Interaksi Input-Output

Sebelumnya kita sudah belajar tentang sinyal Digital yang hanya memiliki dua status: HIGH (nyala) atau LOW (mati). Tapi dunia nyata tidak hanya hitam dan putih!

Cahaya matahari tidak langsung terang benderang lalu tiba-tiba gelap gulita; ada proses matahari terbit dan terbenam (gradasi). Suara musik juga bisa bervariasi dari pelan hingga sangat keras. Nah, sinyal yang memiliki nilai bervariasi (tidak hanya dua kondisi ekstrem) disebut sinyal Analog.

Mikrokontroler pada Arduino secara internal hanya memahami bahasa digital (0 dan 1). Lalu bagaimana Arduino memahami sinyal analog dari sensor? Jawabannya ada pada komponen yang disebut ADC (Analog-to-Digital Converter).

Arduino Uno memiliki ADC 10-bit. Artinya, Arduino dapat memecah tegangan 0-5V dari sensor analog menjadi 2¹⁰ (atau 1024) tingkatan nilai diskrit, dari 0 hingga 1023.

Komponen analog yang paling sering kita gunakan untuk belajar adalah Potensiometer (resistor variabel). Seperti tombol volume pada radio kuno, kita bisa memutarnya untuk mengubah nilai tegangan yang masuk ke pin analog Arduino (A0-A5).

Arduino bisa membaca sinyal analog. Tapi apakah Arduino bisa mengeluarkan sinyal analog murni? Sayangnya, pin output digital Arduino hanya bisa mengeluarkan 0V (LOW) atau 5V (HIGH).

Namun, Arduino punya trik cerdas yang disebut PWM (Pulse Width Modulation). Dengan PWM, Arduino menyalakan dan mematikan pin digital dengan sangat cepat (ratusan kali per detik). Mata kita tidak bisa menangkap kedipan yang sangat cepat itu, sehingga yang terlihat hanyalah ilusi cahaya yang meredup!

Untuk menggunakan PWM, kita menggunakan fungsi analogWrite(pin, nilai). Nilainya berkisar dari 0 (mati total) hingga 255 (menyala penuh).

Sekarang kita punya tantangan: kita membaca potensiometer (nilainya 0-1023), dan kita ingin mengontrol kecerahan LED (butuh nilai 0-255). Skalanya berbeda!

Kita bisa menggunakan matematika (membagi nilai potensiometer dengan 4), tetapi Arduino menyediakan fungsi map() yang sangat praktis. Fungsi ini bekerja seperti penerjemah yang mengubah nilai dari satu rentang skala ke rentang skala lainnya.

Mari kita gabungkan semuanya dalam satu project praktis: Dimmer Lampu LED!

const int POT_PIN = A0;  // Pin analog potensiometer
const int LED_PIN = 9;   // Pin PWM (tanda ~)

void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("LED Dimmer siap - putar potensiometer!");
}

void loop() {
  // Baca nilai potensiometer (0 - 1023)
  int nilaiPot = analogRead(POT_PIN);
  
  // Konversi ke rentang PWM (0 - 255)
  int nilaiPWM = map(nilaiPot, 0, 1023, 0, 255);
  
  // Atur kecerahan LED
  analogWrite(LED_PIN, nilaiPWM);
  
  // Debug ke Serial Monitor
  Serial.print("Pot: ");
  Serial.print(nilaiPot);
  Serial.print(" | PWM: ");
  Serial.println(nilaiPWM);
  
  delay(100); // Update 10x per detik
}