Pinout Arduino Uno: Penjelasan Pin Digital, PWM, Analog, dan Daya

Pinout Arduino Uno mencakup 32 titik sambungan yang berjajar di header female hitam di sepanjang dua sisi panjang board: 14 pin input/output digital (0–13), 6 di antaranya bisa mengeluarkan PWM (~3, 5, 6, 9, 10, 11), 6 input analog (A0–A5), dan pin daya yang memberi daya ke board atau menyuplai daya ke komponen lain (Vin, 5V, 3.3V, GND, IOREF, AREF, RESET). Setiap pin punya tugas utama, tapi banyak yang juga membawa tugas kedua: A4 dan A5 juga merupakan bus I2C, 10–13 membentuk bus SPI, 2 dan 3 adalah pin interupsi, dan 0 serta 1 adalah jalur serial yang berkomunikasi dengan komputermu.

Memilih pin yang tepat adalah perbedaan antara proyek yang langsung berhasil di percobaan pertama dan berjam-jam mencari bug. Dengan tabel-tabel di artikel ini kamu akan mudah memahami kenapa PWM di pin 9 dan 10 berhenti begitu kamu memasang servo, kenapa sketch-mu tidak mau di-upload ketika modul Bluetooth tersambung, atau kenapa beberapa LED saja bisa membebani board secara berlebihan. Di bagian akhir kamu juga akan menemukan sketch uji yang mencoba semua jenis pin sekaligus, contoh rencana pin, dan perbedaan pin antara Uno R3 dan R4.

Diagram pin Arduino Uno: di mana letak setiap pin?

Letakkan board di depanmu dengan soket USB dan jack daya di sebelah kiri. Dua header di sisi atas berisi pin digital; nomornya naik dari kanan ke kiri, jadi pin paling kanan adalah 0 (RX) dan pin digital paling kiri adalah 13. Di sisi bawah, header kiri membawa pin daya dan header kanan membawa input analog. Tanda ~ (tilde) di samping nomor berarti pin itu bisa mengeluarkan PWM. Kelompok pin male 2×3 di sisi kanan board adalah header ICSP.

Tabel pin lengkap: D0–D13 dan A0–A5

Bagaimana cara kerja pin digital (0–13)?

Setiap pin digital diatur sebagai input atau output dengan pinMode(). Sebagai output, digitalWrite(pin, HIGH) menarik pin ke sekitar 5 V dan LOW menariknya ke 0 V. Sebagai input, digitalRead() membandingkan tegangan dengan ambang: dengan ATmega328P yang bekerja di 5 V, apa pun di atas 3,0 V pasti HIGH, apa pun di bawah 1,5 V pasti LOW, dan rentang di antaranya tidak terdefinisi. Karena itu output sensor 3,3 V biasanya terbaca HIGH di Uno; tapi output 5 V dari Uno tidak boleh langsung masuk ke input modul 3,3 V, kamu butuh konverter level logika di antaranya.

Pin input yang tidak tersambung ke apa pun berada dalam keadaan mengambang (floating) dan membaca nilai HIGH dan LOW secara acak, bahkan ketika kamu hanya mendekatkan tangan. Solusinya adalah menarik pin ke level tetap dengan resistor: pinMode(pin, INPUT_PULLUP) menyalakan resistor 20–50 kΩ di dalam chip, dan tombol dipasang antara pin dan GND. Detailnya ada di Cara Menghubungkan Push Button ke Arduino. Pin 13 tersambung ke LED L bawaan board; pada R3 asli, LED ini dikendalikan lewat buffer op-amp, jadi memakai pin itu sebagai input tidak menimbulkan masalah, tapi pada sebagian board kloningan LED dan resistornya langsung terpasang di pin dan bisa mengacaukan pembacaan tombol dengan pull-up internal.

Pin PWM (~3, 5, 6, 9, 10, 11) dan timer

Uno tidak bisa menghasilkan output analog sungguhan; sebagai gantinya enam pin ini menyediakan PWM, gelombang kotak yang menyala dan mati dengan sangat cepat. Dengan analogWrite(pin, value) kamu mengatur berapa lama gelombang tetap menyala, dari 0 sampai 255: 0 mati total, 127 kira-kira setengah, dan 255 nyala penuh. Kecerahan LED, kecepatan motor, dan kecepatan kipas semuanya dikendalikan dengan cara ini. Keenam pin PWM terikat berpasangan ke tiga timer hardware, dan itulah penyebab bentrokan dengan beberapa library. Ide di balik PWM dan cara menghitung duty cycle dijelaskan di Apa Itu PWM?.

