Komponen Pada Single Board Computer dan Single Board Controller

Di era digital saat ini, perangkat elektronik semakin kecil namun kemampuannya semakin besar. Salah satu buktinya adalah Single Board Computer dan Single Board Controller, yang sering jadi otak dari berbagai proyek teknologi modern mulai dari robot, IoT, sampai sistem otomatisasi sederhana.

Banyak orang mengenal nama besar seperti Raspberry Pi atau Arduino, tapi jarang yang benar-benar memahami apa saja komponen utama yang membentuk perangkat ini dan bagaimana fungsinya bisa saling mendukung. Padahal, dengan mengenali setiap bagian, kita bisa lebih mudah mengembangkan ide, merancang proyek, bahkan memecahkan masalah saat perangkat tidak berjalan sesuai harapan.

Melalui blog ini, kita akan membedah berbagai komponen penting pada SBC dan controller secara sederhana namun mendalam, sehingga cocok untuk kamu yang baru terjun ke dunia elektronika maupun yang sudah terbiasa bereksperimen dengan perangkat cerdas.

Sebelum masuk ke detail, bayangin SBC itu seperti sebuah PC mini yang semua komponennya sudah dirangkum dalam satu papan kecil. Jadi meski ukurannya kecil, isinya tetap lengkap: ada otak, memori, penyimpanan, hingga koneksi ke dunia luar

1. Chip

Chip adalah komponen inti dari sebuah Single Board Computer. Bisa dibilang, chip ini yang jadi pusat pengendali semua aktivitas di papan tersebut.

Di dalam chip inilah terjadi proses pengolahan data, pengaturan aliran informasi, dan instruksi-instruksi yang bikin SBC bisa bekerja sesuai fungsi yang diinginkan. Ukurannya memang kecil, tapi perannya sangat besar—tanpa chip, SBC nggak lebih dari sekadar papan kosong dengan rangkaian komponen lain yang nggak bisa hidup.

Setiap SBC biasanya punya chip yang berbeda-beda sesuai tujuan pemakaiannya. Ada yang dirancang untuk performa tinggi, ada juga yang lebih hemat daya supaya cocok dipakai di proyek ringan atau perangkat portabel. Karena itu, jenis chip yang digunakan sangat menentukan kemampuan dan batasan dari SBC tersebut.

Fungsi chip

• Mengolah data dan instruksi agar sistem dapat berjalan sesuai perintah.
• Mengatur jalannya komunikasi antar komponen dalam satu papan.
• Mengendalikan interaksi antara SBC dengan perangkat luar, seperti sensor, layar, atau jaringan.
• Menentukan performa keseluruhan sistem, baik dari segi kecepatan maupun efisiensi daya.

2. CPU

CPU (Central Processing Unit) adalah bagian dari chip yang berperan sebagai pusat pemrosesan instruksi. Bisa dibilang, CPU adalah “mesin penggerak” yang mengeksekusi semua perintah yang diberikan oleh perangkat lunak. Setiap perhitungan, logika, maupun keputusan dalam sistem selalu melewati CPU sebelum hasilnya diteruskan ke komponen lain.

Kualitas dan arsitektur CPU sangat berpengaruh pada performa SBC. Semakin tinggi jumlah inti (core) dan kecepatannya, semakin banyak tugas yang bisa ditangani secara bersamaan. Karena itulah, SBC dengan CPU sederhana biasanya digunakan untuk tugas dasar, sedangkan yang memiliki CPU lebih kuat mampu menjalankan aplikasi kompleks atau multitasking lebih lancar.

Fungsi CPU

• Menjalankan instruksi dari sistem operasi maupun aplikasi.
• Melakukan perhitungan logika dan aritmetika yang dibutuhkan program.
• Mengatur alur data agar setiap komponen bekerja secara terkoordinasi.
• Menjadi pusat pengambilan keputusan dalam seluruh proses komputasi.

3. GPU

GPU (Graphics Processing Unit) adalah komponen yang berfungsi khusus untuk menangani segala hal yang berhubungan dengan grafis dan tampilan visual. Jika CPU berfokus pada logika dan perhitungan umum, maka GPU lebih ahli dalam memproses gambar, video, dan rendering grafis agar dapat ditampilkan dengan mulus di layar.

Dalam sebuah SBC, keberadaan GPU sangat membantu terutama ketika perangkat digunakan untuk keperluan multimedia, game ringan, atau antarmuka grafis yang membutuhkan tampilan lancar. Meskipun tidak selalu sekuat GPU pada komputer desktop, GPU di SBC sudah cukup untuk mendukung berbagai kebutuhan visual sehari-hari.

Fungsi GPU

• Mengolah dan menampilkan grafis ke layar dengan kualitas yang lebih baik.
• Membantu CPU dengan menangani tugas paralel yang melibatkan banyak data visual.
• Mempercepat pemrosesan video, animasi, dan gambar.
• Menyediakan dukungan untuk antarmuka grafis sistem operasi agar lebih responsif.

4. Memory (SDRAM)

RAM (Random Access Memory) adalah tempat penyimpanan sementara yang digunakan oleh SBC saat sedang bekerja. Semua data dan instruksi yang sedang diproses akan disimpan di RAM supaya bisa diakses dengan cepat oleh CPU maupun GPU.

Berbeda dengan media penyimpanan permanen, data di RAM akan hilang ketika perangkat dimatikan. Karena sifatnya yang cepat dan sementara, RAM berperan penting dalam menentukan kelancaran kinerja sistem. Semakin besar kapasitas RAM, semakin banyak program yang bisa dijalankan bersamaan tanpa membuat sistem melambat.

Fungsi RAM

• Menyediakan ruang kerja cepat bagi CPU dan GPU untuk mengolah data.
• Menampung data sementara dari aplikasi yang sedang dijalankan.
• Membantu sistem melakukan multitasking dengan lebih lancar.
• Menentukan seberapa responsif dan stabil SBC ketika digunakan.

