Pengenalan Dasar SPI: Komunikasi Raspberry Pi Pico dengan Perangkat Eksternal

Raspberry Pi Pico adalah mikrokontroler yang dikembangkan oleh Raspberry Pi Foundation, dilengkapi dengan antarmuka komunikasi yang kuat, termasuk SPI (Serial Peripheral Interface). SPI adalah protokol komunikasi serial yang banyak digunakan untuk menghubungkan mikrokontroler dengan perangkat eksternal seperti sensor, modul display, dan memori eksternal. Artikel ini akan membahas dasar-dasar SPI, cara mengkonfigurasinya pada Raspberry Pi Pico, serta contoh implementasi untuk berkomunikasi dengan perangkat eksternal. Beli Raspberry Pi Pico Starter Kit di sini untuk mulai belajar elektronik dan pemrograman dengan praktis!

Cara Menggunakan Potensiometer Digital dengan Mikrokontroler

Potensiometer digital adalah komponen elektronik yang berfungsi sebagai pengatur resistansi secara digital, berbeda dengan potensiometer analog yang diatur secara manual. Komponen ini banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti pengaturan volume audio, kontrol kecerahan layar, atau pengaturan kecepatan motor. 

Sensor Tekanan Udara BMP180 vs BME280: Mana yang Lebih Akurat?

Sensor tekanan udara dalam dunia elektronik dan IoT (Internet of Things) berperan penting untuk berbagai aplikasi, mulai dari stasiun cuaca portabel, drone hingga sistem ketinggian dalam perangkat mobile. Ada dua jenis sensor yang sering digunakan, yaitu BMP180 dan BME280. Kedua jenis sensor tekanan udara tersebut diproduksi oleh Bosch Sensortec. Namun, banyak pengguna yang bingung memilih antara BMP180 atau BME280, terutama dalam hal akurasi, fitur, dan kompatibilitas.

Mengenal Dasar-Dasar Serial Peripheral Interface (SPI) Mikrokontroler

Pada artikel kali ini, Arduino Indonesia akan membahas tentang dasar-dasar Serial Peripheral Interface (SPI) mikrokontroler. Komunikasi serial terdiri dari beberapa cara, yaitu USART, 12C, SPI, TWI dan lain sebagainya. SPI merupakan salah satu protokol komunikasi serial shyncronous yang di-develop oleh Motorola. Koneksi SPI yaitu device yang terhubung satu sama lain akan bersifat Full Duplex yang berarti ada device yang bertindak sebagai Master dan Slave. 

 

Master device yaitu perangkat yang memulai sambungan dengan cara menginisialisasi SPI address dari slave device. Kemudian master dan slave bisa mengirim atau pun menerima data. Hal ini dikarenakan komunikasi full duplex yang artinya master dan slave bisa menerima atau pun mengirim data. Slave device bisa mengirim atau menerima data dalam waktu yang bersamaan. Oleh karena itu disebut Full Duplex.

 

Transaksi Data dalam Mode SPI

 

Pembahasan selanjutnya yaitu tentang pertukaran data dalam mode SPI. SPI beroperasi berdasarkan shift register baik master device maupun slave device. Dimana keduanya akan memiliki 8 bit shift register. Akan tetapi tergantung dari berbagai macam arsitektur mikrokontroler, ada yang bisa memiliki 10 bit atau pun 12 bit shift register.

 

Bus master melakukan konfigurasi clock untuk memulai komunikasi, dengan catatan frekuensi atau kecepatan transfer data antara SPI master device dan slave device harus sama yang biasanya bisa mencapai beberapa MHz. Master device akan memilih perangkat slave device dengan mengeluarkan logika 0, kemudian master device akan menunggu proses yang telah dijadwalkan di master device itu sendiri seperti uratan interupsi timer, konversi analog ke digital (ADC) dan lain sebagainya. Setelah periode tersebut selesai, maka master device akan mengeluarkan clock yang pertanda akan dimulainya proses komunikasi serial.

