Petunjuk Pengoperasian
Elektor Arduino
Bahasa Indonesia
Dewan Pelatihan MCCAB®
Wahyu 3.3

Pelanggan yang terhormat, Papan Pelatihan MCCAB diproduksi sesuai dengan arahan Eropa yang berlaku dan oleh karena itu memiliki tanda CE. Tujuan penggunaannya dijelaskan dalam petunjuk pengoperasian ini. Jika Anda memodifikasi Dewan Pelatihan MCCAB atau tidak menggunakannya sesuai dengan tujuan yang dimaksudkan, Anda sendiri yang bertanggung jawab untuk mematuhi aturan yang berlaku.
Oleh karena itu, hanya gunakan Dewan Pelatihan MCCAB dan semua komponen di dalamnya seperti yang dijelaskan dalam petunjuk pengoperasian ini. Anda hanya boleh meneruskan Dewan Pelatihan MCCAB bersama dengan panduan pengoperasian ini.
Seluruh informasi dalam manual ini mengacu pada MCCAB Training Board dengan tingkat edisi Rev. 3.3. Tingkat edisi Dewan Pelatihan dicetak pada sisi bawahnya (lihat Gambar 13 di halaman 20). Versi terkini dari manual ini dapat diunduh dari weblokasi www.elektor.com/20440 untuk diunduh. ARDUINO dan nama merek serta logo Arduino lainnya adalah merek dagang terdaftar Arduino SA. ®

Daur Ulang

Peralatan listrik dan elektronik bekas harus didaur ulang sebagai limbah elektronik dan tidak boleh dibuang sebagai limbah rumah tangga.
Dewan Pelatihan MCCAB mengandung bahan mentah berharga yang dapat didaur ulang.
Oleh karena itu, buang perangkat tersebut di tempat pengumpulan yang sesuai. (Petunjuk UE 2012/19 / UE). Pemerintah kota Anda akan memberi tahu Anda di mana menemukan tempat pengumpulan gratis terdekat.

Petunjuk keselamatan

Petunjuk pengoperasian untuk Dewan Pelatihan MCCAB ini berisi informasi penting tentang commissioning dan pengoperasian!
Oleh karena itu, bacalah seluruh panduan pengoperasian dengan cermat sebelum menggunakan papan pelatihan untuk pertama kali untuk menghindari cedera pada nyawa dan anggota tubuh akibat sengatan listrik, kebakaran atau kesalahan pengoperasian serta kerusakan pada Papan Pelatihan.
Jadikan panduan ini tersedia bagi semua pengguna papan pelatihan lainnya.
Produk telah dirancang sesuai dengan standar IEC 61010-031 dan telah diuji serta dikeluarkan dari pabrik dalam kondisi aman. Pengguna harus mematuhi peraturan yang berlaku untuk penanganan peralatan listrik, serta semua praktik dan prosedur keselamatan yang diterima secara umum. Secara khusus, peraturan VDE VDE 0100 (perencanaan, instalasi dan pengujian tegangan rendahtage sistem kelistrikan), VDE 0700 (keselamatan peralatan listrik untuk keperluan rumah tangga) dan VDE 0868 (peralatan untuk teknologi audio/video, informasi dan komunikasi) harus disebutkan di sini.
Di fasilitas komersial, peraturan pencegahan kecelakaan dari asosiasi asuransi tanggung jawab pengusaha komersial juga berlaku.

Simbol keselamatan yang digunakan

Peringatan Bahaya Listrik
Tanda ini menunjukkan kondisi atau praktik yang dapat mengakibatkan kematian atau cedera diri.
Tanda Peringatan Umum
Tanda ini menunjukkan kondisi atau praktik yang dapat mengakibatkan kerusakan pada produk itu sendiri atau peralatan yang terhubung.

2.1 Catu daya
Peringatan:

• Dalam situasi apa pun, volume negatif tidak bolehtages atau voltages yang lebih besar dari +5 V dihubungkan ke Dewan Pelatihan MCCAB. Satu-satunya pengecualian adalah input VX1 dan VX2, di sini input voltages mungkin berada dalam kisaran +8 V hingga +12 V (lihat bagian 4.2).
• Jangan sekali-kali menyambungkan potensial listrik lainnya ke saluran ground (GND, 0 V).
• Jangan pernah menukar sambungan ground (GND, 0 V) ​​dan +5 V, karena ini akan mengakibatkan kerusakan permanen pada MCCAB Training Board!
• Secara khusus, jangan sekali-kali menyambungkan sumber listrik ~230 V atau ~115 V voltage ke Dewan Pelatihan MCCAB!
  Ada bahaya bagi kehidupan!!!

2.2 Penanganan dan kondisi lingkungan
Untuk menghindari kematian atau cedera dan untuk melindungi perangkat dari kerusakan, peraturan berikut harus dipatuhi dengan ketat:

• Jangan pernah mengoperasikan Dewan Pelatihan MCCAB di ruangan dengan uap atau gas yang mudah meledak.
• Jika anak-anak muda atau orang-orang yang tidak terbiasa dengan penanganan sirkuit elektronik bekerja di Dewan Pelatihan MCCAB, misalnya, dalam konteks pelatihan, personel yang terlatih dan memiliki posisi bertanggung jawab harus mengawasi kegiatan-kegiatan ini.
  Penggunaan oleh anak-anak di bawah usia 14 tahun tidak dimaksudkan dan harus dihindari.
• Jika Dewan Pelatihan MCCAB menunjukkan tanda-tanda kerusakan (misalnya karena tekanan mekanis atau listrik), maka Dewan Pelatihan tersebut tidak boleh digunakan demi alasan keselamatan.
• Dewan Pelatihan MCCAB hanya dapat digunakan di lingkungan yang bersih dan kering pada suhu hingga +40 °C.

2.3 Perbaikan dan pemeliharaan

• Untuk menghindari kerusakan properti atau cedera diri, perbaikan apa pun yang mungkin diperlukan hanya dapat dilakukan oleh personel spesialis yang terlatih dan menggunakan suku cadang asli.
• Dewan Pelatihan MCCAB tidak memiliki komponen apa pun yang dapat diservis oleh pengguna.

Penggunaan yang dimaksudkan

Dewan Pelatihan MCCAB telah dikembangkan untuk pengajaran pengetahuan tentang pemrograman dan penggunaan sistem mikrokontroler yang sederhana dan cepat.
Produk ini dirancang khusus untuk tujuan pelatihan dan praktik. Penggunaan lainnya, misalnya pada fasilitas produksi industri, tidak diperbolehkan.

Peringatan: Papan Pelatihan MCCAB hanya dimaksudkan untuk digunakan dengan sistem mikrokontroler Arduino® NANO (lihat Gambar 2) atau modul mikrokontroler yang 100% kompatibel dengannya. Modul ini harus dioperasikan dengan vol operasitage dari Vcc = +5V. Jika tidak, terdapat risiko kerusakan permanen atau kehancuran modul mikrokontroler, papan pelatihan, dan perangkat yang terhubung ke papan pelatihan.
Peringatan: Jil.tages dalam kisaran +8 V hingga +12 V dapat dihubungkan ke input VX1 dan VX2 pada papan pelatihan (lihat bagian 4.2 dari manual ini). jilidtages di semua masukan lain dari papan pelatihan harus berada dalam kisaran 0 V hingga +5 V.
Peringatan: Petunjuk pengoperasian ini menjelaskan cara menyambungkan dan mengoperasikan Dewan Pelatihan MCCAB dengan benar dengan PC pengguna dan modul eksternal apa pun. Harap dicatat bahwa kami tidak memiliki pengaruh terhadap kesalahan pengoperasian dan/atau koneksi yang disebabkan oleh pengguna. Pengguna sendiri bertanggung jawab atas koneksi yang benar dari papan pelatihan ke PC pengguna dan modul eksternal apa pun, serta pemrograman dan pengoperasian yang benar! Untuk semua kerusakan akibat koneksi yang salah, kontrol yang salah, pemrograman yang salah dan/atau pengoperasian yang salah, pengguna sepenuhnya bertanggung jawab! Dapat dimengerti bahwa klaim tanggung jawab terhadap kami dikecualikan dalam kasus ini.