5. USB 2.0 Ports

USB 2.0 ports adalah antarmuka standar yang digunakan SBC untuk berhubungan dengan perangkat eksternal, seperti keyboard, mouse, flashdisk, kamera, atau modul tambahan lainnya. Keberadaan port ini memungkinkan SBC tidak hanya bekerja sendirian, tetapi juga terhubung dengan berbagai perangkat pendukung agar fungsinya semakin luas.

Meskipun saat ini sudah ada standar yang lebih cepat seperti USB 3.0 atau bahkan USB-C, USB 2.0 masih banyak digunakan di SBC karena konsumsi dayanya rendah, kompatibilitasnya luas, dan sudah cukup untuk perangkat sederhana.

Fungsi USB 2.0
• Menghubungkan SBC dengan perangkat input seperti keyboard dan mouse.
• Menyediakan akses ke media penyimpanan eksternal, misalnya flashdisk.
• Menjadi jalur komunikasi untuk modul tambahan, sensor, atau perangkat eksperimen.
• Mempermudah pengembangan proyek dengan dukungan perangkat keras yang beragam.

6. Video Outputs

Video outputs adalah antarmuka yang digunakan SBC untuk menampilkan hasil olahan data ke layar. Melalui port ini, SBC dapat dihubungkan ke monitor, televisi, atau proyektor sehingga pengguna bisa melihat antarmuka sistem operasi, aplikasi, maupun hasil pemrograman yang dijalankan.

Jenis video output yang umum pada SBC biasanya berupa HDMI atau micro-HDMI, karena mampu menyalurkan resolusi tinggi dengan kualitas gambar yang baik. Beberapa SBC juga mendukung output lain seperti DisplayPort atau koneksi melalui adaptor khusus.

Fungsi Video Outputs
• Menampilkan antarmuka sistem operasi dan aplikasi ke layar.
• Memberikan dukungan visual untuk multimedia, presentasi, atau game.
• Memudahkan pengembangan karena pengguna bisa langsung memantau hasil program secara visual.
• Menjadi sarana utama interaksi ketika SBC digunakan layaknya komputer mini.

7. Audio Outputs

Audio outputs adalah antarmuka pada SBC yang digunakan untuk mengeluarkan sinyal suara ke perangkat audio eksternal, seperti speaker, headphone, atau sistem sound lainnya. Dengan adanya port ini, SBC tidak hanya mampu menampilkan visual melalui video output, tetapi juga menghadirkan suara sehingga pengalaman pengguna menjadi lebih lengkap.

Jenis audio output pada SBC bisa berupa jack 3.5 mm, port khusus, atau melalui HDMI yang sudah membawa sinyal audio bersamaan dengan video. Beberapa SBC juga mendukung audio digital untuk kualitas suara yang lebih baik.

Fungsi Audio Outputs
• Menghasilkan suara dari aplikasi multimedia seperti musik, video, atau game.
• Memberikan umpan balik audio dalam proyek interaktif, misalnya suara notifikasi atau peringatan.
• Mendukung komunikasi suara ketika SBC digunakan untuk aplikasi konferensi atau sistem panggilan.
• Memperluas fungsi SBC menjadi pusat hiburan atau media player.

8. Onboard Storage

Onboard storage adalah media penyimpanan permanen yang sudah tertanam langsung di papan SBC. Berbeda dengan RAM yang sifatnya sementara, data di onboard storage akan tetap tersimpan meskipun perangkat dimatikan. Komponen ini berfungsi layaknya harddisk atau SSD pada komputer biasa, hanya saja kapasitasnya biasanya lebih kecil.

Tidak semua SBC punya onboard storage bawaan. Beberapa hanya mengandalkan kartu SD atau media eksternal sebagai tempat sistem operasi dan data disimpan. Namun jika tersedia, onboard storage memberi keunggulan berupa kecepatan akses yang lebih stabil serta kemudahan penggunaan tanpa perlu media tambahan.

Fungsi Onboard Storage
• Menyimpan sistem operasi sehingga perangkat bisa langsung berjalan tanpa kartu eksternal.
• Menyediakan ruang untuk aplikasi, library, dan data pengguna.
• Memberikan akses penyimpanan yang lebih cepat dibandingkan media eksternal.
• Membuat sistem lebih praktis karena semua sudah terintegrasi dalam satu papan.

9. Onboard Network

Onboard network adalah komponen jaringan yang sudah ditanam langsung pada papan SBC. Fungsinya untuk memberikan kemampuan komunikasi data tanpa harus menambahkan perangkat eksternal. Dengan adanya modul jaringan bawaan, SBC bisa langsung terhubung ke perangkat lain maupun internet.

Jenis konektivitas yang umum ditemukan antara lain:

Ethernet (LAN port) untuk sambungan kabel yang stabil dan cepat.
Wi-Fi untuk koneksi nirkabel yang lebih fleksibel.
Bluetooth untuk komunikasi jarak dekat dengan perangkat seperti sensor, keyboard, atau smartphone.

Keberadaan onboard network sangat penting karena hampir semua aplikasi modern membutuhkan pertukaran data, baik itu untuk server mini, IoT, hingga media streaming.

Fungsi Onboard Network
• Menghubungkan SBC ke internet agar bisa mengakses data, update, atau layanan cloud.
• Memungkinkan komunikasi antar perangkat dalam satu jaringan lokal.
• Mendukung proyek IoT dengan konektivitas nirkabel langsung.
• Memperluas fungsi SBC sebagai server, client, atau perangkat komunikasi real-time.