Setiap dilakukan satu clock SPI, maka akan terjadi komunikasi full duplex antara master device dengan slave device. Master device mengirimkan satu bit pada line MISO, kemudian slave device akan membacanya. Setelah itu, pada line MISO slave device akan mengirimkan data kembali ke master device dan master device akan membacanya. Urutan ini akan bertahan meskipun kita tidak menggunakan komunikasi Full Duplex atau hanya menggunakan satu line komunikasi saja (seperti simplex).

Transmisi data akan melibatkan dua shift register dari beberapa ukuran data yang diberikan seperti 8 bit, 10 bit atau pun 12 bit yang sering digunakan yaitu 8 bit shift register. Keduanya akan terkoneksi dalam topologi ring secara virtual. Biasanya data yang dikirimkan akan bergeser satu per satu dari bit pertama hingga bit ke delapan. Setelah register bergeser keluar, berarti master device dan slave device sudah bertukar data. Kemudian akan bergantian slave device dan master device. Jika data yang dikirim banyak, maka shift register akan diisi ulang dengan data yang baru. Kemudian proses pengirimannya pun diulang. Proses pengiriman akan dihentikan jika master device mengirim sinyal toggle untuk mengakhiri pemilihan slave device.

Ketika clock dari master memberikan tanda ke slave device, shift register akan menggeser data di bit A0 dari master, menempati bit ke 7 dari slave device. Kemudian bit B0 dari slave device akan menempati bit ke 7 dari master device. Begitulah proses berulang dan terjadi setiap ada clock dari master.

 

Ketika clock ke 3 dari master device yang mengakibatkan shift register menggeser nilai dari slave di bit B2 berpindah menempati bit ke 7 dari master device. Kemudian bit A2 dari master device akan bergeser 1 bit ke bit 7 dari slave device. Hal ini akan berjalan sesuai dengan perintah clock dari master. Data dari tiap bit baik dari master maupun slave device akan bergeser 1 bit sesuai dengan clock dari master. Selanjutnya kita akan melihat apa yang terjadi saat clock mencapai hitungan ke 8.

 

Bisa kita lihat pada gambar di atas, semua data sudah berpindah dari master ke slave dan dari slave ke master. Hal ini membuktikan bahwa komunikasi SPI adalah komunikasi serial full  duplex. Biasanya clock akan memberi tanda bahwa SPI akan berakhir dan master akan mengulangi untuk memilih slave device. Jika Anda masih bingung, saya akan menyimpulkan dari hal di atas :

1. Kedua device baik master maupun slave akan menempatkan data yang akan ditransfer ke dalam shift register mereka sebelum komunikasi serial dimulai.

2. Master menghasilkan 8 pulsa untuk menggeser nilai setiap bit yang ada pada shift register baik slave maupun master. Setelah 8 clock selesai, master akan memberikan 1 bit informasi sebagai tanda komunikasi dan sebaliknya dari slave ke master.

3. Setelah 8 clock selesai, master akan menerima data dari slave yang sudah ada di shift register master dan slave akan menerima data dari master yang tersimpan di shift register slave device.

 

Antarmuka Bus SPI

 

Setelah sudah jelas bagaimana master dan slave bisa berkomunikasi, lalu kita akan membahas deskripsi bus SPI dan antarmuka antara slave dan master. Master dan slave terhubung dalam 4 jalur. Setiap jalur ini mempunyai informasi dan membawa sinyal tertentu yang didefinisikan oleh protocol dari bus SPI. Keempatnya adalah :

1. MOSI (Master Output Slave Input), ini adalah sinyal output dari master device yang merupakan shift register dari master menuju input dari slave.

2. MISO (Master Input Slave Output), ini adalah input dari master device untuk menerima data shift register dari slave device menuju master.

3. SCK atau SCLK (Serial Clock), ini adalah clock yang dihasilkan master yang berguna menAndakan komuniaksi SPI dan untuk melakukan shifting terhadap shift register dari kedua device.

4. SS’ (Slave Select), ini adalah pin yang digunakan untuk memilih slave mana yang akan diajak berkomunikasi oleh master. (dengan asumsi lebih dari satu slave device)

 

Sinyal MOSI, SCK, dan SS berasal dari master untuk dikirim ke slave. Sedangkan MISO digunakan untuk menerima sinyal dari slave. Berikut ini adalah diagram interface antara master dan slave device. Dengan demikian, setiap clock SPI yang melakukan transmisi full duplex akan mengalami:

• Master mengirimkan satu bit ke slave, lalu slave device akan membacanya dalam line yang sama.