Pin analog (A0–A5) dan AREF

Pin analog mengukur tegangan antara 0 dan 5 V dengan resolusi 10 bit, dan analogRead() mengembalikan angka dari 0 sampai 1023. Satu langkah sekitar 4,9 mV; untuk mengubah angka menjadi volt pakai tegangan = nilai × 5.0 / 1023, jadi pembacaan 512 berarti kira-kira 2,5 V. Keenam pin bergantian memakai satu ADC, dan satu pembacaan butuh sekitar 100 µs, sehingga memungkinkan sekitar 10.000 pembacaan per detik. Untuk hasil yang akurat, impedansi output sensor sebaiknya tidak melebihi 10 kΩ; jika lebih tinggi, pembacaan dari dua pin yang diambil berturut-turut bisa saling memengaruhi, dan membuang pembacaan pertama lalu memakai yang kedua akan mengatasinya. Untuk mengukur tegangan di atas 5 V, pilih resistor yang cocok dengan kalkulator pembagi tegangan.

Pin AREF memungkinkanmu mengubah batas atas pengukuran analog. analogReference(DEFAULT) memakai 5 V, analogReference(INTERNAL) memakai referensi internal chip 1,1 V, dan analogReference(EXTERNAL) memakai tegangan yang kamu berikan ke pin AREF (0–5 V) sebagai batas atas rentang. Dengan sensor yang mengeluarkan 0–1 V, referensi 1,1 V memperkecil satu langkah menjadi sekitar 1,1 mV dan membuat pengukuran sekitar 4,5 kali lebih halus. Komponen seperti potensiometer, LDR, dan sensor kelembapan tanah disambungkan ke pin-pin ini; detail konversi analog ke digital ada di artikel ADC, dan contoh praktisnya ada di artikel potensiometer.

Pin daya: Vin, 5V, 3.3V, GND, IOREF, dan RESET

Uno bisa diberi daya dengan tiga cara. Lewat USB, board mengambil 5 V langsung dari komputer, dan sekring resettable 500 mA melindungi port komputer. Jika kamu memberi 7–12 V lewat jack DC atau Vin, regulator di board menurunkannya ke 5 V; jika keduanya tersambung, board otomatis beralih ke catu daya eksternal begitu Vin naik di atas sekitar 6,6 V. Karena regulator mengubah kelebihan tegangan menjadi panas, menarik beberapa ratus mA dari pin 5V dengan input 12 V membuatnya cepat panas. Cara paling sehat adalah memberi daya beban seperti servo, motor, dan LED strip dari catu daya terpisah dan hanya menyatukan GND-nya. Untuk pilihan baterai dan lama pemakaian, pakai kalkulator umur baterai, dan baca semua cara memberi daya di Cara Memberi Daya Arduino.

Kenapa pin 0 dan 1 sebaiknya dibiarkan kosong?

Pin 0 (RX) dan 1 (TX) adalah satu-satunya port serial hardware ATmega328P, dan di board keduanya tersambung lewat resistor 1 kΩ ke chip konverter USB-serial (ATmega16U2). Komputermu memakai kedua pin ini ketika meng-upload kode dan ketika mengirim teks ke Serial Monitor. Jika jalur TX modul Bluetooth atau sinyal lain tersambung ke pin 0, kedua sumber berebut jalur yang sama dan upload berhenti dengan avrdude: stk500_getsync() attempt 10 of 10: not in sync: resp=0x00. Selain itu, pin 1 berganti-ganti dengan cepat setiap kali Serial.print() berjalan, jadi LED atau relay yang tersambung di sana menyala-mati secara acak.

Jadi biarkan 0 dan 1 kosong sampai pin lain habis. Jika kamu perlu menyambungkan modul serial seperti HC-05, GPS, atau pemutar MP3, library SoftwareSerial membuat port serial kedua di dua pin lain. Sketch di bawah menyambungkan modul ke pin 8 (RX) dan 7 (TX); apa pun yang kamu ketik di Serial Monitor diteruskan ke modul, dan apa pun yang dikirim modul diteruskan ke komputer. Dengan modul berlogika 3,3 V seperti HC-05, sambungkan output TX Uno (pin 7) ke pin RX modul lewat pembagi tegangan. Semua solusi masalah upload ada di Kode Arduino Gagal Di-upload, dan logika komunikasi serial ada di Komunikasi Serial UART.