10. Low-Level Peripherals

Low-level peripherals adalah antarmuka pada SBC yang memungkinkan pengguna berinteraksi langsung dengan perangkat keras di luar papan, biasanya melalui pin atau jalur komunikasi standar. Komponen ini memberi kebebasan lebih untuk menghubungkan sensor, aktuator, atau modul eksternal secara fleksibel, sehingga SBC bisa dipakai dalam berbagai proyek elektronika maupun IoT.

Jenis low-level peripherals yang umum antara lain:

GPIO (General Purpose Input/Output) → pin serbaguna yang bisa diprogram sebagai input (membaca sensor, tombol) atau output (mengendalikan LED, motor).
UART, I²C, SPI → protokol komunikasi yang memungkinkan SBC berhubungan dengan modul tambahan, mikrokontroler, atau chip khusus.

Dengan adanya low-level peripherals, SBC tidak hanya berfungsi sebagai komputer mini, tetapi juga sebagai pengendali perangkat fisik. Inilah yang membuat SBC sangat populer di dunia eksperimen dan pengembangan sistem embedded.

Fungsi Low-Level Peripherals
• Menghubungkan SBC dengan sensor dan aktuator secara langsung.
• Memberi akses komunikasi ke modul eksternal melalui protokol standar.
• Memungkinkan pengguna merancang sistem kustom sesuai kebutuhan proyek.
• Menjadikan SBC lebih fleksibel untuk aplikasi robotika, otomasi, maupun IoT.

11. Power Ratings

Power ratings adalah spesifikasi yang menunjukkan seberapa besar kebutuhan daya listrik sebuah SBC agar dapat berfungsi dengan baik. Informasi ini sangat penting karena jika daya yang diberikan kurang, SBC bisa gagal menyala, tidak stabil, atau bahkan merusak komponen. Sebaliknya, penggunaan daya yang berlebihan juga berisiko membuat papan cepat panas atau menimbulkan kerusakan jangka panjang.

Biasanya kebutuhan daya SBC ditentukan oleh tegangan (Volt) dan arus (Ampere) yang dibutuhkan. Contohnya, banyak SBC yang beroperasi pada 5V dengan arus bervariasi tergantung pada spesifikasi dan perangkat tambahan yang terpasang. Beberapa model yang lebih canggih bahkan membutuhkan adaptor khusus dengan kapasitas lebih besar.

Fungsi dan Peran Power Ratings
• Menjadi panduan dalam memilih adaptor atau sumber daya yang sesuai.
• Menjamin stabilitas operasi sehingga SBC dapat bekerja tanpa gangguan.
• Melindungi perangkat dari risiko underpower (daya kurang) atau overvoltage (daya berlebih).
• Menentukan efisiensi energi, terutama ketika SBC digunakan dalam proyek portabel atau IoT berbasis baterai.

12. Power Source

Power source adalah sumber utama yang memberikan energi listrik agar SBC bisa beroperasi. Tanpa suplai daya yang stabil, seluruh komponen seperti chip, memori, maupun peripheral tidak akan berfungsi. Karena itu, pemilihan sumber daya yang tepat menjadi faktor penting dalam menjaga performa dan keawetan perangkat.

SBC umumnya mendapat daya melalui port daya khusus (misalnya micro-USB, USB-C, atau jack DC) atau melalui pin header jika digunakan dalam sistem tertanam. Beberapa model juga mendukung suplai daya dari baterai, sehingga bisa dipakai pada perangkat portabel atau proyek di lapangan tanpa ketergantungan pada listrik rumah.

Fungsi Power Source
• Menyediakan energi yang konsisten agar semua komponen dapat bekerja stabil.
• Mendukung fleksibilitas penggunaan, baik melalui adaptor listrik, power bank, maupun baterai.
• Menentukan keandalan sistem, karena kualitas sumber daya sangat memengaruhi umur komponen.
• Memungkinkan SBC dipakai dalam berbagai kondisi, dari perangkat portabel hingga server mini.

13. Weight

Weight atau berat fisik adalah salah satu spesifikasi dasar yang sering disebutkan pada SBC. Walaupun terdengar sederhana, informasi mengenai berat tetap penting, terutama ketika SBC digunakan dalam proyek portabel, perangkat IoT, atau sistem tertanam yang memiliki keterbatasan ruang dan beban.

Umumnya SBC memiliki berat yang ringan, mulai dari puluhan gram hingga sedikit di atas 100 gram, tergantung pada ukuran papan dan komponen tambahan yang terpasang. Berat ini bisa bertambah bila ditambahkan heatsink, casing, atau modul eksternal.

Peran Weight
• Menentukan kelayakan penggunaan dalam perangkat portabel atau wearable.
• Berpengaruh pada desain casing atau rangka proyek yang membutuhkan ketepatan ukuran dan kekuatan.
• Membantu memperkirakan total beban ketika SBC digabung dengan sensor, baterai, atau modul tambahan.
• Memberikan gambaran praktis mengenai seberapa mudah perangkat dibawa atau dipasang di berbagai kondisi.

14. Operating Systems

Operating System atau sistem operasi adalah perangkat lunak utama yang menghubungkan hardware dengan software pada SBC. Tanpa OS, SBC tidak bisa menjalankan aplikasi maupun menerima perintah dari pengguna secara terstruktur.

Jenis OS yang Umumnya Digunakan pada SBC

Linux-based OS: Contohnya Raspberry Pi OS, Ubuntu, Armbian. Ringan, fleksibel, dan banyak komunitas pendukung.
Android: Cocok untuk SBC yang dipakai di perangkat multimedia, smart TV, atau aplikasi mobile.
Windows IoT Core: Digunakan untuk aplikasi industri dan IoT yang butuh integrasi dengan ekosistem Windows.
FreeBSD atau OS khusus: Dipakai di proyek tertentu yang butuh kestabilan tinggi atau fungsi spesifik.