• Slave mengirimkan satu bit ke master, lalu master juga membacanya dalam line yang sama.

 

Multiple Slave SPI Mode

 

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bus SPI memungkinkan terdiri dari beberapa slave device dan hanya ada 1 master. Namun sangat jarang terjadi mengingat setting clock yang kompleks dan sangat susah. Pada Multiple Slave, Pin SS lah yang akan berfungsi untuk memilih slave mana yang akan menerima dan mengirim data. Pins SS ini mempunyai konfigurasi active low, yang berarti kita harus memberikan pulsa 0 untuk memilih slave yang akan kita ajak bertukar data.

 

Semua PIN MISO, MOSI dan SCK dari master akan terkoneksi secara parallel ke 3 Slave device. Namun ada 3 pin SS dari master yang masing-masing pin nya terpisah dan hanya terkoneksi ke pin SS dari setiap slave. Pin SS lah yang akan bergantian memilih slave mana yang akan diajak berkomunikasi dengan master. Sebagaicontoh, pin SS1 akan memberikan logic low ke pin SS dari Slave 1. Berarti Slave device yang akan bertukar data adalah slave 1 dengan master, dan seterusnya.

 

Namun sebagai catatan untuk menghindari tabrakan data, kita tidak boleh memberi logic low atau 0 kepada Pin SS1, SS2, SS3 secara bersamaaan. Untuk bergantian, kita harus menunggu transfer data telah selesai dari satu slave, lalu kita memberikan logic 1 ke slave tersebut yang berarti slave 1 telah idle. Baru saat komunikasi sudah selesai dengan slave 1, maka kita bisa membuat pin SS2 menjadi 0 atau low dan memulai komunikasi dengan slave 2, dan seterusnya sampai kembali lagi ke slave 1.

 

 

Apa Itu NodeMCU dan Bagaimana Bedanya dengan ESP32?

NodeMCU dan ESP32 dalam dunia Internet of Things (IoT) dan pengembangan embedded systems adalah dua mikrokontroler populer karena kemudahan dalam penggunaannya, harga terjangkau serta kemampuan komputasi yang memadai untuk proyek IoT. Kedua mikrokontroler ini memiliki perbedaan mendasar dalam hal arsitektur, fitur dan kegunaan. 

Spesifikasi Lengkap Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico yang inovatif dan serbaguna menjadi pilihan utama bagi para pengembang dan hobiis di seluruh dunia. Di balik ukurannya yang kecil, Raspberry Pi Pico menawarkan beragam fitur yang kuat untuk mendukung berbagai jenis proyek elektronik dan pemrograman. 

Perbedaan Raspberry Pi Pico dan Raspberry Pi Pico W: Microcontroller RP2040 Performa Tinggi untuk Proyek Elektronika

Raspberry Pi Foundation telah meluncurkan dua varian microcontroller berbasis RP2040 yang sangat populer di kalangan pengembang elektronika, yaitu Raspberry Pi Pico dan Raspberry Pi Pico W. Kedua board ini menawarkan performa tinggi dengan harga terjangkau, tetapi memiliki perbedaan signifikan dalam hal fitur dan kegunaan.  

Panduan untuk Modul SD Card dan Arduino: Simpan Data dengan Mudah

Modul SD (Secure Digital) Card adalah perangkat yang digunakan untuk menyimpan dan mengakses data secara digital. Ketika digunakan dengan Arduino, modul SD Card memungkinkan pengguna untuk menyimpan data seperti teks, gambar, atau file lainnya dalam format digital.

Tutorial Penggunaan CANBUS untuk Otomotif dengan Arduino Nano

CANBUS (ControllerArea Network) adalah protokol komunikasi yang dirancang untuk memungkinkan mikrokontroler dan perangkat lain berkomunikasi satu sama lain tanpa memerlukan host komputer. Dalam otomotif modern, CANBUS digunakan untuk menghubungkan berbagai sistem, seperti sistem kontrol mesin, sistem rem anti-lock (ABS) dan sensor-sensor kendaraan. CANBUS sangat penting karena memungkinkan transfer data yang cepat dan andal dalam lingkungan menantang seperti mobil.