Penggunaan apa pun selain yang ditentukan tidak diizinkan! Papan Pelatihan MCCAB tidak boleh dimodifikasi atau diubah, karena dapat merusak atau membahayakan pengguna (korsleting, risiko panas berlebih dan kebakaran, risiko sengatan listrik). Jika cedera diri atau kerusakan properti terjadi akibat penggunaan papan pelatihan yang tidak tepat, ini sepenuhnya merupakan tanggung jawab operator dan bukan tanggung jawab pabrikan.

Dewan Pelatihan MCCAB dan komponennya

Gambar 1 menunjukkan Dewan Pelatihan MCCAB dengan elemen kendalinya. Papan pelatihan cukup diletakkan di atas permukaan kerja non-konduktif listrik dan dihubungkan ke PC pengguna melalui kabel mini-USB (lihat bagian 4.3).
Terutama jika dikombinasikan dengan “Kursus Praktis Mikrokontroler untuk Pemula Arduino” (ISBN 978-3-89576-545-2), yang diterbitkan oleh Elektor, Dewan Pelatihan MCCAB sangat cocok untuk pembelajaran pemrograman dan penggunaan a sistem mikrokontroler. Pengguna membuat program latihannya untuk Papan Pelatihan MCCAB di PC-nya di Arduino IDE, sebuah lingkungan pengembangan dengan kompiler C/C++ terintegrasi, yang dapat diunduh secara gratis dari weblokasi  

Gambar 1: Dewan Pelatihan MCCAB, Rev. 3.3

Elemen pengoperasian dan tampilan di Dewan Pelatihan MCCAB:

1. 11 × LED (indikasi status untuk input/output D2 … D12)
2. Header JP6 untuk menghubungkan LED LD10… LD20 dengan GPIO D2… D12 yang ditetapkan padanya
3. Blok terminal SV5 (distributor) untuk input/output mikrokontroler
4. Tombol RESET
5. Modul mikrokontroler Arduino® NANO (atau kompatibel) dengan soket mini USB
6. LED “L”, terhubung ke GPIO D13
7. Konektor SV6 (distributor) untuk input/output mikrokontroler
8. Potensiometer P1
9. Pin header JP3 untuk memilih vol operasitage potensiometer P1 dan P2
10. Potensiometer P2
11. Pin header JP4 untuk memilih sinyal pada pin X strip konektor SV12
12. Strip konektor SV12: SPI-Interface 5 V (sinyal pada pin X dipilih melalui JP4)
13. Strip konektor SV11: antarmuka SPI 3.3 V
14. Blok terminal SV10: antarmuka IC 5 V
15. Blok terminal SV8: antarmuka I2 C 3.3 V
16. Blok terminal SV9: 22 antarmuka IC 3.3 V
17. Blok terminal SV7: Mengalihkan output untuk perangkat eksternal
18. Tampilan LC dengan 2 x 16 karakter
19. 6 × sakelar tombol tekan K1… K6
20. 6 × sakelar geser S1 … S6
21. Pin header JP2 untuk menghubungkan sakelar ke input mikrokontroler.
22. Blok terminal SV4: distributor untuk vol operasitages
23. Buzzer Piezo Buzzer1
24. Blok terminal SV1: Mengalihkan output untuk perangkat eksternal
25. Strip terminal SV3: Kolom matriks LED 3 × 3 (output D6 … D8 dengan resistor seri 330 Ω)
26. Strip konektor SV2: 2 x 13 pin untuk menghubungkan modul eksternal
27. Matriks LED 3 × 3 (9 LED merah)
28. Pin header JP1 untuk menghubungkan barisan matriks LED 3×3 dengan mikrokontroler GPIOs D3 … D5
29. Sebuah jumper pada posisi “Buzzer” dari pin header JP6 menghubungkan Buzzer1 dengan GPIO D9 dari mikrokontroler.

Kontrol individu di papan pelatihan dijelaskan secara rinci di bagian berikut.

4.1 Modul mikrokontroler Arduino® NANO 
NANO atau modul mikrokontroler yang kompatibel dengannya dicolokkan ke MCCAB Training Board (lihat panah (5) pada Gambar 1 serta Gambar 2 dan M1 pada Gambar 4). Modul ini dilengkapi dengan mikrokontroler AVR ATmega328P yang mengontrol komponen periferal pada papan pelatihan. Selanjutnya terdapat rangkaian konverter terintegrasi di sisi bawah modul yang menghubungkan antarmuka serial mikrokontroler UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) dengan antarmuka USB PC. Antarmuka ini juga digunakan untuk memuat program yang dibuat oleh pengguna pada PC-nya ke dalam mikrokontroler atau untuk mentransfer data ke/dari monitor serial Arduino IDE (lingkungan pengembangan). Kedua LED TX dan RX pada Gambar 2 menunjukkan lalu lintas data pada jalur serial TxD dan RxD mikrokontroler. Sebuah Arduino ®

Gambar 2: Modul mikrokontroler Arduino® NANO (Sumber: www.arduino.cc)

LED L (lihat Gambar 2 dan panah (6) pada Gambar 1 – sebutan “L” mungkin berbeda untuk klon yang kompatibel dengan Arduino NANO) terhubung secara permanen ke GPIO D13 mikrokontroler melalui resistor seri dan menunjukkan statusnya RENDAH atau TINGGI. Jilid +5 Vtagpengatur e di sisi bawah modul menstabilkan voltage dipasok secara eksternal ke Dewan Pelatihan MCCAB melalui input VIN modul Arduino ® NANO (lihat bagian 4.2).
Dengan menekan tombol RESET di atas modul Arduino ® NANO (lihat Gambar 2 dan panah (4) pada Gambar 1) mikrokontroler diatur ke keadaan awal yang ditentukan dan program yang sudah dimuat dimulai ulang. i Semua input dan output mikrokontroler yang penting bagi pengguna dihubungkan ke dua strip terminal SV5 dan SV6 (panah (3) dan panah (7) pada Gambar 1). Melalui konektor – yang disebut Kabel Dupont (lihat Gambar 3) – input/output mikrokontroler (juga disebut GPIO = General Purpose Inputs/Outputs) yang dipimpin pada SV5 dan SV6 dapat dihubungkan ke elemen pengoperasian (tombol, sakelar , …) pada Dewan Pelatihan MCCAB atau pada bagian eksternal.

Gambar 3: Berbagai jenis kabel Dupont untuk menghubungkan GPIO ke elemen kontrol

Pengguna harus mengkonfigurasi setiap GPIO modul mikrokontroler Arduino® NANO pada dua strip konektor SV5 dan SV6 (panah (3) dan panah (7) pada Gambar 1), yang dihubungkan melalui kabel Dupont ke konektor pada pelatihan papan atau ke konektor eksternal, dalam programnya untuk arah data yang diperlukan sebagai input atau output!
Arah data diatur dengan instruksi
pinMode(gpio, arah); // untuk “gpio” masukkan nomor pin yang sesuai // untuk “arah” masukkan “INPUT” atau “OUTPUT”
Exampsedikit:
pinMode(2, KELUARAN); // GPIO D2 ditetapkan sebagai keluaran
pinMode(13, MASUKAN); // GPIO D13 ditetapkan sebagai masukan
Gambar 4 menunjukkan pengkabelan modul mikrokontroler Arduino® NANO M1 pada MCCAB Training Board.