Fungsi Operating Systems

Mengelola hardware agar bisa bekerja sesuai instruksi software.
Menjadi platform untuk menjalankan aplikasi.
Mengatur pemakaian resource seperti CPU, RAM, dan penyimpanan.
Menyediakan antarmuka (CLI atau GUI) agar pengguna mudah berinteraksi dengan SBC.
Menangani koneksi jaringan (Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth).
Menjaga keamanan sistem melalui izin akses dan proteksi file.

Setelah memahami komponen utama yang membentuk sebuah Single Board Computer, langkah berikutnya adalah mengenal jenis-jenis SBC yang tersedia. Setiap SBC memiliki karakteristik dan tujuan penggunaan yang berbeda ada yang dirancang untuk pendidikan, ada yang fokus pada performa tinggi, hingga yang khusus untuk kebutuhan industri. Dengan memahami jenis-jenis ini, kita bisa menyesuaikan pilihan SBC sesuai dengan kebutuhan proyek maupun aplikasi yang ingin dijalankan.

Jenis Single Board Computer

A. Odroid-XU4

Odroid-XU4 adalah salah satu Single Board Computer yang dikembangkan oleh Hardkernel. Board ini terkenal karena performanya yang tinggi dibandingkan banyak SBC lain di kelasnya. Dengan prosesor octa-core berbasis ARM dan dukungan RAM yang cukup besar, Odroid-XU4 mampu menangani tugas komputasi yang lebih berat, seperti server kecil, pengolahan multimedia, hingga aplikasi berbasis kecerdasan buatan.

Selain itu, Odroid-XU4 juga dilengkapi dengan konektivitas modern seperti USB 3.0, Gigabit Ethernet, serta dukungan berbagai sistem operasi berbasis Linux maupun Android. Kombinasi ini membuatnya menjadi pilihan populer bagi pengguna yang membutuhkan SBC dengan performa setara PC mini, namun tetap hemat daya dan berukuran ringkas.

B. BeagleBoardX15

BeagleBoard-X15 adalah SBC kelas atas yang dikembangkan oleh BeagleBoard.org. Board ini dirancang untuk kebutuhan yang lebih kompleks, terutama di bidang pengembangan perangkat lunak, otomasi, hingga aplikasi industri. Dengan prosesor ARM Cortex-A15 dual-core ditambah dua unit ARM Cortex-M4, BeagleBoard-X15 mampu menjalankan multitasking yang berat sekaligus mengelola peripheral tingkat rendah secara efisien.

Board ini juga dibekali RAM berkapasitas besar, port konektivitas yang lengkap (USB 3.0, Gigabit Ethernet, HDMI, dan PCIe), serta dukungan sistem operasi berbasis Linux. Karena spesifikasinya tinggi, BeagleBoard-X15 sering digunakan sebagai platform pengembangan untuk proyek IoT, robotika, hingga penelitian akademik yang membutuhkan daya komputasi stabil dan dukungan hardware luas.

C. Lattepanda

LattePanda adalah Single Board Computer unik yang berbasis prosesor Intel dan kompatibel langsung dengan sistem operasi Windows 10 maupun Linux. Berbeda dengan banyak SBC lain yang umumnya menggunakan prosesor ARM, LattePanda membawa arsitektur x86 sehingga bisa menjalankan aplikasi PC desktop pada ukuran board yang ringkas.

Keunggulan utama LattePanda adalah kemampuannya untuk dipakai di berbagai proyek kreatif, mulai dari aplikasi IoT, otomasi industri, hingga pengembangan software berbasis Windows. Board ini juga dilengkapi dengan RAM berkapasitas cukup besar, port USB, HDMI, serta dukungan untuk ekspansi melalui GPIO sehingga fleksibel untuk dihubungkan dengan sensor atau modul tambahan.

Dengan kombinasi performa tinggi dan kompatibilitas luas, LattePanda sering dipilih oleh pengembang yang ingin menggabungkan ekosistem PC tradisional dengan fleksibilitas SBC modern.

D. Raspberry Pi 4 Model B

Raspberry Pi 4 Model B adalah salah satu SBC paling populer dan banyak digunakan di seluruh dunia. Board ini dikembangkan oleh Raspberry Pi Foundation dengan tujuan utama menghadirkan komputer berbiaya rendah namun tetap powerful untuk pendidikan, hobi, hingga proyek profesional.

Raspberry Pi 4 Model B dibekali prosesor quad-core ARM Cortex-A72, pilihan RAM mulai dari 2GB hingga 8GB, serta dukungan port modern seperti USB 3.0, Gigabit Ethernet, dual-band Wi-Fi, dan Bluetooth 5.0. Selain itu, board ini juga mendukung output hingga dua layar monitor 4K melalui port micro-HDMI, menjadikannya sangat fleksibel untuk kebutuhan multimedia maupun multitasking.

Keunggulan lain dari Raspberry Pi 4 Model B adalah ekosistemnya yang luas. Didukung komunitas global dan kompatibilitas dengan berbagai OS (seperti Raspberry Pi OS, Ubuntu, bahkan distribusi khusus untuk server atau retro-gaming), board ini bisa dipakai untuk beragam tujuan: dari belajar pemrograman, membuat server mini, proyek IoT, sampai membangun PC sederhana dengan biaya terjangkau.

E. Onion Omega 2+

Onion Omega2+ adalah SBC berukuran sangat kecil yang dirancang khusus untuk kebutuhan IoT (Internet of Things). Dengan dimensinya yang mungil, board ini tetap dilengkapi dengan prosesor berbasis MIPS, RAM 128 MB, dan penyimpanan flash internal 32 MB yang masih bisa diperluas dengan microSD.