1#include <SoftwareSerial.h>
2
3SoftwareSerial moduleSerial(8, 7);   // RX = 8, TX = 7; 0 ve 1 boş kalır / 0 and 1 stay free
4
5void setup() {
6  Serial.begin(9600);                // USB üzerinden bilgisayar / computer over USB
7  moduleSerial.begin(9600);          // HC-05 veri modu hızı / HC-05 data mode baud rate
8  Serial.println(F("Seri kopru hazir / Serial bridge ready"));
9}
10
11void loop() {
12  if (moduleSerial.available()) {
13    Serial.write(moduleSerial.read());   // modülden bilgisayara / module to computer
14  }
15  if (Serial.available()) {
16    moduleSerial.write(Serial.read());   // bilgisayardan modüle / computer to module
17  }
18}

Pin komunikasi: I2C (A4/A5), SPI (10–13), dan pin interupsi (2, 3)

I2C memungkinkanmu menyambungkan puluhan perangkat ke bus yang sama hanya dengan dua kabel (SDA dan SCL); layar LCD, OLED, modul jam RTC, dan sensor seperti BME280 semuanya memakainya. Di Uno, SDA = A4 dan SCL = A5. Pada board R3, pin SDA dan SCL di samping AREF bukan bus terpisah, melainkan tersambung di dalam ke A4 dan A5, jadi kamu tidak bisa memakai A4 dan A5 untuk pembacaan analog selama I2C dipakai. Library Wire bawaannya bekerja di 100 kHz dan bisa sampai 400 kHz dengan Wire.setClock(400000). Alamat, resistor pull-up, dan sketch I2C scanner dibahas di Apa Itu I2C?, dan contoh praktisnya di Cara Memakai Layar LCD I2C.

SPI lebih cepat tapi butuh lebih banyak kabel: MOSI = 11, MISO = 12, SCK = 13, dan SS (CS) = 10. Modul kartu SD, pembaca RFID, dan layar TFT memakai SPI. Beberapa perangkat bisa berbagi bus: MOSI, MISO, dan SCK dipakai bersama, dan setiap perangkat mendapat pin CS-nya sendiri. Satu detail penting: selama SPI dalam mode master, pin 10 harus tetap menjadi output; jika kamu menjadikan pin 10 input dan pin itu tertarik ke LOW, ATmega328P beralih sendiri ke mode slave dan SPI berhenti. MISO, MOSI, dan SCK juga ada di header ICSP, dan beberapa shield mengakses SPI dari sana. Untuk detailnya, lihat Apa Itu SPI? dan RFID RC522.

Interupsi memungkinkanmu menangkap perubahan di pin secara instan, apa pun yang sedang dikerjakan loop() pada momen itu. Di Uno, interupsi eksternal hanya ada di pin 2 (INT0) dan 3 (INT1): kamu menulis attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), function, FALLING), dan mode pemicunya bisa LOW, CHANGE, RISING, atau FALLING. Encoder, sensor RPM, sensor aliran air, dan tombol yang tidak boleh terlewat dipasang di pin-pin ini. Pin lain juga punya “pin change interrupt” (PCINT), tapi pin di port yang sama berbagi satu fungsi interupsi dan kodemu harus mencari tahu pin mana yang berubah. Aturan dan contohnya ada di Interupsi Arduino.

Ketika kamu pindah ke ESP32 atau Pico, perbedaan terbesarnya adalah tegangan: kedua board bekerja di 3,3 V dan pin-pinnya tidak tahan 5 V, jadi modul 5 V yang kamu sambungkan langsung ke Uno mungkin butuh konverter level. Di sisi lain, board-board ini menyediakan interupsi dan PWM di hampir semua pin, dan bus I2C serta SPI-nya bisa dipindah ke pin lain. Untuk membandingkan board, baca Arduino vs ESP32, dan untuk melihat peta pin pakai alat pinout; board-board itu sendiri dibahas di Apa Itu ESP32? dan Apa Itu Raspberry Pi Pico?.

Untuk apa header ICSP?