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

GPIO (General Purpose Input/Output) adalah salah satu fitur penting dalam pengembangan proyek elektronik dan pemrograman mikrokontroler. Pada Raspberry Pi Pico, fungsi GPIO memungkinkan pengguna untuk melakukan interaksi langsung dengan lingkungan sekitar, seperti membaca data dari sensor, mengoperasikan motor maupun menyalakan LED. Artikel ini akan membahas secara mendalam tentang GPIO di Raspberry Pi Pico, mulai dari pengertian dasar, cara kerja, metode konfigurasi hingga penerapannya dalam berbagai proyek praktis. Ingin langsung praktek? Dapatkan Starter Kit Raspberry Pi Pico lengkap dengan komponen pendukung melalui Beli Raspberry Pi Pico Starter Kit.

JUAL E-BOOK ANTARMUKA DAN KOMUNIKASI DATA – Panduan Lengkap Teknik Elektronika Industri

E-Book "Antarmuka dan Komunikasi Data" ini dirancang untuk membantu siswa SMK, mahasiswa, dan profesional dalam memahami berbagai metode komunikasi data yang digunakan dalam sistem elektronik dan industri.

 

📚 Dengan 127 halaman penuh ilustrasi, kode program, dan studi kasus, e-book ini memberikan panduan lengkap mulai dari dasar hingga implementasi praktis dalam dunia industri dan IoT.

 

✍️ Penulis: Elga Aris Prastyo, S.Pd., S.E., M.Tr.T

 

📑 DAFTAR ISI

✔️ Object Oriented Programming (OOP)
✔️ Teknik Antarmuka Mikrokontroler
✔️ Komunikasi Data SPI, UART, I2C
✔️ Komunikasi Data Bluetooth & Wi-Fi
✔️ Komunikasi Data Ethernet & LoRa
✔️ Komunikasi Data CANBUS & Modbus
✔️ Teknik Data Logging
✔️ Internet of Things (IoT)

🎁 BONUS EKSKLUSIF (Untuk Setiap Pembelian)

✅ File Code Program (Siap Pakai)
✅ Library Pendukung
✅ Contoh Proyek Lengkap

🔥 Bonus ini akan membantu Anda langsung mengimplementasikan materi tanpa harus mulai dari nol!

 

E-Book ini sangat cocok bagi:
✅ Pelajar & Siswa SMK Teknik Elektronika Industri
✅ Mahasiswa Teknik Elektro, Informatika, & Mekatronika
✅ Teknisi, Engineer, & Praktisi IoT & Embedded System
✅ Hobiis & Maker yang ingin mengembangkan proyek IoT & Mikrokontroler

 

📥 CARA PEMBELIAN

✅ 1. Klik tombol "Beli Sekarang"
✅ 2. Isi formulir pemesanan
✅ 3. Lakukan pembayaran melalui Transfer Bank atau E-Wallet (OVO, GoPay, Dana)
✅ 4. Konfirmasi pembayaran via WhatsApp
✅ 5. E-Book akan dikirim langsung ke email Anda

📌 Klik tombol di bawah untuk melakukan pemesanan sekarang!

📞 Butuh Bantuan? Hubungi Kami:
📲 WhatsApp: https://bit.ly/E-BookKomdat

🛒 CARA ORDER & BELI E-BOOK

📌 ORDER SEKARANG!
📩 Hubungi kami via WhatsApp: https://bit.ly/E-BookKomdat
🌐 BELI LANGSUNG di Website: www.arduinoindonesia.id

🚀 Jangan lewatkan kesempatan untuk memiliki panduan komunikasi data paling lengkap ini!

 

🔥 KENAPA HARUS BELI DI SINI?

✔️ Harga Terjangkau – Hanya Rp. 99.000,-
✔️ Pembayaran Aman & Mudah
✔️ E-Book Langsung Dikirim Setelah Pembayaran
✔️ Dukungan & Konsultasi untuk Pembaca

🔍 Kenapa Anda Harus Memiliki E-Book Ini?

