Komponen utama dari board Arduino adalah sebuah chip microcontroller 8-bit dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation. Berbagai papan Arduino menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya.

Berikut gambaran mengenai Bagian-bagian yang terdapat di dalam mikrokontroller, pada gambar berikut ini diperlihatkan contoh diagram blok sederhana dari ATmega328 chip microcontroller yang dipakai pada Arduino Uno.

Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut :

• Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka yang digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422 dan RS-485.
• 2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variable-variabel di dalam program.
• 32KB RAM flash memory bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash memory juga menyimpan bootloader.
• 1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan Arduino.
• Central Processing Unit (CPU), bagian dari microcontroller untuk menjalankan setiap instruksi dari program.
• Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog, dan mengeluarkan data (output) digital atau analog.

BAGIAN-BAGIAN PAPAN ARDUINO

Dibawah ini contoh layout bagian-bagian dari papan Arduino Uno :

Keterangan :

• 14 pin input/output digital (0-13) : Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program. Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi sebagai pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.
• 6 pin input analog (0-5) : Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.
• USB : Berfungsi untuk Memuat program dari komputer ke dalam papan, Komunikasi serial antara papan dan komputer, dan Memberi daya listrik kepada papan. 
  
• Sambungan SV1 : Sebagai sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan, apakah dari sumber eksternal atau menggunakan USB. 
• Q1 – Kristal (quartz crystal oscillator) : Jika microcontroller dianggap sebagai sebuah otak, maka kristal adalah jantung-nya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim kepada microcontroller agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detak-nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).
• Tombol Reset S1 : Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal. Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau mengosongkan microcontroller.
• IC 1 – Microcontroller Atmega : Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan RAM.
• In-Circuit Serial Programming (ICSP) : Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram microcontroller secara langsung, tanpa melalui bootloader.

Setelah mengetahui bagian-bagian dari Arduino, selanjutnya kita akan mengenal Jenis-Jenis Board Arduino. 
Lihat Juga -> Macam-macam Board Arduino

Sebelum memahami Arduino, kita harus memahami apa yang dimaksud dengan physical computing. Physical computing ialah membuat suatu sistem dengan menggunakan software dan hardware yang bersisifat interaktif, yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik. Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam alat atau projek-projek yang menggunakan sensor dan microcontroller untuk menerjemahkan input analog maupun digital ke dalam sistem software untuk mengontrol gerakan alat-alat elektro-mekanik seperti lampu, motor dan sebagainya.

Arduino dapat dibilang sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Atau arduino dapat disebut juga sebagai kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman, dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller.

Pada masa ini banyak sistem dan alat-alat yang dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung seperti sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa diintegrasikan dengan Arduino.

Pengaplikasian Arduino berkembang dengan cukup pesat dan dinamis di berbagai belahan dunia dalam berbagai bentuk pengaplikasian. Bermacam-macam sistem yang dibuat menggunakan Arduino bermunculan dimana-mana. Adapun yang membuat Arduino dapat dengan cepat diterima oleh orang-orang adalah karena beberapa hal berikut.

Kelebihan Arduino :

1. Open source, yang artinya kita boleh membuat tiruan board yang kompatibel dengan board Arduino tanpa harus membeli board original buatan Italy.
2. Tidak memerlukan bootloader (chip programmer) yang berfungsi untuk memproses uploading script program arduino dari komputer.
3. Koneksi USB yang memudahkan dalam menghubungkan Arduino ke PC atau laptop yang tidak memiliki port serial.
4. Fasilitas chip yang cukup lengkap (seperti PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt, SPI dan I2C), sehingga bisa digabungkan bersama modul atau alat lain dengan protokol yang berbeda-beda.
5. Ukuran board Arduino yang relatif kecil, serta mudah di bawah kemana-mana.
6. Bahasa pemrograman relatif mudah dengan adanya penambahan library dan fungsi-fungsi standar membuat pemrograman Arduino lebih mudah dipelajari.
7. Tersedianya library yang sangat banyak untuk menghubungkan Arduino dengan macam-macam sensor, aktuator maupun modul komunikasi.
8. Pengembangan aplikasi lebih mudah dengan bahasa yang lebih relatif mudah dan adanya library dasar yang lengkap.

Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

1. Hardware -> papan input/output (I/O)
2. Software -> Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program.

Selanjutnya kita akan mengenal masing-masing bagian dari Arduino. Lihat Juga -> Bagian-Bagian dari Arduino

Sebelumnya kita sudah memahami bagian-bagian dari Arduino, kemudian kita akan mengenal macam-macam jenis atau tipe dari board Arduino.

1. ARDUINO UNO

Arduino Uno merupakan board mikrokontroler berbasis chip ATmega328P. Arduino tipe ini memiliki 14 pin input / output digital (6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, osilator kristal 16 MHz, koneksi USB, power jack 9-12 Volt, dan tombol reset. Board ini berisi semua yang dibutuhkan untuk mendukung mikrokontroler dan merupaka tipe board standard dari arduino. 

Spesifikasi :

Microcontroller	Atmega328P
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limit)	6-20V
Digital I/O Pins	14 (of which 6 provide PWM output)
PWM Digital I/O Pins	6
Analog Input Pins	6
DC Current per I/O Pin	20 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory	32 KB (ATmega328P) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM	2 KB (ATmega328P)
EEPROM	1 KB (ATmega328P)
Clock Speed	16 MHz
LED_BUILTIN	Pin 13
Length	68.6 mm
Width	53.4 mm
Weight	25 g

2. ARDUINO LEONARDO

Arduino Leonardo adalah board mikrokontroler berbasis chip ATmega32u4. Tipe ini memiliki 20 digital input / output pin (7 pin dapat digunakan sebagai output PWM dan 12 sebagai input analog), osilator kristal 16 MHz, koneksi USB mikro, power jack, header ICSP, dan tombol reset. 

Spesifikasi :

Microcontroller	ATmega32u4
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limit)	6-20V
Digital I/O Pins	20
PWM Digital I/O Pins	7
Analog Input Pins	12
DC Current per I/O Pin	40 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory	32 KB (ATmega328P) of which 4 KB used by bootloader
SRAM	2.5 KB (ATmega32u4)
EEPROM	1 KB (ATmega32u4)
Clock Speed	16 MHz
Length	68.6 mm
Width	53.3 mm
Weight	20 g

3. ARDUINO MICRO

Salah satu board mikrokontroler yang berbasis chip ATmega32U4, dikembangkan bersama dengan Adafruit. Arduino tipe ini memiliki 20 pin input / output digital (7 pin dapat digunakan sebagai output PWM dan 12 pin sebagai input analog), osilator kristal 16 MHz, koneksi USB mikro, header ICSP, dan tombol reset. Arduino Micro mirip dengan Arduino Leonardo karena sama-sama menggunakan ATmega32U4 sebagai chip mikrokontroler-nya, dan memiliki komunikasi USB terintegrasi, sehingga tidak perlu prosesor sekunder. Yang membedakanya ialah ukuran Arduino Micro yang lebih kecil, sehingga lebih mudah dalam pembuatan prototype yang memerlukan ukuran yang relatif kecil.

Spesifikasi :

Microcontroller	ATmega32u4
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limit)	6-20V
Digital I/O Pins	20
PWM Digital I/O Pins	7
Analog Input Pins	12
DC Current per I/O Pin	40 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory	32 KB (ATmega328P) of which 4 KB used by bootloader
SRAM	2.5 KB (ATmega32u4)
EEPROM	1 KB (ATmega32u4)
Clock Speed	16 MHz
Length	48 mm
Width	18 mm
Weight	13 g

4. ARDUINO NANO

Arduino Nano juga merupakan salah satu tipe arduino yang berukuran kecil yang berbasis chip ATmega328. Arduino tipe ini kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, namun dalam paket yang berbeda. Arduino ini mendapatkan sumber power DC dan beroperasi dengan menggunakan kabel USB Mini-B.