ICSP (In-Circuit Serial Programming) adalah header 2×3 yang dipakai untuk memprogram mikrokontroler langsung lewat jalur SPI, tanpa USB atau bootloader. ICSP di sisi kanan board milik ATmega328P, sedangkan ICSP1 kecil di samping soket USB milik chip USB-serial (ATmega16U2). Kamu tidak akan menyentuhnya dalam pemakaian sehari-hari, tapi ICSP berperan ketika bootloader rusak, ketika kamu menanam bootloader ke ATmega328P baru, atau ketika kamu meng-upload kode dengan programmer seperti USBasp. Jika kamu mengubah Uno kedua menjadi programmer dengan contoh ArduinoISP, pin 10, 11, 12, dan 13 dari programmer ke jalur RESET, MOSI, MISO, dan SCK board target, dan kapasitor 10 µF antara RESET dan GND di Uno programmer mencegah auto-reset-nya. Untuk mengetahui apakah board-mu rusak, lihat Apakah Arduino-ku Rusak?.

20 mA per pin, 200 mA total: batas arus

Pin Uno aman dipakai paling banyak 20 mA. Angka 40 mA di datasheet ATmega328P adalah maksimum mutlak, nilai yang jika dilewati bisa merusak chip secara permanen, bukan nilai kerja. Arus total yang lewat pin VCC dan GND chip tidak boleh melebihi 200 mA. Datasheet juga membagi pin menjadi beberapa kelompok: ketika mengeluarkan arus (HIGH), D0–D4 bersama A0–A5, dan D5–D13 di antara mereka sendiri, masing-masing sebaiknya di bawah 150 mA; ketika menyerap arus (LOW), kelompok D0–D4, D5–D13, dan A0–A5 masing-masing sebaiknya di bawah 100 mA. Ketika kamu menyalakan LED merah dari 5 V lewat resistor 220 Ω, arusnya (5 − 2) / 220 ≈ 13,6 mA. Sepuluh LED yang menyala sekaligus berjumlah 136 mA; itu di bawah 200 mA, tapi jika semuanya di kelompok yang sama, angkanya sangat dekat dengan batas kelompok 150 mA. Jika LED disambung agar menyala ketika pin LOW (resistor dari 5V ke pin) dan sebagian besar ada di kelompok yang sama, batas 100 mA terlampaui. Sebar LED ke beberapa kelompok atau naikkan resistornya ke 330–470 Ω. Cari resistor yang tepat dengan kalkulator resistor LED atau kalkulator hukum Ohm.

• Motor: Bahkan motor DC kecil menarik ratusan mA dan menghasilkan lonjakan tegangan; pakai driver motor seperti L298N atau transistor.
• Kumparan relay: Kumparan relay 5 V menarik sekitar 70–90 mA; pakai modul relay yang punya transistor dan dioda.
• Motor servo: Kabel sinyal boleh ke pin, tapi daya servo sebaiknya dari catu daya terpisah, bukan pin 5V; detailnya di artikel motor servo.
• LED strip dan LED daya tinggi: Strip 12 V dan LED 1 W butuh MOSFET logic-level.
• Hubungan singkat: Menyambungkan output yang sedang HIGH langsung ke GND menarik arus jauh lebih dari 40 mA dari pin dan merusaknya selamanya.

Sketch uji: mencoba pin digital, PWM, analog, dan interupsi sekaligus

1. Sambungkan LED ke pin 9 lewat resistor 220 Ω: kaki panjang ke resistor, kaki pendek ke GND.
2. Sambungkan dua kaki luar potensiometer ke 5V dan GND, dan kaki tengahnya ke A0.
3. Sambungkan tombol antara pin 2 dan GND; tidak perlu resistor terpisah karena pull-up internal dipakai.
4. Upload sketch, buka Serial Monitor, dan atur ke 9600 baud.
5. Putar potensiometer: kecerahan LED di pin 9 berubah, LED L bawaan (pin 13) menyala begitu tegangan melewati 2,5 V, dan penghitung naik satu setiap kali tombol ditekan.