Keunggulan utamanya ada pada kemudahan konektivitas. Omega2+ sudah dilengkapi Wi-Fi bawaan, sehingga sangat praktis dipakai untuk proyek-proyek IoT tanpa perlu tambahan modul. Selain itu, dukungan ekosistem add-on (Expansion Dock, Power Dock, relay module, dll.) membuat board ini fleksibel untuk dikembangkan sesuai kebutuhan.

Board ini biasanya digunakan untuk aplikasi ringan yang terhubung ke jaringan, seperti smart home, sensor monitoring, atau prototipe perangkat IoT yang hemat daya dan mudah diprogram. Onion Omega2+ menjalankan sistem operasi berbasis Linux (OpenWRT), sehingga pengembang bisa langsung memakai bahasa pemrograman populer seperti Python, Node.js, atau C.

F. NVIDIA Jetson Nano

NVIDIA Jetson Nano adalah SBC yang dirancang khusus untuk kebutuhan AI (Artificial Intelligence) dan Machine Learning. Board ini dipersenjatai GPU NVIDIA Maxwell dengan 128 CUDA cores, prosesor quad-core ARM Cortex-A57, serta RAM 4GB. Kombinasi ini membuat Jetson Nano mampu menangani komputasi berat seperti computer vision, pengenalan suara, hingga deep learning, dalam ukuran papan yang tetap ringkas.

Kelebihan utama Jetson Nano ada pada kemampuannya menjalankan framework AI populer seperti TensorFlow, PyTorch, Caffe, dan MXNet. Board ini juga mendukung kamera melalui interface MIPI CSI, port HDMI, USB 3.0, serta koneksi jaringan lewat Gigabit Ethernet. Dengan dukungan komunitas dan software resmi dari NVIDIA (JetPack SDK), Jetson Nano jadi pilihan favorit untuk pengembang robotika, smart surveillance, dan proyek edge AI.

Jetson Nano bisa menjalankan sistem operasi berbasis Linux Ubuntu yang sudah dioptimalkan NVIDIA, sehingga pengguna bisa langsung mengembangkan aplikasi AI tanpa perlu banyak konfigurasi tambahan.

G. Clockwork Pi

ClockworkPi adalah SBC yang cukup unik karena dirancang dengan konsep modular dan fleksibel. Board ini sering digunakan sebagai inti dari GameShell, sebuah kit handheld retro gaming yang bisa dirakit sendiri. Walaupun dikenal lewat dunia gaming, ClockworkPi sebenarnya bisa dipakai lebih luas untuk berbagai proyek kreatif.

ClockworkPi dibekali prosesor ARM Cortex-A7, RAM mulai dari 1GB, konektivitas Wi-Fi dan Bluetooth, serta dukungan port USB dan HDMI. Keunikan utamanya ada pada desain modular: pengguna bisa mengganti atau menambahkan modul sesuai kebutuhan, seperti layar, keypad, atau baterai.

Sistem operasi yang berjalan di atas ClockworkPi umumnya berbasis Linux (misalnya Debian atau Ubuntu), sehingga developer bisa dengan mudah menginstal emulator, aplikasi game, maupun software lain. Dengan karakteristik ini, ClockworkPi cocok dipakai untuk proyek pendidikan, hobi maker, hingga pengembangan produk open-source.

Setelah memahami berbagai jenis dan komponen Single Board Computer beserta fungsi utamanya, kita bisa melihat bahwa perangkat ini sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kemampuan komputasi tinggi, multitasking, hingga pengolahan data kompleks. Namun, dalam banyak proyek lain terutama yang berhubungan dengan otomasi sederhana, sistem tertanam (embedded system), atau kendali perangkat keras secara langsung Single Board Controller justru lebih sering dipakai.

Berbeda dengan Single Board Computer yang umumnya dilengkapi komponen lengkap seperti CPU, GPU, memori, port USB, video output, hingga sistem operasi, sebuah Single Board Controller lebih sederhana. Fokusnya adalah pada mikrokontroler sebagai inti, memori kecil untuk menyimpan program, pin input/output untuk menghubungkan sensor dan aktuator, serta modul komunikasi dasar. Kesederhanaan inilah yang membuat Single Board Controller lebih hemat daya, murah, dan sangat efisien untuk aplikasi kendali spesifik.

Dengan memahami perbedaan ini, langkah selanjutnya adalah mempelajari komponen-komponen utama pada Single Board Controller secara lebih detail.

1. Breadboard

Breadboard adalah papan khusus yang digunakan untuk merakit rangkaian elektronik tanpa perlu menyolder komponen. Di dalamnya terdapat lubang-lubang kecil dengan jalur konduktif yang sudah terhubung, sehingga pengguna bisa dengan mudah menancapkan kabel jumper, resistor, LED, sensor, atau komponen lainnya untuk membuat prototipe.

Fungsinya

Memudahkan perancangan dan pengujian rangkaian elektronik sebelum dibuat permanen.
Menghemat waktu karena tidak memerlukan proses penyolderan.
Memungkinkan modifikasi rangkaian secara cepat, cukup dengan memindahkan kabel atau komponen.
Menjadi sarana belajar elektronik yang praktis bagi pemula maupun profesional.

Dengan adanya breadboard, pengembang bisa lebih fleksibel dalam menguji program pada Single Board Controller, misalnya ketika ingin menghubungkan mikrokontroler dengan sensor atau aktuator sebelum dirakit ke papan sirkuit cetak (PCB) permanen.

2. Kabel Jumper

Kabel jumper adalah kabel kecil dengan ujung pin yang dirancang untuk menghubungkan komponen elektronik di breadboard, mikrokontroler, maupun modul tambahan. Kabel ini menjadi media utama untuk mengalirkan sinyal maupun arus listrik dalam rangkaian prototipe.

Fungsinya

Menghubungkan pin pada mikrokontroler dengan sensor, aktuator, atau komponen lain.
Menyediakan jalur sementara dalam rangkaian tanpa perlu penyolderan.
Memudahkan proses uji coba karena bisa dilepas dan dipasang kembali dengan cepat.
Membantu menjaga kerapian rangkaian di breadboard maupun papan pengembangan.