Spesifikasi :

Microcontroller	ATmega328
Architecture	AVR
Operating Voltage	5V
Flash Memory	32 KB of which 2 KB used by bootloader
SRAM	2 KB
Clock Speed	16 MHz
Analog Input Pins	8
EEPROM	1 KB
DC Current per I/O Pins	40 mA (I/O Pins)
Input Voltage	7-12 V
Digital I/O Pins	22 (6 of which are PWM)
PWM Output	6
Power Consumption	19 mA
PCB Size	18 x 45 mm
Weight	7 g

5. ARDUINO MEGA

Arduino Mega salah satu board mikrokontroler berbasis chip ATmega2560. Arduino tipe ini memiliki 54 pin input / output digital (15 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 16 input analog, 4 UART (port serial perangkat keras), osilator kristal 16 MHz, koneksi USB, power jack, header ICSP, dan tombol reset. Arduino Mega 2560 Mega kompatibel dengan sebagian besar shield/module kit yang dirancang untuk Arduino Uno dan Arduino Duemilanove.

Spesifikasi :

Microcontroller	ATmega2560
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limit)	6-20V
Digital I/O Pins	54 (of which 15 provide PWM output)
Analog Input Pins	16
DC Current per I/O Pin	20 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory	256 KB of which 8 KB used by bootloader
SRAM	8 KB
EEPROM	4 KB
Clock Speed	16 MHz
LED_BUILTIN	Pin 13
Length	101.52 mm
Width	53.3 mm
Weight	37 g

6. GENUINO ZERO

Genuino Zero merupakan ekstensi 32-bit sederhana dan kuat dari platform yang didirikan oleh Uno, yang bertujuan untuk menyediakan platform untuk proyek inovatif dalam perangkat IoT cerdas, teknologi yang dapat dikenakan, otomatisasi teknologi tinggi, robotika, dan banyak proyek inovatif lain.

Spesifikasi :

Microcontroller	ATSAMD21G18, 32-Bit ARM Cortex M0+
Operating Voltage	3.3 V
Digital I/O Pins	20
PWM Pins	3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13
UART	2 (Native and Programming)
Analog Input Pins	6, 12-bit ADC channels
Analog Output Pins	1, 10-bit DAC
External Interrupts	All pins except pin 4
DC Current per I/O Pin	7 mA
Flash Memory	256 KB
SRAM	32 KB
EEPROM	None. See documentation
LED_BUILTIN	13
Clock Speed	48 MHz
Length	68 mm
Width	53 mm
Weight	12 gr

7. ARDUINO LILYPAD

Arduino Lilypad merupakan papan mikrokontroler berbasis chip ATmega32u4. Arduino tipe ini memiliki 9 pin input / output digital (4 pin dapat digunakan sebagai output PWM dan 4 sebagai input analog), clock speed / osilator kristal 8 MHz, koneksi USB mikro, konektor JST untuk baterai LiPo 3.7V, dan tombol reset.

Spesifikasi :

Microcontroller	ATmega32u4
Operating Voltage	3.3V
Input Voltage	3.8V-5V
Digital I/O Pins	9
PWM Channels	4
Analog Input Channels	4
DC Current per I/O Pin	40 mA
Flash Memory	32 KB (ATmega32u4) of which 4 KB used by bootloader
SRAM	2.5 KB (ATmega32u4)
EEPROM	1 KB (ATmega32u4)
Clock Speed	8 MHz

Pada intinya masing-masing tipe Arduino memiliki perbedaan pada spesifikasi perangkatnya. Terutama pada chip mikrokontrolernya, jumlah pin analog/digital, port komunikasi data, serta ukuran board Arduino, sehingga anda akan dapat memilih tipe Arduino mana yang akan anda gunakan dalam membuat project prototype atau alat yang akan dibuat.