1const byte BUTTON_PIN = 2;    // kesme pini INT0 / interrupt pin INT0
2const byte PWM_LED    = 9;    // ~9: PWM çıkışı / PWM output
3const byte STATUS_LED = 13;   // kart üzerindeki L LED'i / onboard L LED
4const byte POT_PIN    = A0;   // analog giriş / analog input
5
6volatile unsigned int pressCount = 0;   // ISR içinde değişir / changed inside the ISR
7
8void onButton() {
9  static unsigned long lastPressMs = 0;
10  unsigned long now = millis();
11  if (now - lastPressMs > 50) {         // 50 ms sıçrama filtresi / 50 ms debounce
12    pressCount++;
13    lastPressMs = now;
14  }
15}
16
17void setup() {
18  Serial.begin(9600);                   // 0 ve 1 numaralı pinleri kullanır / uses pins 0 and 1
19  pinMode(STATUS_LED, OUTPUT);
20  pinMode(PWM_LED, OUTPUT);
21  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);    // dahili pull-up direnci / internal pull-up resistor
22  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BUTTON_PIN), onButton, FALLING);
23}
24
25void loop() {
26  int raw = analogRead(POT_PIN);        // 0-1023 arası ham değer / raw value 0-1023
27  float volts = raw * 5.0 / 1023.0;     // volta çevir / convert to volts
28  analogWrite(PWM_LED, raw / 4);        // 0-255 arası PWM / PWM from 0 to 255
29  digitalWrite(STATUS_LED, volts > 2.5 ? HIGH : LOW);   // 2,5 V eşiği / 2.5 V threshold
30
31  noInterrupts();                       // sayacı güvenle kopyala / copy the counter safely
32  unsigned int presses = pressCount;
33  interrupts();
34
35  Serial.print(F("A0: "));
36  Serial.print(raw);
37  Serial.print(F("  V: "));
38  Serial.print(volts, 2);
39  Serial.print(F("  Buton / Button: "));
40  Serial.println(presses);
41  delay(200);
42}

Sketch ini memakai empat jenis pin Uno sekaligus. analogRead(A0) membaca nilai dari 0 sampai 1023, dan raw / 4 memperkecilnya ke rentang 0–255 yang diharapkan analogWrite(). Agar pantulan kontak tidak ikut terhitung, fungsi interupsi mengabaikan sinyal yang datang kurang dari 50 ms setelah tekanan terakhir. Penghitung yang diubah di dalam interupsi dideklarasikan volatile, dan loop() menyalinnya selagi interupsi dihentikan sebentar, karena Uno 8 bit membaca angka 16 bit dalam dua langkah dan interupsi yang datang di antaranya bisa menghasilkan nilai yang salah. Pin 0 dan 1 hanya dipakai untuk Serial, jadi tidak ada hal lain yang disambungkan ke sana.

Contoh rencana pin: komponen mana ke pin mana?

Menyebar pin secara acak di proyek dengan banyak komponen menimbulkan bentrokan. Tempatkan dulu komponen yang punya peran khusus (I2C, SPI, interupsi, PWM) di pin-nya sendiri, lalu bagikan tugas digital sederhana ke pin yang kosong. Di bawah ini contoh rencana untuk kunci pintu kartu RFID: pembaca RC522, LCD I2C, servo, buzzer, tombol, dan dua LED. Karena servo dan tone() dipakai bersamaan, PWM di 3, 9, 10, dan 11 sudah tidak bisa dipakai, dan rencana ini sudah memperhitungkannya.

Perbedaan pin Arduino Uno R3 dan R4

Singkatnya, nomor dan fungsi pin tetap sama di R4 (PWM ~3, 5, 6, 9, 10, 11; I2C A4/A5; SPI 10–13; interupsi 2, 3), tapi arus per pin turun menjadi 8 mA. LED yang di R3 kamu nyalakan langsung dari pin butuh resistor lebih besar di R4 (misalnya 1 kΩ untuk sekitar 3 mA) atau transistor. Perbandingan rincinya ada di Arduino Uno R4. Jika kamu mencari board yang lebih kecil, Pinout Arduino Nano dan Arduino Mana yang Sebaiknya Kubeli? akan membantu.

Kesalahan umum dan cara memperbaikinya

Begitu kamu mengenal pin Arduino Uno, kamu tidak perlu menghafal di mana setiap komponen dipasang; kamu melihat apa yang dibutuhkan komponen dan memilih pin yang tepat sendiri. Jika kamu ingin mengulang dasar-dasarnya, mulailah dari Apa Itu Arduino?. Di aplikasi BlueGrays kamu akan menemukan proyek seperti menyalakan LED, membaca tombol, mengukur cahaya dengan LDR, LED RGB dengan PWM, LCD I2C, RFID, dan dua Arduino yang berkomunikasi lewat jalur serial, masing-masing langkah demi langkah dengan skema rangkaian yang menunjukkan kenapa setiap pin dipilih dan kode siap pakai.