Gambar 4: Pengkabelan modul mikrokontroler Arduino® NANO pada MCCAB Training Board
Data terpenting dari modul mikrokontroler Arduino® NANO:

•Operasi jilidtage Vcc:	+5 V
•Vol operasi yang dipasok secara eksternaltage di VIN:	+8 V hingga +12 V (lihat bagian 4.2)
•Pin input analog ADC:	8 (AO… A7, lihat catatan m berikut)
•Pin masukan/keluaran digital:	12 (D2…D13) ulangan. 16 (tampaknya catatan)
•Konsumsi modul NANO saat ini:	sekitar 20mA
•Maks. arus input/output GPIO:	40mA
•Jumlah arus masukan/keluaran semua GPIO:	maksimal 200 mA
•Memori instruksi (memori Flash):	32 KB
•Memori kerja (memori RAM):	2 KB
•Memori EEPROM:	1 KB
•Frekuensi jam:	Frekuensi 16 MHz
•Antarmuka serial:	SPI, I2C (untuk catatan tampak UART)

Catatan

• GPIO D0 dan D1 (pin 2 dan pin 1 modul M1 pada Gambar 4) ditetapkan dengan sinyal RxD dan TxD dari UART mikrokontroler dan digunakan untuk koneksi serial antara Papan Pelatihan MCCAB dan port USB pada PC . Oleh karena itu, mereka hanya tersedia bagi pengguna sampai batas tertentu (lihat juga bagian 4.3).
• GPIO A4 dan A5 (pin 23 dan pin 24 dari modul M1 pada Gambar 4) ditetapkan ke sinyal SDA dan SCL dari antarmuka IC mikrokontroler (lihat bagian 4.13) dan oleh karena itu dicadangkan untuk koneksi serial ke tampilan LC pada ke Papan Pelatihan MCCAB (lihat bagian 4.9) dan ke modul I 2 C eksternal yang dihubungkan ke strip konektor SV8, SV9 dan SV10 (panah (15), (16) dan (14) pada Gambar 1). Oleh karena itu, mereka hanya tersedia bagi pengguna untuk aplikasi I 2 C.
• Pin A6 dan A7 (pin 25 dan pin 26 mikrokontroler ATmega328P pada Gambar 4 hanya dapat digunakan sebagai input analog untuk Analog/DigitalConverter (ADC) mikrokontroler). Pin tersebut tidak boleh dikonfigurasi melalui Fungsi pinMode() (bahkan tidak sebagai masukan!), ini akan menyebabkan perilaku sketsa yang salah. A6 dan A7 terhubung secara permanen ke terminal penghapus potensiometer P1 dan P2 (panah (8) dan panah (10) pada Gambar 1), lihat bagian 4.3 .
• Sambungan A0…A3 pada pin header SV6 (panah (7) pada Gambar 1) pada prinsipnya merupakan input analog untuk Analog/Digital-Converter mikrokontroler. Namun, jika 12 GPIO digital D2…D13 tidak mencukupi untuk aplikasi tertentu, A0…A3 juga dapat digunakan sebagai input/output digital. Kemudian dialamatkan melalui pin nomor 14 (A0) … 17 (A3). 2 Kelampfile: pinMode(15, OUTPUT); // A1 digunakan sebagai keluaran digital pinMode(17, INPUT); // A3 digunakan sebagai masukan digital
• Pin D12 pada pin header SV5 (panah (3) pada Gambar 1) dan pin D13 dan A0 … A3 pada pin header SV6 (panah (7) pada Gambar 1) disalurkan ke pin header JP2 (panah (21) pada Gambar 1) dan dapat dihubungkan ke sakelar S1… S6 atau ke tombol tekan K1… K6 yang dihubungkan secara paralel, lihat juga bagian 4.6. Dalam hal ini, masing-masing pin harus dikonfigurasi sebagai input digital dengan instruksi pinMode.

Akurasi konversi A/D
Sinyal digital di dalam chip mikrokontroler menghasilkan interferensi elektromagnetik yang dapat mempengaruhi keakuratan pengukuran analog.
Jika salah satu GPIO A0 … A3 digunakan sebagai output digital, oleh karena itu penting agar GPIO ini tidak beralih saat konversi analog/digital sedang berlangsung pada input analog lain! Perubahan sinyal keluaran digital pada A0…A3 selama konversi analog/digital pada salah satu masukan analog lainnya A0…A7 dapat sangat memalsukan hasil konversi ini.
Penggunaan antarmuka IC (A4 dan A5, lihat bagian 4.13) atau GPIO A0 … A3 sebagai input digital tidak mempengaruhi kualitas konversi analog/digital.

4.2 Catu daya Dewan Pelatihan MCCAB
Dewan Pelatihan MCCAB bekerja dengan operasi nominal DC voltage dari Vcc = +5 V, yang biasanya disuplai melalui soket mini-USB modul mikrokontroler Arduino NANO dari PC yang terhubung (Gambar 5, Gambar 2 dan panah (5) pada Gambar 1). Karena PC biasanya tetap terhubung untuk pembuatan dan transmisi program latihan, jenis catu daya ini sangat ideal.
Untuk tujuan ini, papan pelatihan harus terhubung ke port USB pada PC pengguna melalui kabel mini-USB. PC menyediakan DC vol yang stabiltage dari sekitar. +5 V, yang diisolasi secara galvanis dari sumber listrik voltage dan dapat diisi dengan arus maksimum 0.5 A, melalui antarmuka USB-nya. Kehadiran vol operasi +5 Vtage ditunjukkan dengan LED berlabel ON (atau POW, PWR) pada modul mikrokontroler (Gambar 5, Gambar 2). Jilid +5 Vtage yang disediakan melalui soket mini-USB terhubung ke vol operasi sebenarnyatage Vcc pada modul mikrokontroler Arduino NANO melalui dioda pelindung D. Volume operasi sebenarnyatage Vcc sedikit berkurang menjadi Vcc ≈ +4.7 V karena voltage jatuh pada dioda proteksi D. Pengurangan kecil pada vol operasitage tidak mempengaruhi fungsi modul mikrokontroler Arduino® NANO. ® Sebagai alternatif, papan pelatihan dapat disuplai oleh DC voltage sumber. jilid initage, diterapkan ke terminal VX1 atau ke terminal VX2, harus berada dalam kisaran VExt = +8 … +12 V. Tegangan eksternaltage dimasukkan ke pin 30 (= VIN) modul mikrokontroler Arduino NANO baik melalui konektor SV4 atau dari modul eksternal yang terhubung ke konektor SV2 (lihat Gambar 5, Gambar 4 dan panah (22) atau panah (26) pada Gambar 1) . Karena board disuplai dengan daya dari PC yang terhubung melalui soket USB, maka tidak mungkin membalikkan polaritas tegangan pengoperasian.tage. Dua vol eksternaltages yang dapat disuplai ke sambungan VX1 dan VX2 dipisahkan dengan dioda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. 

Dioda D2 dan D3 menyediakan pemisahan dua vol eksternaltages di VX1 dan VX2, dalam kasus voltage harus diterapkan ke kedua input eksternal secara bersamaan karena kesalahan, karena dioda hanya lebih tinggi dari dua volttages dapat mencapai input VIN (pin 30, lihat Gambar 5 dan Gambar 4) modul mikrokontroler Arduino NANO M1.
Tegangan DC eksternaltage yang disuplai ke modul mikrokontroler pada konektor VIN-nya dikurangi menjadi +5 V dan distabilkan oleh vol terintegrasitage regulator di sisi bawah modul mikrokontroler (lihat Gambar 2). Vol operasi +5 Vtage dihasilkan oleh voltagRegulator terhubung ke katoda dioda D pada Gambar 5. Anoda D juga dihubungkan ke potensial +5 V oleh PC ketika koneksi USB ke PC dicolokkan. Dioda D dengan demikian diblokir dan tidak memiliki berpengaruh pada fungsi rangkaian. Catu daya melalui kabel USB dimatikan dalam kasus ini. Vol tambahan +3.3 Vtage dihasilkan di Dewan Pelatihan MCCAB dengan volume liniertage regulator dari operasi +5 V voltage Vcc dari modul mikrokontroler dan dapat menyuplai arus maksimal 200 mA.

