otomatis. Ini memungkinkan kontrol yang akurat untuk aplikasi seperti robotika, mesin perkakas, dan sistem otomatisasi lainnya. Motor yang mempunyai gearbox dan dapat berputar dengan posisi yang presisi sesuai yang diperintahkan, untuk jenis ini hanya bisa berputar 180. Putarannya dapat dikontrol dengan memberikan pulsa tegangan dari analog output Arduino, pulsa tegangan tersebut yang memerintahkan servo untuk berputar pada posisi tertentu.
7. Modul Relay
Relay adalah sebuah rangkaian yang dikontrol secara elektronik, untuk mengubah kondisi sakelar. Fungsi utamanya adalah untuk menghidupkan atau mematikan perangkat dan sistem kelistrikan, mengisolasi rangkaian kontrol dari beban, serta memperkuat sinyal kontrol yang memungkinkan daya kecil mengalihkan arus yang lebih besar dengan aman. Pada modul relay ini selain terdapat komponen relay sudah dilengkapi juga dengan komponen tambahan seperti led sebagai indikator, transistor sebagai pengendali, dan terminal, sehingga mudah untuk menggunakannya bersama Arduino dengan tegangan kerja 5V.
8. Sensor DHT11
Sensor untuk mengukur suhu dan kelembapan udara sekitar, dengan output digital melalui protokol komunikasi satu-kabel. Output yang keluar dari sensor ini sudah berupa data, sehingga memerlukan penggunaan library pada sketch programnya. Adapun untuk membaca data dari sensor DHT11 hanya memerlukan satu sinyal pin digital dengan pembacaan data tiap 2 detik sekali, serta pin VCC (Power 5V) dan GND (Ground)
Berfungsi sebagai sensor jarak untuk mengukur jarak dari 2cm-400cm dan memiliki tingkat akurasi sekitar 3mm. Fungsinya meliputi pengukuran jarak suatu benda dengan menghitung waktu pantul gelombang, yang kemudian diolah oleh single board controller untuk berbagai aplikasi seperti robotika, sistem keamanan, atau deteksi level cairan. Pada modul ini terdapat sensor ultrasonik penerima, pemancar dan rangkaian kontrol. Hänyä terdapat empa pin untuk menghubungkan modul ultrasonik dengan Arduino berupa VCC (power 5V), trig (trigger), echo (receive), dan GND (ground)
10. Kabel USB
Kabel USB adalah konektor standar yang berfungsi untuk transfer data dan daya, serta sebagai jalur utama untuk memprogram dan berkomunikasi dengan SBC, seperti Arduino. Berfungsi untuk menghubungkan antara Arduino Uno derigan perangkat komputer atau Android (perlu OTG adapter), sebagai jalur pemograman Kabel USB ini juga berfungsi untuk memberikan sumber tegangan untuk setiap rangkaian proyek yang terhubung dengan Arduino
11. LED RGB
Sebuah LED yang di dalamnya terdapat tiga nyala LED berwarna dasar Red-Green-Blue (merah-hijau-biru), perpaduan dari tiga warna tersebut dengan tingkat kecerahan yang berbeda dapat menghasilkan semua kombinasi warna. Fungsi utamanya adalah sebagai indikator visual dan estetika, memungkinkan pengaturan warna dan efek pencahayaan yang dinamis pada perangkat yang dikontrol oleh SBC tersebut, seperti memvisualisasikan status sistem atau menambah daya tarik visual pada sebuah proyek
12. Liquid Crystal Display
Liquid Crystal Display adalah komponen yang menggunakan kristal cair untuk menampilkan informasi (karakter, teks, simbol, atau grafik). Fungsinya adalah untuk memberikan umpan balik visual kepada pengguna dari proyek tersebut, seperti menampilkan data sensor, status sistem, atau pesan teks, dengan mengendalikan cahaya dari kristal cair untuk membentuk gambar. Media penampil alfanumerik yang menggunakan kristal cair sebagai medianya. LCD tipe ini terdapat dalam beberapa ukuran dan bentuk Komponen yang digunakan pada Kit ini mempunyai 2 baris dengan 16 karakter tiap barisnya.
13. Buzzer
Komponen elekronika yang berfungsi merubah getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer pada single board controller adalah komponen elektronik yang menghasilkan suara (biasanya "bip") sebagai respons terhadap sinyal listrik dari controller. Fungsinya adalah memberikan notifikasi suara atau peringatan kepada pengguna tentang suatu kondisi, seperti proses selesai, kesalahan, atau kejadian penting lainnya dalam sistem. Buzzer dapat berupa tipe aktif yang langsung berbunyi saat diberi tegangan, atau pasif yang memerlukan sinyal frekuensi tertentu untuk menghasilkan suara, sehingga bisa diatur nadanya, Terdapat dua tipe buzzer yaitu buzzer aktif (memproduksi getaran sendiri hanya dengan diberi tegangan 5V) dan buzzer pasif (membutuhkan simulasi pulsa tegangan untuk menghasilkan getaran suara), pada Kit ini menggunakan active buzzer 5V. Anda dapat menggunakan buzzer untuk menghasilkan music yang sederhana.
14. Resistor
Resistor pada single board controller adalah komponen pasif yang berfungsi menghambat atau membatasi aliran arus listrik, mengurangi tegangan, melindungi komponen lain, dan mengatur sinyal dalam rangkaian. Fungsinya spesifik antara lain sebagai resistor pull-up dan pull-down untuk memastikan status logika yang stabil pada pin input, serta membatasi arus yang mengalir ke LED atau komponen sensitif lainnya. Nilai resistor dinyatakan dalam satuan 2 (ohm). Susunan cincin warna yang melingkar pada bodi resistor menunjukan nilai hambatannya
15. Photoresistor
Photoresistor disebut juga sebagai LDR (Light Dependent Resistor) sebuah variabel resistor yang nilai hambatannya bergantung dari intensitas yang diterima pada permukaan sensor tersebut. Photoresistor adalah sensor cahaya pasif yang resistansinya menurun seiring meningkatnya intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam kontroler papan tunggal (single board controller) seperti Arduino, Photoresistor digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal analog atau digital yang dapat dibaca oleh mikrokontroler, memungkinkan sistem bereaksi terhadap perubahan kondisi cahaya lingkungan.
Sumber :
.jpeg)
