Pemrograman Raspberry Pi (1) Java dan Pi4J
Dasar Pemrograman Java di Raspberry Pi (1)
Kebutuhan Dasar • Rasberry Pi Series board + Power Supply • Raspbian Linux • Laptop/PC + Programming Environment + Remote Connection Tools • Modul Sensor • Modul Aktuator • Modul Data and Signal Converter / Modulator (opsional) • Kabel Jumper • Project Board • Kabel LAN • Kabel Roll (Listrik)
Raspberry Pi 3
Raspberry Pi 3 • • • • • • • • •
SoC: Broadcom BCM2837 CPU: 4× ARM Cortex-A53, 1.2GHz GPU: Broadcom VideoCore IV RAM: 1GB LPDDR2 (900 MHz) Networking: 10/100 Ethernet, 2.4GHz 802.11n wireless Bluetooth: Bluetooth 4.1 Classic, Bluetooth Low Energy Storage: microSD GPIO: 40-pin header, populated Ports: HDMI, 3.5mm analogue audio-video jack, 4× USB 2.0, Ethernet, Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI)
Raspbian Jessie
The latest Raspbian Distribution, please check https://www.raspberrypi.org/downloads/ ^^
Pemrograman Java di Raspberry Pi • Raspbian Linux pada dasarnya sudah memiliki support terhadap beberapa bahasa pemrograman, termasuk Java • Raspbian Jessie memiliki JDK 8 yang sudah ter-install secara default (Java SE 8 Embedded) • Pemrograman Java di Raspberry Pi menggunakan API Pi4J (http://pi4j.com/)
Pi4J API • Pi4J is an open-source project providing a library for Java programmers to interact with the low-level I/O capabilities on the Raspberry Pi platform. • • • • •
Open Source Project Low Level I/O Library Object-Oriented API Event Based Java & C (JNI + Native)
Fitur Pi4J API • Low Level I/O Interfaces • Digital Interfaces • GPIO (General Purpose Input Output) • PWM (Pulse Width Modulation)
• Data Interfaces • UART, SERIAL (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) • SPI (Serial Peripheral Interface) • I²C (Inter-Integrated Circuit)
• Analog Interfaces
Fitur Pi4J Lanjutan •
Export & unexport GPIO pins
•
Configure GPIO pin direction
•
Configure GPIO pin edge detection
•
Control/write GPIO pin states
•
Pulse GPIO pin state
•
Read GPIO pin states
•
Listen for GPIO pin state changes (interrupt-based; not polling)
•
Automatically set GPIO states on program termination (GPIO shutdown)
•
Triggers for automation based on pin state changes
•
Send & receive data via RS232 serial communication
•
I2C Communication
•
SPI Communication
•
Extensible GPIO Provider interface to add GPIO capacity via expansion boards
•
Access system information and network information from the Raspberry Pi
•
Wrapper classes for direct access to WiringPi Library from Java
•
Pulse Width Modulation Functionality Wrapper
Dasar Pemrograman Java di Raspberry Pi menggunakan Pi4J
GPIO • General-purpose input/output (GPIO) adalah pin generik pada sirkuit terpadu (chip) yang perilakunya (termasuk apakah pin itu input atau output) dapat dikontrol (diprogram) oleh pengguna saat berjalan • Pada Raspberry Pi, pin GPIO (general purpose input/output) terletak di salah satu sudut papan • Pin-pin GPIO adalah penghubung antara Raspberry Pi dengan “dunia luar” • Bisa diumpamakan sebagai tombol-tombol yang dapat dinyalakan atau dimatikan (input) atau bisa juga Raspberry Pi yang menyalakan/mematikan tombol2 tersebut (output) • GPIO dapat diprogram untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan alat lain, inputnya tidak hanya dapat dihubungkan dengan tombol2 sederhana namun bisa juga dari alat lain seperti sensor atau data dari komputer lain
GPIO • Input or Output • Digital States • HIGH ~ 3.3 VDC • LOW ~ 0 VDC
• Models • Dependent on Raspberry Pi Model • Model 3 B = 29 pins
GPIO Digital States
GPIO
GPIO Numbering Scheme : Raspberry 3 Model B
GPIO • Programmable I/O Pins • Input from “something” • Output for controlling “something”
Praktikum 1 Dasar Pemrograman GPIO pada Raspberry Pi dengan Menggunakan Java dan Pi4j
Praktikum 1 • Menyalakan LED dengan menggunakan Program Java Sederhana
Praktikum 1 • Alat dan Bahan • Laptop / PC yang sudah terinstall Java Development Environment (ex. Netbeans dan JDK 8 + Pi4J) • Remote Connection Tools (ex. Putty) • Raspberry Pi board • Power supply 5V • Kabel LAN • Project board / bread board • LED • Kabel jumper untuk pin • Resistor ± 220 Ω
Langkah 1 Mempersiapkan Rasberry Pi untuk dapat diprogram melalui sistem remote 1. Persiapkan Micro SD Card minimum kapasitas 8 GB 2. Download Raspbian Linux OS dari website Raspbian 3. Extract dan Burn Raspbian OS ke dalam Micro SD Card dengan menggunakan PC / Laptop • Dapat menggunakan tools tambahan, misalnya UltraISO, PowerISO atau ISO dan disc image tools yang lain