Kabel jumper sendiri ada beberapa jenis, seperti male to male, male to female, dan female to female, yang dipilih sesuai kebutuhan sambungan antar komponen.

3. Light Emitting Diode (LED)

Light Emitting Diode (LED) adalah komponen elektronik yang dapat memancarkan cahaya ketika dialiri arus listrik. LED sering digunakan dalam rangkaian berbasis Single Board Controller baik sebagai indikator sederhana maupun bagian dari sistem output yang lebih kompleks.

Fungsinya

Indikator status: Menunjukkan apakah rangkaian aktif, proses berjalan, atau ada kondisi tertentu (misalnya lampu menyala saat tombol ditekan).
Output visual: Memberikan sinyal atau peringatan dalam bentuk cahaya.
Bagian sistem utama: Dipakai dalam aplikasi penerangan, display, atau komunikasi optik.
Media belajar: Menjadi komponen dasar untuk pemula memahami konsep arus listrik, logika digital, dan pemrograman mikrokontroler.

LED biasanya dipasang dengan resistor untuk membatasi arus, agar tidak cepat rusak. Warnanya pun beragam merah, hijau, biru, kuning, hingga putih yang masing-masing punya tegangan kerja berbeda.

4. Potensiometer

Potensiometer adalah komponen elektronik berupa resistor variabel yang bisa diatur besar hambatannya dengan memutar tuas atau slider. Dalam rangkaian berbasis Single Board Controller, potensiometer sering dipakai sebagai input analog yang nilainya bisa dibaca oleh mikrokontroler.

Fungsinya

Pengatur tegangan: Dipakai untuk membagi tegangan dalam rangkaian (voltage divider).
Kontrol input: Menjadi alat kendali seperti pengatur volume, kecerahan LED, atau kecepatan motor.
Kalibrasi sistem: Digunakan untuk menyesuaikan nilai tertentu dalam pengujian rangkaian.
Sarana belajar: Memberi pemahaman dasar tentang bagaimana sinyal analog bekerja dan dikonversi ke digital oleh mikrokontroler.

Dengan bentuknya yang sederhana, potensiometer menjadi salah satu komponen penting untuk eksperimen interaktif, karena nilai resistansinya bisa diubah secara manual dan langsung memberi efek pada output rangkaian.

5. Push Button

Push button adalah saklar sederhana yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik dalam suatu rangkaian. Komponen ini bekerja secara mekanis: ketika ditekan, sirkuit akan terhubung (ON), dan ketika dilepas, sirkuit kembali terbuka (OFF).

Dalam rangkaian berbasis Single Board Controller, push button biasanya dipakai sebagai input digital untuk memberikan sinyal tertentu kepada mikrokontroler.

Fungsinya

Input pengguna: Memberikan perintah langsung, misalnya menyalakan LED, memulai program, atau mengontrol motor.
Reset atau kontrol sistem: Dipakai sebagai tombol reset pada mikrokontroler atau tombol fungsi lain.
Trigger event: Menjadi pemicu suatu aksi dalam program, seperti menghitung, mengganti mode, atau menjalankan logika tertentu.
Belajar logika digital: Memberikan pemahaman dasar tentang sinyal HIGH (1) dan LOW (0) pada input mikrokontroler.

Karena bentuknya kecil dan mudah digunakan, push button sering dipakai dalam eksperimen awal maupun proyek yang membutuhkan interaksi sederhana dengan pengguna.

6. Servo

Servo adalah aktuator elektrik yang dapat menggerakkan sesuatu pada sudut tertentu dengan presisi tinggi. Servo biasanya terdiri dari motor DC kecil, serangkaian gear reduction, potensiometer (sebagai sensor posisi), dan rangkaian kontrol di dalam satu unit.

Servo umum digunakan dalam sistem berbasis Single Board Controller karena mudah dikendalikan dengan sinyal PWM (Pulse Width Modulation).

Fungsinya

Mengatur posisi sudut: Bisa diarahkan ke sudut tertentu (misalnya 0°–180° untuk servo standar).
Robotika: Digunakan untuk menggerakkan lengan robot, kaki robot, atau bagian lain yang butuh presisi.
Kontrol mekanis: Dipakai untuk membuka/menutup pintu otomatis, menggerakkan kamera (pan-tilt), atau mekanisme servo control di RC (Remote Control).
Simulasi & prototipe: Sering dipakai dalam eksperimen mekatronika dan kontrol otomatis sederhana.

Servo berbeda dengan motor DC biasa, karena tidak berputar terus-menerus, melainkan bergerak sesuai posisi yang diperintahkan. Ada juga continuous servo yang bisa berputar penuh, tapi tetap dikontrol via PWM.

7. Modul Relay

Modul relay adalah komponen pengendali arus listrik yang berfungsi sebagai saklar elektronik, tetapi dikendalikan oleh sinyal dari single board controller. Dengan relay, sebuah perangkat kecil seperti Arduino atau ESP32 bisa mengontrol perangkat listrik yang membutuhkan tegangan dan arus lebih besar, misalnya lampu rumah, kipas angin, atau pompa air.

Secara sederhana, relay bekerja dengan prinsip elektromagnetik. Saat controller mengirim sinyal ke relay, kumparan di dalamnya akan aktif dan menarik saklar internal sehingga arus listrik utama bisa mengalir. Begitu sinyal dihentikan, saklar kembali terbuka dan arus terputus.

Fungsi utama modul relay pada proyek berbasis single board controller:

Menghubungkan dan memutus arus listrik tegangan tinggi menggunakan sinyal kontrol bertegangan rendah.
Melindungi controller dari beban listrik berlebih.
Memungkinkan otomatisasi perangkat rumah tangga atau mesin sederhana.