💡 Pembahasan Lengkap → Semua protokol komunikasi utama untuk mikrokontroler dijelaskan secara detail.
💡 Contoh Proyek Nyata → Langsung bisa diterapkan dalam sistem IoT dan industri.
💡 Kode Program Siap Pakai → Tidak perlu membuat dari nol, cukup gunakan template yang diberikan.
💡 Cocok untuk Semua Level → Baik pemula maupun profesional akan mendapatkan wawasan berharga.

 

Jangan tunda lagi! BELI eBook Antarmuka dan Komunikasi Data sekarang juga dan mulai kembangkan proyek IoT dan sistem elektronik Anda!

#JualEbook #BeliEbook #OrderEbook #KomunikasiData #IoT #ArduinoIndonesia #Mikrokontroler #Modbus #CANBUS #SPI #Bluetooth #WiFi #UART #ElektronikaIndustri

 

Modul Kamera untuk Arduino: Pilihan dan Aplikasi

Penggunaan modul kamera dengan Arduino mampu menambahkan kemampuan pengambilan gambar dan video pada proyek-proyek elektronik. Modul kamera adalah perangkat tambahan yang memungkinkan mikrokontroler seperti Arduino untuk mengambil gambar dan merekam video. Ada berbagai macam modul kamera yang tersedia di pasaran dengan fitur dan spesifikasi yang berbeda.

Perbandingan Mikrokontroler ESP32 Vs Raspberry Pi Pico

Mikrokontroler adalah sirkuit terpadu yang dapat diprogram untuk melakukan tugas secara mandiri tanpa perangkat lain. Raspberry Pi Pico dan ESP32 adalah dua mikrokontroler paling populer di pasaran. Keduanya merupakan mikrokontroler kecil dan hemat daya yang dibangun di atas CPU dual-core 32-bit yang dapat digunakan untuk mengendalikan proyek elektronik.

 

Ada beberapa perbandingan antara kedua perangkat ini yang mungkin menarik bagi Anda jika Anda sedang mencari papan mikrokontroler baru. Perbandingan tersebut dapat dilihat dari segi biaya, daya pemrosesan, perangkat keras dan fitur konektivitas dari masing-masing papan ini. Di bawah ini akan dijelaskan apa saja perbandingan mikrokontroler ESP32 vs Raspberry Pi Pico.

 

MIKROKONTROLER ESP32

Mikrokontroler ESP32 adalah mikrokontroler yang dikembangkan oleh perusahaan Espressif Systems yang berbasis di Shanghai, Cina. Mikrokontroler ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 2016 sebagai penerus dari ESP8266. Jika dibandingkan dengan sebelumnya, ESP32 memberikan solusi yang lebih kuat dan lebih serbaguna. ESP32 menggabungkan prosesor ganda, yaitu dua inti Tensilica LX6 yang beroperasi pada frekuensi hingga 240 MHz. Mikrokontroler ESP32 cocok untuk aplikasi yang memerlukan pemrosesan data yang lebih intensif.

Arduino UNO R4 Minima Cheat Sheet

 

 

Arduino UNO R4 Minima merupakan papan pengembangan dengan faktor bentuk UNO klasik, berdasarkan mikrokontroler RA4M1 buatan Renesas. Sekarang hadir dengan memori RAM 32 kB, kecepatan clock 48 MHz, dan port USB-C. Arduino UNO R4 Minima adalah papan UNO pertama yang menggunakan arsitektur 32-bit, yang sebelumnya didasarkan pada arsitektur AVR 8-bit.

Raspberry Pi Pico untuk Pengembangan Sistem Embedded di Industri Otomotif

Raspberry Pi Pico adalah salah satu mikrokontroler yang andal dan tersedia dengan harga terjangkau. Seiring dengan meningkatnya era digitalisasi, industri otomotif terus mencari cara untuk meningkatkan efisiensi, keselamatan dan kenyamanan kendaraan.