Seringkali dalam proyek, akses ke vol operasitages diperlukan, misalnya, untuk voltage pasokan modul eksternal. Untuk tujuan ini, Dewan Pelatihan MCCAB menyediakan voltage distributor SV4 (Gambar 4 dan panah (21) pada Gambar 1), di mana dua output untuk voltage +3.3 V dan tiga output untuk voltage +5 V serta enam koneksi ground (GND, 0 V) ​​tersedia selain pin koneksi VX1 untuk vol eksternaltage.

4.3 Koneksi USB antara Dewan Pelatihan MCCAB dan PC
Program yang dikembangkan pengguna di Arduino IDE (lingkungan pengembangan) pada PC-nya dimuat ke mikrokontroler ATmega328P di MCCAB Training Board melalui kabel USB. Untuk keperluan ini, modul mikrokontroler pada MCCAB Training Board (panah (5) pada Gambar 1) harus dihubungkan ke port USB PC pengguna melalui kabel mini-USB.
Karena mikrokontroler ATmega328P pada modul mikrokontroler tidak memiliki antarmuka USB sendiri pada chipnya, maka modul tersebut memiliki sirkuit terintegrasi di sisi bawahnya untuk mengubah sinyal USB D+ dan D- menjadi sinyal serial RxD dan TxD dari UART ATmega328P.
Selain itu, dimungkinkan untuk mengeluarkan data ke atau membaca data dari Serial Monitor yang terintegrasi ke dalam Arduino IDE melalui UART mikrokontroler dan koneksi USB selanjutnya.
Untuk tujuan ini, perpustakaan “Serial” tersedia untuk pengguna di Arduino IDE.
Papan pelatihan biasanya juga diberi daya melalui antarmuka USB pada PC pengguna (lihat bagian 4.2).

Pengguna tidak dimaksudkan untuk menggunakan sinyal RX dan TX dari mikrokontroler, yang terhubung ke pin header SV5 (panah (3) pada Gambar 1), untuk komunikasi serial dengan perangkat eksternal (misalnya WLAN, transceiver Bluetooth atau sejenisnya) , karena hal ini dapat merusak rangkaian konverter USB UART terintegrasi di sisi bawah modul mikrokontroler (lihat bagian 4.1) meskipun sudah ada resistor pelindung! Jika pengguna tetap melakukannya, dia harus memastikan bahwa tidak ada komunikasi antara PC dan modul mikrokontroler Arduino NANO secara bersamaan! Sinyal yang disalurkan melalui soket USB akan menyebabkan gangguan komunikasi dengan perangkat eksternal dan, dalam kasus terburuk, juga kerusakan pada perangkat keras! ®

4.4 Sebelas LED D2 … D12 untuk indikasi status GPIO mikrokontroler
Di kiri bawah Gambar 1 Anda dapat melihat 11 LED LED10 … LED20 (panah (1) pada Gambar 1), yang dapat menunjukkan status input/output (GPIO) mikrokontroler D2 … D12.
Diagram sirkuit yang sesuai ditunjukkan pada Gambar 4.
Masing-masing dioda pemancar cahaya terhubung ke GPIO, jika jumper dicolokkan ke posisi yang sesuai dari pin header JP6 (panah (2) pada Gambar 1).
Jika GPIO D2 … D12 yang bersangkutan berada pada level HIGH (+5 V) saat jumper pada JP6 dicolokkan, LED yang ditetapkan akan menyala, jika GPIO berada pada level LOW (GND, 0 V), LED dimatikan.

Jika salah satu GPIO D2 … D12 digunakan sebagai input, LED yang ditetapkan padanya mungkin perlu dinonaktifkan dengan melepas jumper untuk menghindari beban sinyal input oleh arus pengoperasian LED (kira-kira 2 … 3mA).
Status GPIO D13 ditunjukkan dengan LED L-nya sendiri langsung pada modul mikrokontroler (lihat Gambar 1 dan Gambar 2). LED L tidak dapat dinonaktifkan.
Karena input/output A0 … A7 pada dasarnya digunakan sebagai input analog untuk konverter analog/digital mikrokontroler atau untuk tugas khusus (antarmuka TWI), input/output tersebut tidak memiliki tampilan status LED digital agar tidak mengganggu fungsi ini.

4.5 Potensiometer P1 dan P2
Sumbu putar kedua potensiometer P1 dan P2 di bagian bawah Gambar 1 (panah (8) dan panah (10) pada Gambar 1) dapat digunakan untuk mengatur volumetages di kisaran 0… VPot pada sambungan wipernya.
Pengkabelan kedua potensiometer dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6: Pengkabelan potensiometer P1 dan P2
Sambungan wiper kedua potensiometer dihubungkan ke input analog A6 dan A7 modul mikrokontroler Arduino® NANO melalui resistor pelindung R23 dan R24.
Dioda D4, D6 atau D5, D7 melindungi input analog mikrokontroler dari tegangan yang terlalu tinggi atau negatif.tagyaitu.

Peringatan:
Pin A6 dan A7 dari ATmega328P selalu merupakan input analog karena arsitektur chip internal mikrokontroler. Konfigurasinya dengan fungsi pinMode() dari Arduino IDE tidak diperbolehkan dan dapat menyebabkan perilaku program yang salah.

Melalui konverter analog/digital mikrokontroler, set voltage dapat diukur dengan cara yang sederhana.
Example untuk membaca nilai potensiometer P1 pada sambungan A6: int z = analogRead(A6);
Nilai numerik 10-bit Z, yang dihitung dari voltage di A6 menurut Z = (persamaan 1 dari bagian 5) 1024⋅

Batas atas VPot yang diinginkan = +3.3 V resp. VPot = +5 V dari rentang pengaturan diatur dengan pin header JP3 (panah (9) pada Gambar 1). Untuk memilih VPot, pin 1 atau pin 3 JP3 dihubungkan ke pin2 menggunakan jumper.
vol yang manatage harus diset dengan JP3 untuk VPot tergantung referensi voltage VREF konverter analog/digital pada konektor REF pada pin header SV6 (panah (7) pada Gambar 1), lihat bagian 5.
Volume referensitage VREF dari A/D-converter di terminal REF dari header pin SV6 dan voltage VPot yang ditentukan dengan JP3 harus cocok.

4.6 Sakelar S1… S6 dan tombol K1… K6
Dewan Pelatihan MCCAB memberi pengguna enam tombol tekan dan enam tombol geser untuk latihannya (panah (20) dan (19) pada Gambar 1). Gambar 7 menunjukkan kabelnya. Untuk memberi pengguna pilihan untuk menerapkan sinyal permanen atau pulsa ke salah satu input modul mikrokontroler M1, sakelar satu geser dan satu sakelar tombol tekan dihubungkan secara paralel.
Output umum dari masing-masing enam pasangan sakelar dihubungkan melalui resistor pelindung (R25…R30) ke pin header JP2 (panah (21) pada Gambar 1). Sambungan paralel dari saklar geser dan saklar tombol dengan resistor operasi umum (R31 … R36) bertindak seperti operasi logika OR: Jika melalui salah satu dari dua saklar (atau kedua saklar pada saat yang sama) tegangan +5 Vtage terdapat pada resistor kerja umum, level TINGGI logis ini melalui resistor pelindung juga terdapat pada pin 2, 4, 6, 8, 10 atau 12 JP2 yang sesuai. Hanya ketika kedua sakelar terbuka, sambungan umum keduanya terbuka dan pin yang sesuai dari pin header JP2 ditarik ke level RENDAH (0 V, GND) melalui sambungan seri resistor pelindung dan resistor kerja.

