ebook-tinkercad

MODUL
Pemrograman dasar pada Arduino
menggunakan tinkercad

SMK NEGERI 1 TAPEN
TP 2021/2022

Oleh : SUWARNO ARIESKA, S.Pd

PEMERINTAH PROVINSI JAWA TIMUR
DINAS PENDIDIKAN

SMK NEGERI 1 TAPEN

Jalan Raya Kawah Ijen No 99 – Jurangsapi, Tapen
BONDOWOSO

MODUL
(PEMROGRAMAN MIKROPROSES MENGGUNAKAN TINKERCAD)

Jenjang sekolah : SMK
Kelas/Semester : X RPL
Mata pelajaran : Sistem Komputer
Materi : Mikroprosesor
Tahun Pelajaran : 2021/2022

Kompetensi dasar Pencapaian kompetensi
3.6 Menerapkan dasar-dasar mikrokontroler
4.6 Manipulasi dasar-dasar mikrokontroler 3.6.1 Menjelaskan tentang arsitektur

mikrokontroler

3.6.2 Menerapkan aplikasi sederhana

kedalam mikrokontroler.

3.6.3 Menjelaskan cara mengisikan

aplikasi program kedalam

mikrokontroler

4.6.1 Menggambarkan rangkaian

sederhana berbasis mikrokontroler

4.6.2 Mengisi aplikasi sederhana kedalam

mikrokontroler

1.1 Tujuan percobaan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menerapkan rangkaian sederhana kedalam
mikrokontroler dengan menggunakan pemrograman dasar mikrokontroler pada aplikasi
tinkercad.
1.2 Tujuan Pembelajaran

1. Siswa mampu menuliskan kode program dalam bahasa C
2. Siswa mampu menuliskan kode program pada Arduino
3. Siswa mampu mengontrol LED

1.3 Software / Hardware yang digunakan

1. Tinkercad Personal
2. Computer (PC)
3. Arduino uno R3

1.2 Materi pembelajaran

Materi yang akan dipelajari oleh siswa adalah

1. Instalasi board arduino
2. Blinkind led
3. Buzzer
4. button

5. ADC (analog to decimal konverter) dan potensiometer
6. Sensor cahaya (LDR)
7. Toggle
8. Relay
9. DHT 11

1.3 KEGIATAN 1 (INSTALASI tinkercad)
A. Pendahuluan
Istilah Industri 4.0 tentu sudah tak asing lagi karena sering dibahas dalam berbagai
pemberitaan bisnis dan industri. Istilah untuk era revolusi industri keempat ini
merupakan nama tren otomatisasi dan pertukaran data terkini dalam teknologi
manufaktur atau pabrik. Industri 4.0 sendiri menjadi keniscayaan mengingat
perkembangan teknologi yang sangat pesat terutama internet.

Dalam upaya memasuki Industri 4.0, di rancanglah suatu roadmap yang terkait
dengan penyediaan infrastruktur teknologi informasi dan komunikasi yaitu mencakup
Artificial Intelligence, cloud computing, Big Data, Sistem Sensor dan Otomasi, Virtual
Augmented Reality, Mobility, dan Internet of Things (IoT).

Internet of Things (IoT) adalah sebuah fenomena dan telah menjadi bagian dari sejarah
perkembangan teknologi informasi. Dalam kolaborasinya dengan embedded system,
telah melahirkan ranah baru, seperti: smart home, smart city dan wearables.

Gambar 1. Diagram IOT
Salah satu perangkat yang menjadi control pada Internet of Things adalah mikrokontroler.
Mikrokontroler menjadi pusat pengolah data dan intruksi untuk segala control
yang akan dilakukan. Mikrokontroler dapat diprogram dengan berbagai bahasa
pemrograman, khusus pada pelatihan ini kita menggunakan mikrokontroler arduino
IDE dan tinkercad. Saat ini mikrokontroler arduino sangat cocok untuk tahap
pembelajaran dan pengembangan.
Mikrokontroler merupakan pusat dari segala ilmu control yang berbasis otomatis
ataupun remote. Aplikasi mikrokontroler tidak hanya pada Internet Of Things saja, tapi bisa
menjurus ke berbagai disiplin ilmu seperti Automation, Robotic, Automotive, Printing, dll.
Tinkercad circuit merupakan sebuah program simulasi komponen elektronika berbasis
web open source free . Jadi jika ragu dalam pengolahan rangkaian mikroprosesor dapat
menggunakan tinkercad circuit untuk mensimulasikannya terlebih dahulu.Dengan memakai

tinkercad circuit tentunya lebih aman dan dapat menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

B. Dasar Teori
pada pembelajaran kali ini yaitu menggunakan yaitu software tinkercad.untuk mencoba
program dan merancang arduino digunakan software ini, pada software ini membuktikan
program tersebut jalan atau tidaknya dan membuat rancangan rangkaian arduino uno R3

Gambar 2. Simbol tinkercad

Cara Penggunaan tinkercad circuit:
1. Buka tinkercad https://www.tinkercad.com
2. Klik join now di sebelah kanan atas dan isi negara asal tanggal lahir, e-mail dan password.