Penjelasan tentang Mikrokontroler STM32

STM32 adalah keluarga dari 32-bit sirkuit terpadu mikrokontroler oleh STMicroelectronics yang secara spesifik dikembangkan untuk aplikasi (Cortex-A), embedded (Cortex-M) dan real-time (Cortex-R). STM32 Cortex-M dirancang berdasarkan ARM®, Cortex®-M cores: Cortex®-M0 untuk STM32F0, Cortex®-M3 untuk STM32F1 dan STM32F2, Cortex®-M4 untuk STM32F3, STM32F4 dan STM32L4, serta Cortex®-M7 untuk STM32F7. Mikrokontroler ini cocok untuk melakukan pekerjaan embedded karena mengombinasikan performa tinggi dengan peripheral kelas satu, yang membuat kinerjanya STM32 lebih unggul dibandingkan dengan Arduino. STM32 digunakan di berbagai aplikasi dari printer sederhana hingga papan sirkuit kompleks sebagai hasil dari pengembangan firmware dan embedded system menggunakan mikorkontroler STM32. Mikrokontroler ini sangat cocok untuk aplikasi daya rendah.  

Mengenal Arsitektur dan Spesifikasi Teknis Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico adalah papan mikrokontroler yang menggunakan chip RP2040 dan dirancang oleh Raspberry Pi Foundation. Dirilis pada Januari 2021, Pico menjadi solusi hemat daya dengan performa tinggi untuk proyek elektronik, IoT, robotika, dan embedded system. Berbeda dari Raspberry Pi 4 yang termasuk dalam kategori single-board computer (SBC) dan menjalankan sistem operasi, Raspberry Pi Pico tidak memakai OS. Sebagai gantinya, perangkat ini diprogram langsung menggunakan bahasa pemrograman seperti MicroPython atau C/C++. Belum punya perangkatnya? Cek Starter Kit Raspberry Pi Pico di sini - lengkap untuk pemula, langsung bisa praktik!

Mengenal Pinout Raspberry Pi Pico dan Fungsinya untuk Pemula

Raspberry Pi Pico adalah papan mikrokontroler yang dikembangkan oleh Raspberry Pi Foundation. Berbeda dengan Raspberry Pi biasa yang berfungsi sebagai komputer mini, Pico dirancang khusus untuk proyek-proyek elektronik dan pemrograman embedded. Salah satu hal penting yang harus dipahami oleh pemula adalah pinout Raspberry Pi Pico, yaitu konfigurasi pin dan fungsinya.  

Memahami pinout sangat penting karena setiap pin memiliki kegunaan berbeda, seperti GPIO, PWM, ADC, komunikasi I2C, SPI, dan UART. Pada artikel ini akan membahas secara detail semua pin Raspberry Pi Pico beserta fungsinya untuk membantu pemula memulai proyek mereka. Beli sekarang Raspberry Pi Pico Starter Kit untuk langsung mempraktikkan materi ini!

Pengertian dan Penjelasan tentang Mikrokontroler ATMega16

 

Mikrokontroler ATMega 16 merupakan salah satu kelompok ATMega dengan populasi pengguna yang cukup besar. Mikrokontroler ATMega16 memiliki flash 16k, 32 jalur input output dan dilengkapi dengan ADC 8 kanal yang memiliki resolusi 10 bit dan 4 kanal PWM. Mikrokontroler ATMega16 dilengkapi dengan built-in USB ISP programmer. Oleh karena itu, pemrograman bisa dilakukan dengan mudah cukup menghubungkan kabel USB ke komputer. Secara internal, mikrokontroler ATMega16 terdiri dari unit-unit fungsionalnya yaitu Arithmetic and Logic Unit atau ALU, himpunan register kerja, register, dekode instruksi dan pewaktu serta komponen kendali lainnya.

Mengenal Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler merupakan keseluruhan sistem komputer yang dikemas menjadi sebuah chipdimana di dalamnya sudah terdapat mikroprosesor, I/O, memori bahkan ADC. Berbeda dengan mikroprosesor yang berfungsi sebagai pemroses data. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit. Di sisi lain. sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR bisa dikelompokkan ke dalam 4 kelas, yaitu keluarga ATMega, keluarga AT90Sxx dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing adalah peripheral, kapasitas memori dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.