Gambar 7: Pengkabelan sakelar geser/tombol tekan S1…S6/K1…K6
Setiap pin dari pin header JP2 dapat dihubungkan ke input yang ditetapkan A0 … A3, D12 atau D13 dari Arduino
Modul mikrokontroler NANO melalui jumper. Tugasnya ditunjukkan pada Gambar 7.
Alternatifnya, sambungan sakelar pada pin 2, 4, 6, 8, 10 atau 12 dari pin header JP2 dapat dihubungkan ke input apa pun D2 … D13 atau A0 … A3 dari modul mikrokontroler Arduino® pada pin header SV5 atau SV6 ( panah (3) dan panah (7) pada Gambar 1) menggunakan kabel Dupont. Cara koneksi yang fleksibel ini lebih disukai daripada penetapan tetap setiap sakelar ke GPIO tertentu jika GPIO yang ditetapkan dari mikrokontroler ATmega328P digunakan untuk fungsi khusus (input konverter A/D, output PWM…). Dengan cara ini pengguna dapat menghubungkan sakelarnya ke GPIO yang gratis di masing-masing aplikasi, yaitu tidak ditempati oleh fungsi khusus.

Dalam programnya, pengguna harus mengkonfigurasi setiap GPIO modul mikrokontroler Arduino® NANO sebagai input, yang terhubung ke port switch, menggunakan instruksi pinMode(gpio, INPUT); // untuk “gpio” masukkan nomor pin yang sesuai
Example: pinMode(A1, INPUT); // A1 diatur sebagai input digital untuk S2|K2
Jika GPIO dari mikrokontroler yang terhubung ke sakelar telah dikonfigurasikan sebagai keluaran secara tidak sengaja, resistor pelindung R25 … R30 mencegah hubungan pendek antara +5 V dan GND (0 V) ketika sakelar digerakkan dan GPIO memiliki level RENDAH pada outputnya.

Untuk dapat menggunakan sakelar tombol tekan, sakelar geser yang dihubungkan secara paralel harus terbuka (posisi “0”)! Jika tidak, output umumnya secara permanen berada pada level TINGGI, terlepas dari posisi sakelar tombol tekan.
Posisi sakelar sakelar geser ditandai “0” dan “1” pada papan pelatihan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 8 menunjukkan : Jika saklar pada posisi “1”, keluaran saklar dihubungkan ke +5 V (HIGH), pada posisi “0” keluaran saklar terbuka.

4.7 Buzzer piezo Buzzer1
Bagian kiri atas Gambar 1 menunjukkan Buzzer1 (panah (23) pada Gambar 1), yang memungkinkan pengguna mengeluarkan nada dengan frekuensi berbeda. Sirkuit dasarnya ditunjukkan pada Gambar 9.
Buzzer1 dapat dihubungkan ke GPIO D9 mikrokontroler pada MCCAB Training Board melalui jumper pada posisi “Buzzer” pin header JP6 (panah (29) pada Gambar 1) (lihat Gambar 9, Gambar 4 dan panah (2) pada Gambar 1). Jumper tersebut dapat dilepas jika GPIO D9 diperlukan dalam suatu program untuk keperluan lain.
Jika jumper dilepas, sinyal eksternal juga dapat diterapkan ke pin 24 pin header JP6 melalui kabel Dupont dan dikeluarkan oleh Buzzer1.

Gambar 9: Pengkabelan Buzzer1
Untuk menghasilkan nada, pengguna harus menghasilkan sinyal dalam programnya yang berubah sesuai frekuensi nada yang diinginkan pada output D9 mikrokontroler (digambarkan di sebelah kanan pada Gambar 9).
Urutan cepat level TINGGI dan RENDAH ini menerapkan AC voltage ke Buzzer1, yang secara berkala mengubah bentuk pelat keramik di dalam buzzer untuk menghasilkan getaran suara pada frekuensi nada yang sesuai.

Cara yang lebih sederhana untuk menghasilkan nada adalah dengan menggunakan T/C1 (Timer/Counter 1) dari mikrokontroler: Output T/C1 OC1A dari mikrokontroler AVR ATmega328P pada modul mikrokontroler Arduino NANO dapat dihubungkan ke GPIO D9 di dalam mikrokontroler keping. Dengan pemrograman T/C1 yang sesuai, sangat mudah untuk menghasilkan sinyal persegi panjang yang frekuensinya f = ® 1 ?? (T adalah periode sinyal persegi panjang) diubah menjadi nada yang diinginkan oleh bel. Gambar 10 menunjukkan bahwa bel piezo bukanlah pengeras suara hi-fi. Seperti yang dapat dilihat, respon frekuensi dari piezo buzzer sama sekali tidak linear. Diagram pada Gambar 10 menunjukkan tingkat tekanan suara (SPL) transduser piezo SAST-2155 dari Sonitron yang diukur pada jarak 1 m sebagai fungsi dari frekuensi sinyal. Karena sifat fisik dan resonansi alami, frekuensi tertentu direproduksi lebih keras dan frekuensi lainnya lebih lembut. Diagram yang sesuai dari piezo buzzer di MCCAB Training Board menunjukkan kurva serupa.

Gambar 10: Respon frekuensi tipikal dari piezo buzzer (Gambar: Sonitron)

Terlepas dari keterbatasan ini, piezo buzzer merupakan kompromi yang baik antara kualitas reproduksi suara yang dihasilkan oleh mikrokontroler dan tapaknya di papan, yang memungkinkannya ditampung dalam ruang kecil. Jika diperlukan kualitas keluaran suara yang lebih tinggi, piezo buzzer dapat diputuskan dari keluaran D9 dengan melepas jumper dan D9 dapat dihubungkan ke peralatan eksternal untuk reproduksi suara pada pin header SV5 misalnya melalui kabel Dupont (jika perlu). , melalui jilidtage pembagi untuk mengurangi amplitude untuk menghindari kerusakan pada input stagdan).

4.8 Matriks LED 3 × 3
9 LED di bagian kiri Gambar 1 disusun dalam matriks dengan 3 kolom dan 3 baris (panah (27) pada Gambar 1). Sirkuitnya ditunjukkan pada Gambar 11. 9 LED dapat dikontrol hanya dengan 6 GPIO mikrokontroler karena susunan matriksnya.
Garis tiga kolom A, B dan C dihubungkan secara permanen ke pin D8, D7 dan D6 mikrokontroler seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11. Tiga resistor R5…R7 pada garis kolom membatasi arus yang melalui LED. Selain itu, garis kolom dihubungkan ke konektor SV3 (panah (25) pada Gambar 1).

Sambungan tiga baris 1, 2 dan 3 disalurkan ke pin header JP1 (panah (28) pada Gambar 1). Mereka dapat dihubungkan ke pin mikrokontroler D3…D5 melalui jumper. Alternatifnya, pin 1, 2 atau 3 pada header JP1 dapat dihubungkan melalui kabel Dupont ke output apa pun D2…D13 atau A0…A3 dari modul mikrokontroler Arduino NANO pada header SV5 dan SV6 (panah (3) dan panah (7) pada Gambar 1) jika salah satu GPIO D3…D5 yang ditetapkan dari mikrokontroler ATmega328P pada modul mikrokontroler Arduino ® NANO digunakan untuk fungsi khusus. Kesembilan LED tersebut diberi label A9…C1 sesuai dengan susunannya di dalam matriks, misal LED B3 terletak pada baris kolom B dan pada baris baris 1.