Dengan relay, single board controller jadi punya kemampuan untuk mengendalikan perangkat yang jauh lebih besar dari kemampuannya sendiri, sehingga memperluas cakupan proyek yang bisa dibuat.

8. Sensor DHT11

Sensor DHT11 adalah sensor digital yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban udara. Komponen ini termasuk salah satu sensor paling populer dalam proyek berbasis single board controller karena harganya terjangkau, mudah digunakan, dan cukup akurat untuk kebutuhan eksperimen maupun aplikasi sederhana.

DHT11 memiliki elemen pengukur suhu berbasis thermistor serta elemen pengukur kelembaban berbasis kapasitif. Data yang dihasilkan berupa sinyal digital, sehingga single board controller dapat langsung membaca nilai suhu dan kelembaban tanpa memerlukan rangkaian tambahan yang rumit.

Fungsi utama Sensor DHT11:

Memberikan informasi suhu lingkungan dalam derajat Celsius.
Mengukur kelembaban relatif dalam persen (%RH).
Digunakan sebagai input untuk sistem kontrol, misalnya kipas otomatis, dehumidifier, atau monitoring ruangan.

Kelebihannya adalah mudah dipakai dan cocok untuk pemula, meski kelemahannya ada pada keterbatasan jangkauan pengukuran (suhu 0–50°C dan kelembaban 20–90%).

Dengan adanya sensor ini, single board controller bisa "merasakan" kondisi lingkungan sekitar dan mengambil keputusan otomatis sesuai program yang dibuat.

9. Modul Ultrasonik

Modul ultrasonik HC-SR04 adalah sensor jarak berbasis gelombang ultrasonik yang digunakan untuk mengukur jarak antara sensor dan suatu objek di depannya. Komponen ini sering dipakai dalam proyek berbasis single board controller karena harganya murah, mudah digunakan, dan hasil pengukurannya cukup akurat untuk aplikasi sederhana.

Cara kerjanya mirip seperti kelelawar yang menggunakan sonar:

Sensor mengirimkan gelombang ultrasonik melalui transmitter.
Gelombang tersebut memantul ketika mengenai objek.
Receiver pada sensor menangkap pantulan gelombang tersebut.
Single board controller menghitung waktu tempuh gelombang, lalu mengonversinya menjadi jarak.

Fungsi utama Modul Ultrasonik HC-SR04:

Mengukur jarak objek dengan rentang 2 cm – 400 cm.
Membantu membuat sistem deteksi halangan (obstacle detection).
Digunakan dalam aplikasi seperti robot penghindar rintangan, pengukur ketinggian air, atau sistem parkir otomatis.

Dengan modul ini, single board controller bisa memiliki kemampuan “melihat” lingkungan sekitar tanpa kamera, cukup dengan pantulan suara ultrasonik.

10. Kabel USB

Kabel USB (Universal Serial Bus) adalah media penghubung utama antara single board controller dengan perangkat lain, seperti komputer atau sumber daya listrik. Hampir semua single board controller modern, mulai dari Arduino, ESP32, hingga Raspberry Pi, menggunakan kabel USB sebagai jalur komunikasi sekaligus suplai daya.

Kabel USB berfungsi ganda:

Sebagai jalur komunikasi data → digunakan untuk mengunggah program dari komputer ke single board controller, serta untuk melakukan serial monitoring (melihat data hasil pembacaan sensor atau keluaran lainnya).
Sebagai sumber daya listrik → menyalurkan tegangan (umumnya 5V) untuk menyalakan single board controller dan komponen pendukungnya.

Terdapat beberapa jenis konektor USB yang biasa dipakai:

USB Type-A ke Type-B → umum digunakan pada Arduino Uno.
USB Type-A ke Micro USB → dipakai pada banyak controller generasi lama.
USB Type-A ke USB-C → semakin populer pada board terbaru karena lebih modern dan praktis.

Dengan kabel USB, single board controller bisa terhubung langsung ke ekosistem digital, baik untuk pemrograman, debugging, maupun penyediaan daya, sehingga menjadi komponen yang sangat penting dalam setiap proyek.

11. LED RGB

LED RGB adalah dioda pemancar cahaya yang mampu menghasilkan berbagai macam warna dengan menggabungkan tiga warna dasar: Red (Merah), Green (Hijau), dan Blue (Biru). Komponen ini sering digunakan dalam proyek berbasis single board controller karena dapat memberikan tampilan visual yang menarik dan interaktif.

Struktur LED RGB terdiri dari tiga LED kecil dalam satu kemasan. Setiap LED memiliki kaki (pin) tersendiri untuk mengatur intensitas masing-masing warna. Dengan mengatur tegangan atau sinyal PWM (Pulse Width Modulation) dari single board controller, kombinasi warna-warna tersebut bisa menghasilkan spektrum warna yang sangat beragam.

Fungsi utama LED RGB dalam proyek:

Memberikan indikator status dengan warna yang berbeda (misalnya hijau untuk "aktif", merah untuk "error", biru untuk "standby").
Membuat efek pencahayaan dekoratif atau animasi cahaya.
Digunakan pada proyek kreatif seperti lampu pintar, notifikasi visual, hingga sistem interaktif berbasis sensor.

LED RGB menjadikan single board controller bukan hanya “cerdas” dalam memproses data, tetapi juga menarik secara visual dengan menampilkan informasi melalui warna cahaya yang dinamis.

12. Liquid Crystal Display (LCD)

Liquid Crystal Display atau LCD adalah komponen tampilan yang digunakan untuk menampilkan informasi dalam bentuk teks, angka, maupun simbol sederhana. Dalam proyek berbasis single board controller, LCD sering dipakai sebagai media output agar sistem dapat memberikan informasi langsung kepada pengguna tanpa harus selalu terhubung ke komputer.