4. Pasang salah satu ujung kabel LAN di Raspberry Pi dan ujung lainnya di PC / Laptop 5. Masukkan Micro SD Card ke dalam Raspberry Pi 6. Pasang power supply ke Raspberry PI
Langkah 2 Mempersiapkan rangkaian yang akan diprogram
Langkah 2 Mempersiapkan rangkaian yang akan diprogram
Langkah 3 Menemukan alamat IP Address dari Raspberry Pi 1. Buka setting jaringan Ethernet / LAN kita di Network and Sharing Center (Windows)
Langkah 3 Menemukan alamat IP Address dari Raspberry Pi 2. Cek IP Address PC/Laptop kita dan setting dalam mode dinamis DHCP 3. Simpan dan keluar 4. Buka command prompt di PC/Laptop kita 5. Jalankan command ipconfig dan temukan ip address dinamis yang diberikan kepada PC/Laptop kita
Langkah 3 Menemukan alamat IP Address dari Raspberry Pi
Langkah 3 Menemukan alamat IP Address dari Raspberry Pi 6. Temukan IP Address dari Raspberry Pi yang terkoneksi dengan Ethernet kita dengan menjalankan command arp –a
Langkah 3 Menemukan alamat IP Address dari Raspberry Pi 2. Temukan IP Address dari Raspberry Pi yang terkoneksi dengan Ethernet kita dengan menjalankan command arp –a Cari yang dynamic
Ex : 169.254.74.234 IP Address Raspberry Pi
Langkah 4 Menguji koneksi dengan remote connection tools (Putty) 1. Download aplikasi putty di putty.org 2. Buka aplikasi putty 3. Isikan IP Address Raspberry Pi pada bagian Host Name 4. Pastikan Port sudah terisi nomor port SSH (22) dan Connection Type adalah SSH 5. Pilih dan tekan tombol Open
6. Isikan username dan password akun linux Raspbian (default) a. Username : pi b. Password : raspberry
Langkah 4 Menguji koneksi dengan remote connection tools (Putty)
Langkah 5 Mempersiapkan Java IDE untuk dapat digunakan dalam remote developing 1. Kita gunakan Netbeans IDE dan JDK 8 2. Buka Netbeans 3. Masuk pada menu Tools → Platform
Langkah 5 Mempersiapkan Java IDE untuk dapat digunakan dalam remote developing 4. Pilih add Platform dan pilih Remote Java Standard Edition dan pilih Next 5. Isi sesuai alamat sistem yang akan di remote 6. Pilih Finish
Langkah 5 Mempersiapkan Java IDE untuk dapat digunakan dalam remote developing
Langkah 6 Membuat project baru untuk melakukan pemrograman 1. Membuat projek Java baru 2. Tambahkan library Pi4J 3. Dan saatnya, it’s ngoding time ^^
{ //void main final GpioController gpio = GpioFactory.getInstance(); final GpioPinDigitalOutput pin = gpio.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin.GPIO_01, "LED", PinState.HIGH); pin.setShutdownOptions(true, PinState.LOW); Thread.sleep(5000); pin.low(); Thread.sleep(5000); pin.toggle(); Thread.sleep(5000); pin.pulse(1000, true); gpio.shutdown(); }
Dasar Pemrograman Java di Raspberry Pi (2)
Pulse Width Modulation • PWM ( Pulse Width Modulation) adalah salah satu teknik modulasi dengan mengubah lebar pulsa (duty cycle) dengan nilai amplitudo dan frekuensi yang tetap untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda • PWM adalah pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, dll. • Aplikasi PWM biasanya berupa pengendalian kecepatan motor DC, pengendalian motor servo, dan pengaturan nyala terang LED
Pulse Width Modulation
Pulse Width Modulation
Praktikum 2 Dasar Pemrograman PWM GPIO pada Raspberry Pi dengan Menggunakan Java dan Pi4j
Praktikum 2 • Menyalakan dan mematikan LED secara perlahan dengan menggunakan Program Java Sederhana
Praktikum 2 • Alat dan Bahan • Laptop / PC yang sudah terinstall Java Development Environment (ex. Netbeans dan JDK 8 + Pi4J) • Remote Connection Tools (ex. Putty) • Raspberry Pi board • Power supply 5V • Kabel LAN • Project board / bread board • LED • Kabel jumper untuk pin • Resistor ± 220 Ω
Langkah 1 Membuat project baru untuk melakukan pemrograman 1. Langkah – langkah sebelumnya sama dengan praktikum sebelumnya
{ //void main
Gpio.wiringPiSetup(); SoftPwm.softPwmCreate(PIN_NUMBER, 0, 100);
for (int i = 0; i <= 100; i++) { SoftPwm.softPwmWrite(PIN_NUMBER, i); Thread.sleep(25); System.out.println("Power = " + i + " %"); } Thread.sleep(5000); for (int i = 100; i >= 0; i--) { SoftPwm.softPwmWrite(PIN_NUMBER, i); Thread.sleep(25); System.out.println("Power = " + i + " %"); }
Pengembangan : Running LED / Lampu Hias
https://www.youtube.com/watch?v=7cHIA3Nchp4
Terimakasih