Gambar 3. Membuat account tinkercad
3. Setelah mendaftar verivikasi email.
4. Setelah membuat akun sign in dan buka https://www.tinkercad.com/circuits
5. Klik Launch Tinkercad Circuit.

6. Kemudian pilih circuit, kemudian klik “Create new Circuit”

Gambar 4. Create new circuit
7. Pada menu search ketikkan keyword “Arduino”lalu tekan enter.
8. Klik Arduino Uno R3 drag ke halaman tengah aplikasi, kemudian lepaskan

Gambar 5. Memilih komponen basic Arduino uno
9. Pada menu search yang sama, ketikkan breadboard lalu drag and drop ke halaman

tengah simulasi. Lakukan hal yang sama untuk menambahkan resistor dan LED.
10. Klik pada resistor kemudian ganti nilai resistansi menjadi 220 ohm.
11. Rangkailah semua kompenen seperti gambar di bawah ini.

Gambar 6. Rangkaian sederhana led

12. Klik Code kemudian pilih Text.

Gambar 7. Code text
13. Ketikkan listing program , kemudian klik Start Simulation.

1.4 KEGIATAN 2 (BLINKING LED)

A. Blinking led

Blinking LED adalah pelajaran pemrograman yang paling sederhana dari pelajaran
pemrograman Arduino. Seperti halnya mempelajari bahasa pemrograman baru, maka
pelajaran pertama yang biasa kita dapatkan adalah pelajaran yang berjudul "Hello World"
-- nah, blinking LED inilah "Hello World"nya pelajaran pemrograman Arduino. Agak
sedikit berbeda memang, dengan saat kita mempelajari jenis bahasa pemrograman lainnya.
Karna pada pemrograman Arduino, kita akan menanamkan program tersebut kedalam
board arduino yang akan mengeksekusi sebuah aksi yang real. Misalnya, menyalakan dan
memadamkan lampu, memutar motor dc, dan aksi-aksi lainnya. Dalam praktikum ini, aksi
yang akan dilakukan yaitu, membuat sebuah led berkedap-kedip, atau dalam bahasa
Inggrisnya disebut Blinking—itulah mengapa judul dari praktikum pertama ini adalah
Blink LED

Pengenalan komponen

LED

Untuk menentukan kutub anoda(+) dan katoda(-) dapat dilihat dari fisik LED seperti yang
terlihat pada gambar diatas.

Resistor

Komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesign untuk mengatur tegangan listrik
dan arus listrik, dengan resistansi tertentu(tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik
diantara kedua pin, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang
mengalir. Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit
elektronik yang sering digunakan. Satuan untuk menyatakan resistansi adalah ohm.

Cara menghitung resistor 4 cincin diatas adalah sebagai berikut :
• Cincin 1 : Hijau (5)
• Cincin 2 : Biru (6)
• Cincin 3 : Kuning (10000)
• Cincin 4 : Perak (10%)
Sehingga nilai resistor tersebut adalah 560000Ω atau 560KΩ dengan toleransi ± 10%.
Cara menghitung resistor 5 cincin diatas adalah sebagai berikut
• Cincin 1 : Merah (2)
• Cincin 2 : Jingga (3)
• Cincin 3 : Ungu (7)
• Cincin 4 : Hitam (1)
• Cincin 5 : Emas (5%)
Sehingga nilai resistor tersebut adalah 237Ω dengan toleransi ± 5%

B. Langkah kerja
a. Menyalakan 1 LED dengan menyambungkan kabel jumper dari 1 ke pin LED1 di
tinkercad lalu program seperti yang dibawah ini.

b. jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi
kanan atas seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

c. Menyalakan 2 LED dengan menyambungkan 2 kabel jumper dari D1 dan D2, pin
D1 ke pin LED1, dan pin D2 ke pin LED2 di BoardToolkit lalu program seperti
yang dibawah ini :

d. jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi
kanan atas seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

e. Menyalakan LED Blink LED1 dan LED2, hubungkan 2 kabel jumper dari pin D1 ke
pin LED1 dan pin D2 ke pin LED 2 di Board Toolkit lalu program seperti yang
dibawah ini :

f. jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi
kanan atas seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

C. Diskusikan
Praktikan tugas dibawah ini secara individu
1. Susunlah 4 buah LED secara sejajar pada projectboard di tinkercad sesuai dengan
skematik rangkaian pada bagian langkah-langkah praktikum.
2. Hubungkan 4 buah LED ke Pin 4,5,6,7 pada arduino board.
a. Buatlah program kedap-kedip LED secara bergantian dengan jeda waktu 1 detik.
b. Buatlah program flip-flop dari 4 buah LED.
c. Buatlah program running LED (menyala dari kiri ke kanan dan sebaliknya kanan ke
kiri).

1.5 KEGIATAN 3 : BUZZER

Komponen elektronik yang sistem kerjanya merubah getaran listrik menjadi getaran
suara. Biasanya digunakan sebagai indikator suatu proses sudah selesai atau terjadi
kesalahan saat proses sedang berjalan (alarm).

Simbol dan Bentuk Buzzer

Buzzer mempunyai 2 kaki, yaitu kaki + (anoda) dan kaki – (katoda). Untuk membedakan
kaki + dan – dapat dilihat pada kabelnya (merah +, hitam -).

Warna Hitam (-)

Warna merah (+)

Konfigurasi Kabel Buzzer

Nada yang dapat dihasilkan oleh buzzer berupa :

1. Beep
2. Tone

Kedua jenis nada diatas berbeda cara perintahnya, jika beep diperintah dengan cara
memberikan nilai frekuensi tinggi dan frekuensi rendah sedangkan Tone diperintah
dengan cara memberikan nilai langsung pada pin (lihat table kebenaran tone)

1. Menyalakan 1 Buzzer dengan menyambungkan kabel jumper dari D1 ke pin buzzer di
Board Toolkit tinkercad lalu program seperti yang dibawah ini :

jika sudah di buat program dan rangkaian buzzer maka klik start simulation pada sisi
kanan atas seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

2. Menyalakan 1 Buzzer Blink Suara dari Beep buzzer dengan menyambungkan kabel
jumper dari D1 ke pin buzzer di Board Toolkit tinkercad lalu program seperti yang
dibawah ini :

jika sudah di buat program dan rangkaian buzzer maka klik start simulation pada sisi
kanan atas seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

Diskusikan
Praktikan tugas dibawah ini secara berkelompok. 1 kelompok 5 orang siswa

1.Buatlah program sederhana beep buzzer jika buzzer aktif maka LED akan aktif
mengikuti aktif tidaknya buzzer.

2. Buatlah program permainan beep buzzer dengan LED jika led akan aktif maka buzzer
tidak aktif dan sebaliknya jika led mati maka buzzer aktif.

1.6 KEGIATAN 4 : BOTTON
Button adalah saklar tekan yang berfiungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari
sumber arus ke beban listrik. Suatu system saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan
start,stop reset dan saklar tekan untuk emergency. Prinsip kerja push button adalah apabila
dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak
NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start
(menjalankan) biasanya digunakan pada system pengontrolan motor-motor induksi untuk
menjalankan mematikan motor pada industry-industri

Gambar Button
Beberapa contoh botton diantaranya :
1. Switch On/off
2. Push On
3. Switch geser
a. Menyalakan 1 LED dengan fungsi botton hubungkan 2 kabel jumper

• 1 Kabel jumper ke pin 4 dari board tinkercad ke pin botton
• 1 Kabel jumper ke pin 6 dari board tikercad ke pin LED1
Jika sudah dihubungkan maka buat program untuk menjalankan fungsi botton seperti
dibawah ini:



jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi kanan atas
seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

b. Menyalakan 2 LED dengan fungsi botton hubungkan 3 kabel jumper
• 1 Kabel jumper ke pin 1 dari board tinkercad ke pin botton
• 1 Kabel jumper ke pin 6 dari board tikercad ke pin LED1
⚫1 kabel jumper ke pin 4
Jika sudah dihubungkan maka buat program untuk menjalankan fungsi botton seperti
dibawah ini:

jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi kanan atas
seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

Praktikan tugas dibawah ini secara individu
1. Susunlah 4 buah LED secara sejajar pada projectboard di tinkercad pada gambar skema

dibawah ini

2. Hubungkan 4 buah LED ke Pin 4,5,6,7 pada arduino board.
a. Buatlah program kedap-kedip LED secara bergantian dengan jeda waktu 1 detik.

1.7 KEGIATAN 5 : SENSOR CAHAYA
Light Dependent Resistor (LDR) adalah jenis resistor yang nilai hambatannya di pengaruhi
oleh cahaya di sekitar. Maka kita bisa membuat LDR ini menjadi sensor cahaya. Karena
memang sudah banyak aplikasinya. Misalnya pada lampu jalan, tidak ada saklar untuk
mematikan dan menghidupkan lampu jalan.

Dengan menggunakan sensor cahaya LDR, lampu jalan akan mati ketika siang dan akan
hidup ketika malam secara otomatis.

Gambar. LDRi

Sekarang kita akan buat program Arduino yang akan melakukan, “Lampu LED menyala
ketika keadaan gelap dan mati ketika keadaan terang” (Automatic Lighting System).
1. Menyalakan LED dengan fungsi LDR hubungkan 2 kabel jumper

• 1 Kabel jumper ke pin A3 dari board tinkercad ke pin LDR
• 1 Kabel jumper ke pin 12 dari board tikercad ke pin LED1
Jika sudah dihubungkan maka buat program untuk menjalankan fungsi LDR seperti
dibawah ini:

jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi kanan atas
seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

Menyalakan 2 LED dengan fungsi LDR hubungkan 2 kabel jumper
• 1 Kabel jumper ke pin A3 dari board tinkercad ke pin LDR
• 1 Kabel jumper ke pin 12 dari board tikercad ke pin LED1
Jika sudah dihubungkan maka buat program untuk menjalankan fungsi LDR seperti
dibawah ini:



jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi kanan atas
seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :
Tugas
1. Susunlah 4 buah LED secara sejajar pada projectboard di tinkercad pada gambar

skema dibawah ini

2. Hubungkan 4 buah LED ke Pin 4,5,6,7 pada arduino board.
a. Buatlah program kedap-kedip LED secara bergantian dengan jeda waktu 1 detik.

1.8 KEGIATAN 6: ADC (analog to decimal konverter) dan potensiometer

Microcontroller memiliki kemampuan untuk menerima, mengolah dan memberikan output
signal digital. Sebagai contoh, jika microcontroller dengan catu daya 5 volt, microcontroller
tersebut dapat mengenali tegangan 0 volt sebagai signal digital low atau tegangan 5 volt
sebagai signal digital high. Sedangkan untuk mengenali nilai tegangan 0 – 5 volt diperlukan
feature khusus yaitu Analog to Digital Converter atau sering disebut ADC.

ADC memungkinkan microcontroller untuk mengenali suatu nilai analog melalui suatu
pendekatan digital. Microcontroller NodeMcu menyediakan fasilitas pin ADC pada
boardnya, tapi tidak semua pin NodeMcu dapat digunakan untuk mengolah signal analog.
Pada board arduino uno, terdapat enam pin analog, yakni muali dari A0 hingga A5. Huruf
A pada awal nama pin arduino menandakan pin tersebt dapat digunakan untuk mengolah
signal analog. Seberapa besar signal analog yang dipetakan secara digital ditentukan oleh
seberapa besar resolusi ADC. Semakin besar resolusi ADC maka semakin mendekati nilai
analog dari signal tersebut. Untuk resolusi ADC pada board NodeMcu ialah 10 bit, yang
berarti mampu memetakan hingga 1024 discrete level analog.

Sketch membaca ADC Project sederhana untuk membaca nilai ADC dapat menggunakan
potensiometer. Potensiometer bekerja dengan prinsip pembagi tegangan dimana terdapat
kaki untuk sumber tegangan yang dihubungkan ke 5 volt dan, ground dihubungkan ke GND
dan data tegangan dihubungkan ke pin analog.

1. Menyalakan LED dengan fungsi Potensiometer hubungkan 2 kabel jumper

• 1 Kabel jumper ke pin A0 dari board tinkercad ke pin POT(Potensio)
• 1 Kabel jumper ke pin 1 dari board tikercad ke pin LED1

Jika sudah dihubungkan maka buat program untuk menjalankan fungsi potesio seperti
dibawah ini:

jika sudah di buat program dan rangkaian led maka klik start simulation pada sisi kanan atas
seperti dibawah ini untuk melihat hasil simulasi pada rangkaian :

Tugas
1. Buatlah program menyalakan 3 Buah Led berdasarkan nilai ADC (Potensiometer).

• Jika data >= 250 maka Led 1 menyala, led 2 mati, led 3 mati
• Jika data >= 500 maka Led 2 menyala, led 1 mati, led 3 mati
• Jika data >= 750 maka Led 3 menyala, led 1 mati, led 2 mati