Jenis LCD yang paling sering digunakan adalah LCD karakter 16x2 (16 kolom × 2 baris) dan LCD 20x4 (20 kolom × 4 baris). Layar ini cukup untuk menampilkan data sederhana seperti hasil pembacaan sensor, status sistem, atau menu navigasi. LCD bekerja dengan memanfaatkan cairan kristal yang mengubah arah cahaya sehingga membentuk karakter atau angka yang dapat dibaca.

Fungsi utama LCD dalam proyek berbasis single board controller:

Menampilkan data hasil pembacaan sensor (misalnya suhu, kelembaban, atau jarak).
Memberikan feedback kepada pengguna mengenai status perangkat.
Menjadi antarmuka sederhana untuk sistem kontrol, seperti pengaturan mode atau parameter.

Dengan adanya LCD, single board controller dapat lebih komunikatif karena mampu menyajikan informasi langsung kepada pengguna, tanpa memerlukan perangkat tambahan seperti laptop atau aplikasi eksternal.

13. Buzzer

Buzzer adalah komponen output suara yang digunakan untuk menghasilkan bunyi sederhana, biasanya berupa nada "beep". Dalam proyek berbasis single board controller, buzzer berfungsi sebagai indikator suara untuk memberi peringatan, notifikasi, atau efek interaktif.

Terdapat dua jenis buzzer yang umum dipakai:

Buzzer aktif → dapat langsung berbunyi ketika diberi tegangan, cocok untuk alarm atau notifikasi sederhana.
Buzzer pasif → membutuhkan sinyal frekuensi dari single board controller untuk menghasilkan nada tertentu, sehingga bisa dipakai untuk memainkan melodi atau efek suara.

Fungsi utama buzzer dalam proyek:

Memberikan peringatan ketika sensor mendeteksi kondisi tertentu (misalnya suhu tinggi, jarak terlalu dekat, atau kelembaban rendah).
Menjadi indikator sukses atau gagal pada proses (contohnya beep sekali untuk berhasil, beep dua kali untuk error).
Menambah interaksi pada perangkat, misalnya nada saat tombol ditekan.

Dengan buzzer, single board controller dapat menyampaikan informasi secara audio, sehingga tidak hanya mengandalkan tampilan visual seperti LED atau LCD.

14. Resistor

Resistor adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Hampir semua proyek berbasis single board controller menggunakan resistor karena sifatnya yang fundamental dan mendasar dalam pengendalian arus.

Resistor biasanya memiliki nilai hambatan tertentu yang dinyatakan dalam satuan Ohm (Ω). Nilai ini menentukan seberapa besar resistor mampu menahan arus listrik. Komponen ini ditandai dengan kode warna gelang atau langsung dituliskan angkanya pada badan resistor.

Fungsi utama resistor dalam proyek berbasis single board controller:

Melindungi komponen lain seperti LED atau sensor dari arus berlebih.
Membagi tegangan dalam suatu rangkaian (voltage divider).
Menentukan sensitivitas pada sensor tertentu, misalnya dalam rangkaian LDR (Light Dependent Resistor).
Mengatur kestabilan sinyal agar rangkaian bekerja dengan baik.

Walau bentuknya kecil, resistor adalah komponen wajib yang memastikan semua bagian rangkaian aman dan dapat berfungsi sesuai kebutuhan. Tanpa resistor, banyak komponen berisiko rusak karena kelebihan arus atau tegangan.

15. Photoresistor

Photoresistor atau Light Dependent Resistor (LDR) adalah resistor khusus yang nilai hambatannya berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. Semakin terang cahaya yang jatuh pada permukaan LDR, semakin kecil hambatannya. Sebaliknya, semakin gelap kondisi sekitarnya, hambatannya akan semakin besar.

Komponen ini banyak dipakai dalam proyek berbasis single board controller karena bisa berfungsi sebagai sensor cahaya sederhana dengan harga murah dan penggunaan yang mudah.

Fungsi utama photoresistor dalam proyek berbasis single board controller:

Mengukur intensitas cahaya di suatu ruangan atau lingkungan.
Mengontrol perangkat otomatis, misalnya lampu jalan yang menyala saat malam hari dan mati saat siang.
Menjadi input sensor untuk sistem keamanan, robotika, maupun perangkat interaktif berbasis cahaya.

Dengan photoresistor, single board controller bisa “merasakan” perubahan cahaya di sekitarnya dan mengambil keputusan otomatis sesuai program, misalnya menyalakan LED ketika ruangan gelap.

Dari pembahasan di atas, dapat kita pahami bahwa baik single board computer maupun single board controller memiliki peran penting dalam dunia teknologi modern. Single board computer hadir sebagai sebuah komputer mini yang ringkas namun tetap bertenaga, lengkap dengan chip, prosesor, memori, hingga berbagai antarmuka yang memungkinkannya digunakan untuk aplikasi kompleks. Sementara itu, single board controller lebih difokuskan pada pengendalian perangkat elektronik dengan bantuan beragam komponen tambahan seperti sensor, aktuator, hingga modul komunikasi.

Kedua platform ini sama-sama menawarkan fleksibilitas yang luas bagi pengembang, pelajar, maupun hobiis untuk berkreasi. Mulai dari sistem otomatisasi rumah, perangkat pintar, robotika, hingga eksperimen sederhana, semuanya dapat diwujudkan dengan memanfaatkan komponen-komponen yang telah dibahas.

Dengan memahami setiap komponen dan fungsinya, kita tidak hanya tahu cara merangkai perangkat, tetapi juga dapat merancang sistem yang efektif, efisien, dan inovatif. Pada akhirnya, baik single board computer maupun single board controller membuka peluang besar untuk terus belajar, berinovasi, dan menciptakan solusi teknologi yang bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari.