Dasar-dasar Komunikasi Serial UART di Raspberry Pi Pico untuk Pemula

Raspberry Pi Pico adalah mikrokontroler yang kuat dan terjangkau yang didukung oleh chip RP2040. Salah satu fitur penting yang dimilikinya adalah kemampuan untuk berkomunikasi menggunakan UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), sebuah protokol serial yang banyak digunakan dalam embedded systems. Artikel ini akan membahas secara mendalam tentang komunikasi serial UART di Raspberry Pi Pico, mulai dari pengenalan dasar, konfigurasi pin, pemrograman menggunakan MicroPython, hingga contoh proyek sederhana. Dengan memahami UART, Anda dapat menghubungkan Pico dengan perangkat lain seperti sensor, modul GPS, atau komputer. Belum punya perangkatnya? Mulailah belajar dengan perlengkapan yang tepat Beli Raspberry Pi Pico Starter Kit.

Memahami Komunikasi Serial UART

 

1. Apa Itu UART? 

UART adalah protokol komunikasi serial asinkron yang memungkinkan pertukaran data antara dua perangkat menggunakan dua kabel, yaitu TX (Transmit) dan RX (Receive).  

- Asinkron: Tidak memerlukan sinyal clock, melainkan bergantung pada pengaturan baud rate yang sama antara pengirim dan penerima.  

- Full-Duplex: Dapat mengirim (TX) dan menerima (RX) data secara bersamaan.  

- Point-to-Point: Biasanya menghubungkan dua perangkat langsung.  

2. Komponen Penting dalam UART

- Baud Rate: Kecepatan komunikasi (contoh: 9600, 115200 bps).  

- Data Frame: Format pengiriman data (biasanya 8 bit).  

- Parity Bit: Opsional, untuk deteksi error.  

- Stop Bit: Menandakan akhir transmisi (biasanya 1 atau 2 bit).  

 

Pin UART di Raspberry Pi Pico

 

Raspberry Pi Pico memiliki dua port UART (UART0 dan UART1), dengan pin default sebagai berikut:  

Anda juga dapat memetakan ulang (remap) pin UART ke GPIO lain menggunakan MicroPython.  

Ingin belajar lebih dalam dengan latihan nyata? Gunakan Raspberry Pi Pico Trainer Kit edukasi ini.

Mengkonfigurasi UART di MicroPython

 

1. Inisialisasi UART

Berikut contoh kode untuk mengaktifkan UART0 di Raspberry Pi Pico:  

 

from machine import UART, Pin

# Inisialisasi UART0 dengan baud rate 9600

uart = UART(0, baudrate=9600, tx=Pin(0), rx=Pin(1))

# Mengirim data

uart.write("Hello, UART!\n")

# Menerima data

if uart.any():

    data = uart.read()

    print("Data diterima:", data)

 

2. Menggunakan UART1

Jika ingin menggunakan UART1:  

 

uart1 = UART(1, baudrate=115200, tx=Pin(4), rx=Pin(5))

 

3. Konfigurasi Tambahan

Anda dapat mengatur:  

- Bits data: `bits=8` (default)  

- Parity: `parity=None` (default), `parity=0` (even), `parity=1` (odd)  

- Stop bits: `stop=1` (default), `stop=2`  

Contoh:  

 

uart = UART(0, baudrate=9600, tx=Pin(0), rx=Pin(1), bits=8, parity=None, stop=1)

 

Contoh Aplikasi UART di Raspberry Pi Pico

 

1. Komunikasi dengan Komputer via USB-to-Serial

Anda dapat menghubungkan Pico ke PC menggunakan konverter USB-to-TTL seperti CH340 atau CP2102:  

a. Sambungkan:  

   - Pico TX (GPIO0) → RX Converter

   - Pico RX (GPIO1) → TX Converter

   - GND Pico → GND Converter

b. Gunakan terminal seperti PuTTY atau Tera Term untuk membaca data.  

2. Membaca Data dari Sensor Serial  

Misal, sensor GPS mengirim data via UART:  

 

uart = UART(0, baudrate=9600, tx=Pin(0), rx=Pin(1))

while True:

    if uart.any():

        gps_data = uart.read()

        print("GPS Data:", gps_data)

 

3. Mengirim Data ke LCD Serial

Jika memiliki LCD dengan input serial (seperti LCD 16x2 dengan I2C Serial), Anda bisa mengirim perintah:  

 

uart.write("LCD:CLEAR\n")  # Contoh perintah ke LCD

 

Troubleshooting Masalah UART

 

1. Data Tidak Terbaca

- Pastikan baud rate sama di pengirim & penerima.  

- Periksa koneksi TX-RX (harus terbalik: TX → RX, RX → TX).  

- Cek apakah ground terhubung.  

2. Gangguan Sinyal 

- Gunakan resistor pull-up jika diperlukan.  

- Hindari kabel terlalu panjang.  

3. Error pada MicroPython

- Pastikan pin UART tidak bentrok dengan fungsi lain.  

- Restart Pico jika terjadi freeze.  

 

Optimasi Performa UART

 

- Gunakan buffer untuk data besar.  

- Implementasi timeout agar program tidak hang:  

 

  uart = UART(0, baudrate=9600, timeout=1000)  # Timeout 1 detik

 

- Jika memerlukan kecepatan tinggi, gunakan baud rate 115200 atau lebih.  

 

Proyek Lanjutan dengan UART

 

1. Membuat Chat Serial antara Dua Pico

Hubungkan:  

- Pico1 TX → Pico2 RX 

- Pico2 TX → Pico1 RX

- GND ↔ GND  

Kode di Pico1:  

 

uart = UART(0, baudrate=9600, tx=Pin(0), rx=Pin(1))

while True:

    if uart.any():

        msg = uart.read()

        print("Pesan diterima:", msg)

    uart.write("Ack\n")  # Balasan

 

2. Integrasi dengan ESP8266 untuk IoT

Gunakan UART untuk mengirim perintah AT ke ESP8266:  

uart.write("AT+CWMODE=1\n")  # Mode Station

Masih bingung memulai dari mana? Baca panduan lengkap yang mudah diikuti dalam bentuk e-book:

Beli E-Book Raspberry Pi Pico: Panduan Mudah Belajar Pemrograman

Baca juga : Apa Itu GPIO? Penjelasan Lengkap untuk Penggunaan GPIO di Raspberry Pi Pico