Gambar 11: Sembilan LED berbentuk matriks 3 × 3

LED biasanya dikendalikan oleh program pengguna dalam loop tak berujung, di mana salah satu dari tiga baris 1, 2 dan 3 secara siklis diatur ke potensial RENDAH, sedangkan dua baris lainnya diatur ke level TINGGI atau berada dalam impedansi tinggi. negara bagian (Hi-Z). Jika satu atau lebih LED pada baris yang saat ini diaktifkan oleh level LOW menyala, terminal kolomnya A, B atau C diatur ke level HIGH. Terminal kolom LED pada baris aktif yang tidak menyala berada pada potensial RENDAH. Misalnyaampyaitu, agar kedua LED A3 dan C3 menyala maka baris ke 3 harus berada pada level LOW dan kolom A dan C harus berada pada level HIGH, sedangkan kolom B berada pada level LOW dan kedua baris baris 1 dan 2 berada pada level HIGH atau di keadaan impedansi tinggi (Hi-Z).
Peringatan: Jika garis baris matriks LED 3 × 3 dihubungkan ke GPIO D3 … D5 melalui jumper pada pin header JP1 atau ke GPIO lain dari mikrokontroler melalui kabel Dupont, garis baris ini serta garis kolom D6 … D8 tidak boleh digunakan untuk tugas lain dalam suatu program. Penetapan ganda matriks GPIO akan menyebabkan kegagalan fungsi atau bahkan kerusakan pada papan pelatihan!

4.9 Layar LC (LCD)
Di kanan atas Gambar 1 terdapat layar LC (LCD) untuk menampilkan teks atau nilai numerik (panah (18) pada Gambar 1). LCD memiliki dua baris; setiap baris dapat menampilkan 16 karakter. Sirkuitnya ditunjukkan pada Gambar 12.
Desain layar LC dapat berbeda-beda tergantung pabrikannya, misalnya karakter putih dengan latar belakang biru atau karakter hitam dengan latar belakang kuning, atau tampilan lainnya juga dimungkinkan.
Karena LCD tidak diperlukan di semua program, operasi +5 V voltagPengoperasian LCD dapat terganggu dengan menarik jumper pada pin header JP5, jika lampu latar LCD mengganggu.

Gambar 12: Koneksi layar LC

Pengaturan kontras
Pembeli Dewan Pelatihan MCCAB harus menyesuaikan kontras tampilan LC saat penyalaan pertama! Untuk melakukan ini, sebuah teks dikeluarkan ke LCD dan kontrasnya disesuaikan dengan mengubah resistor pemangkasan yang ditunjukkan pada Gambar 13 (tanda panah putih pada Gambar 13) dengan obeng dari bagian bawah papan pelatihan sehingga karakter pada tampilan ditampilkan secara optimal.
Jika penyesuaian ulang diperlukan karena fluktuasi suhu atau penuaan, pengguna dapat mengoreksi kontras LCD dengan menyesuaikan resistor pemangkasan ini jika perlu.

Gambar 13: Penyesuaian kontras LCD dengan obeng

Transmisi data ke LC-Display

LC-Display dikontrol melalui antarmuka serial TWI (= I2 C) dari mikrokontroler ATmega328P. Konektor A4 pada pin header SV6 (tanda panah (7) pada Gambar 1) berfungsi sebagai jalur data SDA (Serial DAta) dan A5 sebagai jalur clock SCL (Serial CLock).
Tampilan LC pada MCCAB Training Board biasanya memiliki alamat I2 C 0x27.
Jika alamat lain harus digunakan karena alasan produksi, alamat ini ditandai dengan stiker di layar. Dalam sketsa pengguna, alamat ini harus digunakan sebagai pengganti alamat 0x27.

Pengontrol yang dipasang pada layar LC kompatibel dengan standar industri HD44780 yang banyak digunakan, yang memiliki banyak perpustakaan Arduino (misalnya, https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C) di Internet untuk kontrol melalui
bus IC2. Perpustakaan biasanya dapat diunduh secara gratis dari masing-masing perpustakaan weblokasi.

4.10 Driver mengeluarkan SV1 dan SV7 untuk arus keluaran dan vol yang lebih tinggitages
Pin header SV1 (panah (24) pada Gambar 1) dan SV7 (panah (17) pada Gambar 1) dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan beban yang memerlukan arus lebih tinggi dari perkiraan. 40 mA yang dapat dihasilkan oleh output mikrokontroler normal secara maksimal. Vol operasitage beban eksternal bisa mencapai +24 V dan arus keluaran bisa mencapai 160 mA. Hal ini memungkinkan untuk mengontrol motor yang lebih kecil (misalnya motor kipas), relay atau bohlam yang lebih kecil secara langsung dengan mikrokontroler pada papan pelatihan.
Gambar 14 menunjukkan diagram rangkaian dari dua keluaran driver.

Gambar 14: Driver mengeluarkan SV1 dan SV7 untuk arus keluaran yang lebih tinggi

Area putus-putus pada Gambar 14 menunjukkan bagaimana beban dihubungkan ke output driver, menggunakan example relay dan motor:

• Kutub positif dari vol operasi eksternaltage terhubung ke pin 3 (berlabel “+” di papan) dari header SV1 resp. SV7. Sambungan beban yang lebih positif juga dihubungkan ke pin 3 dari pin header SV1 atau SV7.
• Sambungan beban yang lebih negatif dihubungkan ke pin 2 (berlabel “S” di papan) dari header SV1 resp. SV7.
• Kutub negatif dari vol operasi eksternaltage terhubung ke pin 1 (berlabel ” ” di papan) header SV1 resp. SV7.
  Para pengemuditage SV1 terhubung secara permanen ke GPIO D3 mikrokontroler dan drivertage SV7 terhubung secara permanen ke GPIO D10 mikrokontroler. Karena D3 dan D10 adalah output mikrokontroler berkemampuan PWM, maka dimungkinkan untuk mengontrol dengan mudah, misalnyaample, kecepatan motor DC yang terhubung atau kecerahan bola lampu. Dioda pelindung D1 dan D8 memastikan bahwa voltagPuncak yang terjadi ketika beban induktif dimatikan tidak dapat merusak keluarantage.
  Sinyal TINGGI pada keluaran D3 mikrokontroler mengaktifkan transistor T2 dan sambungan beban yang lebih negatif pada SV1 dihubungkan ke ground (GND) melalui switching transistor T2. Dengan demikian, beban dihidupkan, karena seluruh volume operasi eksternaltage sekarang berhenti melakukannya.
  Sinyal RENDAH pada D3 memblokir transistor T2 dan beban yang terhubung ke SV1 dimatikan. Hal yang sama berlaku untuk output D10 dari mikrokontroler dan header SV7.

4.11 Konektor soket SV2 untuk menghubungkan modul eksternal
Melalui konektor soket SV2 (panah (26) pada Gambar 1) modul eksternal dan papan sirkuit tercetak dapat dipasang ke Dewan Pelatihan MCCAB. Modul-modul ini dapat berupa papan sensor, konverter digital/analog, modul WLAN atau radio, tampilan grafis atau sirkuit untuk menambah jumlah jalur input/output, dan masih banyak lagi. Bahkan model aplikasi yang lengkap, seperti modul pelatihan untuk teknik kontrol atau kontrol lampu lalu lintas, yang memerlukan banyak GPIO untuk kontrolnya, dapat dihubungkan ke konektor soket SV2 pada Dewan Pelatihan MCCAB dan dikendalikan oleh mikrokontrolernya. Strip konektor perempuan SV2 terdiri dari 26 kontak, yang disusun dalam 2 baris masing-masing 13 kontak. Kontak bernomor ganjil berada di baris atas, kontak bernomor genap berada di baris bawah strip soket SV2.

Gambar 15: Penetapan pin pada konektor soket SV2

Penetapan pin SV2 menunjukkan Gambar 15. Semua koneksi yang relevan untuk modul eksternal pada MCCAB Training Board diarahkan ke strip soket SV2.
GPIO D0 dan D1 (RxD dan TxD) serta input analog A6 dan A7 tidak terhubung ke SV2, karena D0 dan D1 dicadangkan untuk koneksi serial antara MCCAB Training Board dan PC dan hanya tersedia untuk pengguna di a dengan cara yang sangat terbatas (lihat Catatan di bagian 4.1) dan A6 dan A7 dihubungkan secara permanen ke terminal penghapus potensiometer P1 dan P2 pada Papan Pelatihan MCCAB (lihat bagian 4.3) dan oleh karena itu tidak dapat digunakan sebaliknya.

