⏱ Waktu & Kode Non-Blocking

millis(), kenapa delay() itu musuh, dan cara membuat program yang responsif.

📌 1. Masalah `delay()`: Program "Tidur"

Dengan delay() program “tidur”; dengan millis() program tetap aktif

Saat delay(1000) berjalan, MCU tidak melakukan apa-apa selama 1 detik. Tombol tidak bisa dibaca, sensor tidak bisa diukur, LED lain tidak bisa diubah.

// BURUK: selama delay(1000), tombol diabaikan total
void loop() {
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(1000);          // MCU tidur 1 detik
    digitalWrite(13, LOW);
    delay(1000);          // MCU tidur lagi
}

Solusinya: kode non-blocking — program terus berputar, dan setiap putaran mengcek apakah waktunya sudah tiba untuk melakukan sesuatu.

📌 2. `millis()`: Jam Internal MCU

millis() mengembalikan jumlah milidetik sejak program mulai, sebagai unsigned long. Di simulator, setiap putaran loop() menambah 1 ms, dan setiap delay(ms) melompatkan ms sebanyak itu.

⚠️ millis() akan wrap (kembali ke 0) setelah ±49,7 hari. Cara aman menghitung selang waktu (tahan wrap):

unsigned long sekarang = millis();
if (sekarang - terakhir >= 1000) {
    // sudah lewat 1 detik sejak "terakhir"
    terakhir = sekarang;
}

Jangan pakai if (millis() == 1000) — bisa terlewat, dan gagal saat wrap.

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(13, OUTPUT);
    Serial.println("Blink non-blocking (1 detik):");
}

void loop() {
    static unsigned long terakhir = 0;
    static int led = 0;

    if (millis() - terakhir >= 1000) {
        terakhir = millis();
        led = !led;
        digitalWrite(13, led);
        Serial.print("LED: ");
        Serial.println(led ? "ON" : "OFF");
    }

    // SELAMA INI program tetap "hidup":
    // tombol bisa dibaca, sensor bisa diukur, dsb.
    if (millis() > 5000) simStop();
}

Output:

📌 3. Debounce Tombol

Tombol mekanik terbuat dari dua lempeng logam. Saat ditekan, lempeng itu memantul (bouncing) beberapa kali dalam ±50 ms sebelum stabil. Bagi MCU, satu penekanan terbaca sebagai belasan perubahan HIGH/LOW.

Tombol ditekan:
  HIGH ──┐  ┌─┐  ┌──┐         ┌──────────────
         └──┘ └─┘  └──┘  ...  ┘
         |< bounce ±50 ms >|
         lalu stabil LOW selama tombol ditahan

Solusi software: saat mendeteksi perubahan, tunggu 50 ms lalu baca lagi. Jika masih sama → penekanan asli.

int hitung = 0;
int tombolSebelumnya = HIGH;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(2, INPUT_PULLUP);
    Serial.println("Tombol dengan bounce + debounce:");
}

void loop() {
    // === Simulasi dunia luar: tombol ditekan 3000-4000 ms,
    //     dengan "bounce" (getar) 50 ms pertama ===
    int dunia;
    if (millis() >= 3000 && millis() < 3050) {
        dunia = (millis() % 10 < 5) ? LOW : HIGH;  // getar
    } else if (millis() >= 3050 && millis() < 4000) {
        dunia = LOW;                                // stabil
    } else {
        dunia = HIGH;
    }
    simSetPin(2, dunia);
    // ================================================

    int tombol = digitalRead(2);

    if (tombol == LOW && tombolSebelumnya == HIGH) {
        // Deteksi tepi -> tunggu 50 ms agar getar selesai
        delay(50);
        tombol = digitalRead(2);
        if (tombol == LOW) {
            hitung++;
            Serial.print("Tombol ditekan! Hitungan: ");
            Serial.println(hitung);
        }
    }
    tombolSebelumnya = tombol;

    if (millis() > 6000) simStop();
}

Output:

Tanpa debounce, getar 50 ms di atas akan terhitung sebagai banyak penekanan. Dengan delay(50) + baca ulang, satu penekanan hanya terhitung satu kali.

📌 4. State Machine: Pola Kode Serius

Program yang "melakukan banyak hal terjadwal" biasanya ditulis sebagai state machine: program punya state (keadaan), dan setiap putaran loop memeriksa state + kondisi untuk berpindah.

IDLE --(tombol)--> AKTIF --(5 detik)--> IDLE
  |
  +--(sensor bahaya)--> ALARM --(reset)--> IDLE

int state = 0; // 0 = IDLE, 1 = AKTIF

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(13, OUTPUT);
    pinMode(2, INPUT_PULLUP);
    Serial.println("State machine: IDLE <-> AKTIF");
}

void loop() {
    // Simulasi: tombol ditekan di 1000-1500 ms
    simSetPin(2, (millis() >= 1000 && millis() < 1500) ? LOW : HIGH);

    static unsigned long masukState = 0;
    static int tombolSebelumnya = HIGH;

    if (state == 0) { // IDLE
        digitalWrite(13, LOW);
        if (digitalRead(2) == LOW && tombolSebelumnya == HIGH) {
            state = 1;
            masukState = millis();
            Serial.println("[IDLE -> AKTIF] Tombol ditekan");
        }
    } else if (state == 1) { // AKTIF
        digitalWrite(13, (millis() / 300) % 2); // LED berkedip
        if (millis() - masukState >= 5000) {
            state = 0;
            Serial.println("[AKTIF -> IDLE] 5 detik habis");
        }
    }
    tombolSebelumnya = digitalRead(2);

    if (millis() > 8000) simStop();
}

Output:

📌 5. `micros()` untuk Pengukuran Presisi

micros() seperti millis() tapi dalam mikidetik — dipakai untuk mengukur durasi pulsa (misal sensor ultrasonik, encoder). delayMicroseconds(us) untuk jeda sangat pendek (misal pulsa TRIG 10 µs).

digitalWrite(TRIG, HIGH);
delayMicroseconds(10);        // pulsa 10 mikidetik
digitalWrite(TRIG, LOW);

unsigned long mulai = micros();
while (digitalRead(ECHO) == HIGH) { }  // tunggu gema
unsigned long durasi = micros() - mulai;  // us
float jarak = durasi / 58.0;   // cm (kecepatan suara)

Detail sensor ultrasonik dibahas di Sensor-Sensor Umum.

🧠 Latihan

Buat 3 LED (pin 13, 12, 11) berkedip dengan periode berbeda (1 dtk, 2 dtk, 3 dtk) — semua non-blocking.
Buat "stopwatch": tombol pin 2 mulai/stop, tombol pin 3 reset. Cetak waktu berjalan tiap detik. (Non-blocking!)
Jelaskan kenapa if (millis() - terakhir >= 1000) aman terhadap wrap, sedangkan if (millis() > 1000) tidak.
Ubah state machine di atas: tambahkan state ALARM yang aktif 3 detik jika sensor A0 < 100 (simulasikan sendiri).

⏱ Waktu & Kode Non-Blocking

📌 1. Masalah delay(): Program "Tidur"

📌 2. millis(): Jam Internal MCU

Output:

📌 3. Debounce Tombol

Output:

📌 4. State Machine: Pola Kode Serius

Output:

📌 5. micros() untuk Pengukuran Presisi

🧠 Latihan

📌 1. Masalah `delay()`: Program "Tidur"

📌 2. `millis()`: Jam Internal MCU

📌 5. `micros()` untuk Pengukuran Presisi