BAB 2 Game Pong Berbasis Arduino

BAB 2

Game Pong Berbasis Arduino

 Nama           :  Chairunnisaa

 NPM            :  52414319

            Arduino memiliki kelebihan tersendiri dibanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkan kita ketika kita memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial.

Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.

Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada di pasaran.

·         Power

Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply. Powernya diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 – 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt.

Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :

• Vin

Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power jack, aksesnya menggunakan pin ini.

• 5V

Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh USB atau supply regulasi 5V lainnya.

• 3V3

Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus maximumnya adalah 50mA

• Pin Ground

Berfungsi sebagai jalur ground pada arduino

• Memori

ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.

·         Input & Output

Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50K Ohm.

Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :

-       Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB ke TTL chip serial.

-       Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.

-       PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi analogWrite().

-       SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport komunikasi SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang tidak termasuk pada bahasa arduino.

-       LED : 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.

·         Komunikasi

Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Ini diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer.

·         Software Arduino

Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino . Pada ATMega328 di Arduino terdapat bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal.

IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari:

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengeditprogram dalam bahasa Processing.
2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh mikrokontroler adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory didalam papan Arduino.

Sebuah kode program Arduino umumnya disebut dengan istilah sketch. Kata“sketch” digunakan secara bergantian dengan “kode program” dimana keduanya memiliki arti yang sama.

Abstrak

Game Pong adalah salah satu permainan arkade pertama yang menandai era video game. Karena kesederhanaan permainannya, game ini banyak diadaptasi dan diimplementasikan oleh orang-orang di seluruh dunia sepanjang masa. Pada proyek ini, akan diimplementasi game Pong menggunakan FreeRTOS yang akan ditampilkan di Arduino yang kontrolnya menggunakan joystick.

1.    Spesifikasi Desain Sistem

Pong adalah permainan video generasi pertama yang dirilis sebagai permainan arkade yang dioperasikan dengan koin yang dikembangkan oleh Atari Inc. pada tanggal 29 November, 1972. Pong didasari dari permainan atau olahraga tenis meja (pingpong), nama permainan ini berasal dari suara yang dihasilkan ketika memukul bola pingpong. Kata Pong telah didaftarkan sebagai merek dari Atari Interactive.

Pong dengan cepat menjadi permainan komersial pertama yang sangat sukses, dan merupakan permulaan dari industri permainan video. Tak lama setelah dirilis, beberapa perusahaan berusaha menyalin permainan Pong, dan merilis beberapa permainan baru. Sehingga, Atari memberanikan pegawainya untuk membuat permainan yang lebih inovatif. Beberapa sekuel muncul dengan permainan yang sama, namun dengan fitur baru. Pada permulaan Natal 1975, Atari secara eksklusif merilis versi rumahan Pong via toko ritel Sears. Pada proyek ini, game Pong akan dibuat dengan environment FreeRTOS dengan prosesor Arduino.

Spesifikasi sistem yang akan dibuat adalah sebagai berikut:

·         Menggunakan development board Arduino Uno

·         Menggunakan FreeRTOS sebagai operating system pada konsol

·         Menggunakan joystick sebagai input, dimana player menggerakkan joystick ke atas atau ke bawah

·         Menggunakan layar OLED untuk menampilkan game Pong yang dijalankan

·         Permainan terdiri dari dua buah paddle, dimainkan oleh dua orang player, yang saling memantulkan bola, dengan objektif menggolkan bola ke arah lawan sebanyak-banyaknya, ke daerah lawan yang tidak ber-paddle

·         Skor bertambah setiap bola berhasil mencapai daerah lawan

·         Permainan selesai ketika skor salah satu pemain mencapai 10