Dalam programnya, pengguna harus mengkonfigurasi setiap GPIO modul mikrokontroler Arduino NANO pada dua pin header SV5 dan SV6 (panah (3) dan panah (7) pada Gambar 1), yang digunakan oleh modul eksternal pada SV2, untuk arah data yang diperlukan sebagai INPUT atau OUTPUT (lihat bagian 4.1)! ®
Peringatan: GPIO mikrokontroler ATmega328P pada MCCAB Training Board, yang digunakan oleh modul yang terhubung ke SV2, tidak boleh digunakan untuk tugas lain dalam suatu program. Penugasan ganda pada GPIO ini akan menyebabkan kegagalan fungsi atau bahkan kerusakan pada papan pelatihan!

4.12 Pin header untuk koneksi modul SPI
Pin header SV11 (panah (13) pada Gambar 1) dan SV12 (panah (12) pada Gambar 1) dapat digunakan untuk menghubungkan MCCAB Training Board sebagai SPI master dengan modul slave eksternal yang mempunyai antarmuka SPI (SPI = Serial Peripheral Antarmuka). Antarmuka Periferal Serial memungkinkan transfer data sinkron yang cepat antara papan pelatihan dan modul periferal.
Mikrokontroler AVR ATmega328P memiliki perangkat keras SPI pada chipnya, yang sinyal SS, MOSI, MISO dan SCLK dapat dihubungkan di dalam chip mikrokontroler ke GPIO D10 … D13 pada pin header SV5 dan SV6 (panah (3) dan panah (7 ) pada Gambar 1).
Di Arduino IDE, perpustakaan SPI tersedia untuk mengontrol modul SPI, yang diintegrasikan ke dalam program pengguna dengan #include

Gambar 16: Penugasan pin pada konektor SPI SV11

Sejak modul SPI dengan operasi voltage +3.3 V serta modul SPI dengan vol operasitage +5 V adalah hal yang umum, Dewan Pelatihan MCCAB menawarkan dua strip koneksi kabel yang sesuai dengan SV11 dan SV12 untuk mencakup kedua opsi.
Jika jumper memendekkan pin 2 dan 3 pada header JP4 (lihat Gambar 17 di atas), kedua antarmuka SPI SV11 dan SV12 menggunakan pin keluaran D10 mikrokontroler yang sama dengan jalur SS (Slave Select), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16 dan Gambar 17! Oleh karena itu, hanya satu dari dua konektor SV11 atau SV12 yang dapat dihubungkan ke modul SPI pada saat yang sama, karena penggunaan saluran SS yang sama secara bersamaan untuk perangkat yang berbeda akan menyebabkan kesalahan transmisi dan korsleting pada saluran SPI! Bagian 4.12.3 menunjukkan kemungkinan bagaimana dua budak SPI dapat dihubungkan ke SV11 dan SV12 pada saat yang bersamaan.

4.12.1 Antarmuka SV11 untuk modul SPI dengan operasi +3.3 V voltage
Konektor SV11 (panah (13) pada Gambar 1) memungkinkan pengguna untuk membuat koneksi serial SPI (SPI = Serial Peripheral Interface) antara Dewan Pelatihan MCCAB dan modul SPI eksternal dengan tegangan operasi +3.3 Vtage, karena level sinyal keluaran SPI SS, MOSI dan SCLK pada antarmuka SV11 dikurangi menjadi 3.3 V secara vol.tage pembagi. Level 3.3 V pada jalur input SPI MISO dikenali sebagai sinyal TINGGI oleh mikrokontroler AVR ATmega328P dan oleh karena itu tidak perlu dinaikkan ke level 5 V. Pengkabelan SV11 ditunjukkan pada Gambar 16.

4.12.2 Antarmuka SV12 untuk modul SPI dengan operasi +5 V voltage
Antarmuka SV12 (panah (12) pada Gambar 1) memungkinkan pengguna untuk membuat koneksi serial SPI antara Dewan Pelatihan MCCAB dan budak SPI eksternal dengan tegangan operasi +5 Vtage, karena sinyal SS, MOSI, MISO dan SCLK dari antarmuka SV12 beroperasi dengan level sinyal 5 V.
Pengkabelan SV12 ditunjukkan pada Gambar 17.

Gambar 17: Penugasan pin pada konektor SPI SV12

Susunan pin pada pin header SV12 sesuai dengan penetapan pin yang direkomendasikan dari antarmuka pemrograman AVR dari Microchip pabrikan AVR, yang ditunjukkan pada Gambar 18. Hal ini memberikan pengguna kemungkinan untuk memprogram ulang bootloader ATmega328P dengan perangkat pemrograman yang sesuai melalui antarmuka SPI, misalnya jika memerlukan pembaruan ke versi baru atau terhapus secara tidak sengaja.

Gambar 18: Penugasan pin yang direkomendasikan pada antarmuka pemrograman AVR

Pemilihan sinyal X pada pin 5 SV12
Tergantung pada aplikasi yang diinginkan, koneksi X pada pin 5 SV12 (Gambar 17) dapat ditetapkan dengan sinyal yang berbeda:

1. Sebuah jumper menghubungkan pin 2 dan 3 dari pin header JP4.
   Jika pin 2 dan 3 dari pin header JP4 (lihat Gambar 17 di atas dan panah (11) pada Gambar 1) dihubung pendek oleh jumper, maka GPIO D10 (sinyal SS) mikrokontroler dihubungkan ke pin 5 konektor SV12. SV12 kemudian digunakan sebagai antarmuka SPI normal dengan SS (Slave Select) GPIO D10.
   Dalam hal ini, antarmuka SPI SV11 dan SV12 menggunakan jalur SS D10 yang sama! Oleh karena itu, hanya satu dari dua strip konektor SV11 atau SV12 yang dapat dihubungkan ke modul SPI, karena penggunaan saluran SS yang sama secara bersamaan oleh perangkat yang berbeda akan menyebabkan kesalahan transmisi dan korsleting pada saluran SPI!
2. Sebuah jumper menghubungkan pin 1 dan 2 dari pin header JP4. Dalam hal ini, jalur RESET mikrokontroler dihubungkan ke pin 5 dari pin header SV12. Pada mode ini SV12 berperan sebagai antarmuka pemrograman untuk mikrokontroler ATmega328P, karena untuk proses pemrograman jalur RESET ATmega328P harus dihubungkan ke pin X (pin 5) dari pin header SV12. Dalam mode ini, ATmega328P adalah budak SPI dan programmer eksternal adalah masternya.

4.12.3 Koneksi simultan modul SPI ke SV11 dan SV12
Jika ada kebutuhan untuk menghubungkan modul 3.3 V dan modul 5 V ke Papan Pelatihan MCCAB secara bersamaan, hal ini dapat diwujudkan dengan pengkabelan yang ditunjukkan pada Gambar 19. Pin 1 dan 3 dari pin header JP4 tidak terhubung, pin 2 JP4 dihubungkan ke salah satu GPIO digital D2 … D9 pada pin header SV5 (panah (3) pada Gambar 1) melalui kabel Dupont, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 19. Output dari mikrokontroler ATmega328P ini kemudian memenuhi tugas sinyal SS tambahan pada konektor X (pin 5) dari pin header SV12. Gambar 19 menunjukkan prosedur menggunakan example D9 sebagai konektor tambahan SS2.

Gambar 19: Sambungan simultan dua modul SPI ke Dewan Pelatihan MCCAB Dalam hal ini, kedua antarmuka SPI SV11 dan SV12 dapat dihubungkan ke budak SPI eksternal pada saat yang sama, karena SV11 dan SV12 sekarang menggunakan jalur SS yang berbeda: Level RENDAH di GPIO D10 mengaktifkan modul SPI di SV11 dan level LOW di GPIO D9 mengaktifkan modul SPI di SV12 (lihat Gambar 19).
Mikrokontroler pada MCCAB Training Board hanya dapat bertukar data dengan satu modul yang terhubung ke bus melalui SV11 atau SV12 secara bersamaan. Seperti yang Anda lihat pada Gambar 19, garis MISO dari kedua antarmuka SV11 dan SV12 terhubung bersama. Jika kedua antarmuka diaktifkan secara bersamaan pada level RENDAH pada konektor SS-nya dan mentransfer data ke mikrokontroler, akibatnya adalah kesalahan transmisi dan korsleting pada jalur SPI!

4.13 Pin header SV8, SV9 dan SV10 untuk antarmuka TWI (= I2C)
Melalui pin header SV8, SV9 dan SV10 (panah (15), (16) dan (14) pada Gambar 1) pengguna dapat membuat serial I
C = Inter-Integrated Circuit) mikrokontroler pada papan pelatihan dengan koneksi I2 C eksternal (modul I2C. Dalam lembar data mikrokontroler AVR ATmega328P antarmuka I2C disebut TWI (Two Wire Interface). Pengkabelan ketiga konektor ditunjukkan pada Gambar 20. 

Gambar 20: Antarmuka TWI (=I2C) pada Dewan Pelatihan MCCAB

Modul C dengan operasi +3.3 V voltage terhubung ke SV8 atau SV9. Penyesuaian level stage pada SV8 dan SV9 mengurangi level sinyal 5 V mikrokontroler AVR ATmega328P menjadi level sinyal 3.3 V pada modul eksternal. I At SV10, modul I 2 C tersebut terhubung, yang bekerja dengan vol operasitage +5 V. I 2 C antarmuka hanya terdiri dari dua jalur dua arah SDA (Serial DAta) dan SCL (Serial CLock). Untuk perbedaan yang lebih baik, pada Gambar 20 garis SDA dan SCL ditandai dengan akhiran 5V sebelum penyesuaian level stage dan dengan akhiran 3V3 setelah penyesuaian level stage. Mikrokontroler AVR ATmega328P memiliki perangkat keras TWI (Two Wire Interface, secara fungsional identik dengan antarmuka I 2 C) pada chipnya, yang sinyalnya SDA dan SCL dapat dihubungkan di dalam chip mikrokontroler ke GPIO A4 dan A5 pada pin header SV6 ( panah (7) pada Gambar 1).
Di Arduino IDE, perpustakaan kawat tersedia untuk kontrol modul I 2 C, yang diintegrasikan ke dalam program pengguna dengan #include . 2

Petunjuk penggunaan konverter analog/digital ATmega328P

Dalam pengaturan default setelah menyalakan vol operasitage dari modul mikrokontroler Arduino NANO, analog/digital converter (ADC) mikrokontroler mempunyai tegangan analogtagrentang VADC = 0 … +5 V. Dalam hal ini, tegangan operasi +5 Vtage Vcc modul mikrokontroler juga menjadi referensi voltage VREF dari ADC, asalkan terminal REF dari konektor SV6 (panah (7) pada Gambar 1) tidak terhubung. ADC ATmega328P mengubah input analog voltage VADC pada salah satu inputnya A0 … A7 menjadi nilai digital 10-bit Z. Nilai numerik Z ada dalam resp biner. rentang angka heksadesimal ®

Z = 00 0000 00002 … 11 1111 11112 = 000 … 3FF16.
Ini sesuai dengan rentang angka desimal
Z = 0 … (2– 1) = 0 ….

102310

1024

Kisaran yang diperbolehkan dari input analog voltage adalah VADC = 0 V … 10 1023 REFV⋅
Keakuratan konversi analog/digital terutama bergantung pada kualitas volume referensitage VREF, karena untuk nilai numerik 10-bit Z yang dihasilkan oleh konverter analog/digital mikrokontroler berlaku:

Z =.1024 (Persamaan 1)

VADC adalah masukan voltage dari konverter analog/digital pada salah satu inputnya A0 … A7 dan VREF adalah referensi voltage diatur untuk konverter. Referensi jilidtage dapat diukur dengan voltmeter impedansi tinggi antara terminal REF SV6 dan ground sirkuit GND. Hasil konversi analog/digital adalah nilai integer, yakni sembarang tempat desimal hasil pembagian dua jilidtages VADC dan VREF terputus. Vol operasi +5 VtagE yang dimasukkan oleh PC melalui kabel USB dihasilkan oleh catu daya switching PC. Namun, keluaran voltage dari catu daya switching biasanya memiliki vol AC yang tidak dapat diabaikantagkomponen ini ditumpangkan di atasnya, yang mengurangi keakuratan konversi analog/digital. Hasil yang lebih baik dapat dicapai dengan menggunakan vol tambahan +3.3 Vtage distabilkan oleh vol liniertage regulator pada MCCAB Training Board sebagai referensi voltage untuk konverter analog/digital. Untuk tujuan ini, konverter analog/digital ATmega328P diinisialisasi dalam program dengan instruksi analogReference(EXTERNAL); // mengatur voltage di pin REF sebagai referensi voltage menurut referensi yang diubah voltage dan pin REF dari pin header SV6 (panah (7) pada Gambar 1) dihubungkan ke pin +3.3 V 3V3 yang berdekatan pada pin header SV6 melalui kabel Dupont atau jumper.
Harap dicatat bahwa analog voltage VADC pada referensi voltage VREF = 3.3 V masih diubah menjadi nilai digital 10-bit pada rentang 0 … 102310, tetapi rentang pengukuran konverter analog/digital dikurangi menjadi rentang VADC = 0 … +3.297 V.
Sebagai imbalannya, resolusi hasil konversi yang lebih baik tercapai, karena LSB (nilai resolusi terkecil) kini hanya 3.2 mV.

Volume masukantage VADC konverter analog/digital pada input analognya A0 … A7 pada pin header SV6 harus selalu lebih kecil dari nilai VREF pada terminal REF SV6!
Pengguna harus memastikan bahwa VADC < VREF!
Untuk “Akurasi konversi A/D” lihat juga catatan di halaman 11.

Perpustakaan “MCCAB_Lib” untuk Dewan Pelatihan MCCAB

Untuk mendukung pengguna dalam mengendalikan banyak komponen perangkat keras (saklar, tombol, LED, matriks LED 3 × 3, buzzer) pada Papan Pelatihan MCCAB, tersedia perpustakaan “MCCAB_Lib” yang dapat diunduh secara gratis dari situs Internet  www.elektor.com/20440 oleh pembeli papan pelatihan.

Literatur Lebih Lanjut tentang Penggunaan Dewan Pelatihan MCCAB

Dalam buku “Kursus Praktis Mikrokontroler untuk Pemula Arduino” (ISBN 978-3-89576-5452) Anda tidak hanya akan menemukan pengenalan rinci tentang pemrograman mikrokontroler dan bahasa pemrograman C, yang digunakan dalam Arduino IDE untuk penulisan program, tetapi juga penjelasan rinci tentang metode perpustakaan “MCCAB_Lib” dan berbagai contoh aplikasiamples dan program latihan untuk menggunakan Dewan Pelatihan MCCAB.

Dokumen / Sumber Daya

elektor Arduino NANO Dewan Pelatihan MCCAB [Bahasa Indonesia:] Panduan Instruksi Papan Pelatihan Arduino NANO MCCAB, Arduino, Papan Pelatihan NANO MCCAB, Papan Pelatihan MCCAB, Papan MCCAB

Referensi

• Panduan Pengguna