1. TUJUAN [kembali]
- Dapat memahami cara kerja
penggunaan arduino dengan mahir
- Dapat membuat berbagai project dari
arduino
- Mengerti cara penggunaan berbagai
input sensor seperti sensor api, sensor asap, sensor fingerprint atau sentuh,
sensor suhu, dan sensor ultraviolet.
- Dapat mengerti cara menggunakan berbagai output yaitu seperti motor DC, lampu/led, lcd 2x16, dan buzzer
a) Arduino
b) Motor DC (pompa air)
c) Flame sensor
d) Gas sensor MQ-2
e) Buzzer
f) Resistor
g) LCD (LM016L)
h) LED
i. Sensor Ultraviolet
j. Sensor Suhu (DHT11)
k. Sensor Sentuh
A. Arduino UNO R3
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu meng-gunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.
Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam
serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.
Daya
Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal (otomatis). Eksternal (non-USB) daya dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER.
Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.
Pin listrik adalah sebagai berikut:
· VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).
· 5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya.
· 3,3V. Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board.
· GND. Ground pin.
Memori
ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader), 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROM liberary).
Input dan Output
Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dandigitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
· Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.
· Eksternal menyela : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut.
· PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsianalogWrite ().
· SPI : 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.
· LED : 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.
Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
· I2C : A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan perpustakaan Wire.
· Aref : Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference ().
· Reset : Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.
B. Motor DC (pompa air)
Secara teori, Motor DC adalah Motor listrik yang membutuhkan suplai tegangan arus searah atau arus DC (Direct Current) pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor tersebut disebut stator, dan kumparan jangkar disebut rotor. Pada percobaan ini menggunakan motor DC dengan tipe pompa air.
Gambar Motor DC
C. Flame Sensor
Gambar Flame Sensor
Sensor api adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan menanggapi keberadaan api dan memungkinkan mendeteksi api. Respons terhadap nyala api yang terdeteksi bergantung pada pemasangan, tetapi dapat mencakup membunyikan alarm, menonaktifkan saluran bahan bakar (seperti propana atau saluran gas alam), dan mengaktifkan sistem pencegah kebakaran. Ketika digunakan dalam aplikasi seperti tungku industri, perannya adalah untuk memberikan konfirmasi bahwa tungku bekerja dengan benar; dalam hal ini mereka tidak melakukan tindakan langsung di luar memberi tahu operator atau sistem kontrol. Detektor api seringkali dapat merespon lebih cepat dan lebih akurat daripada detektor asap atau panas karena mekanisme yang digunakan untuk mendeteksi nyala api
D. Gas sensor MQ-2Gambar Sensor MQ-2
Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
E. Buzzer
Gambar Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
F. Resistor
Gambar Resistor
Resistor atau hambatan yaitu salah satu komponen elektronika yang punya nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Tapi tidak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang punya resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contohnya, penggunaan kawat nikrom bisa dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka, maka ada seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.
Satuan Resistor yaiti Ohm (Ω) yang merupakan satuan SI buat Resistansi listrik.
Fungsi Resistor
Ada beberapa fungsi dari Resistor yang harus kamu ketahui, yaitu:
~ Fungsi resistor yaitu buat membatasi arus listrik yang mengalir.
~ Fungsi resistor buat aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Contoh, aplikasi penggunaan resistor ini yaitu DC Measuring equipment, dan reference gulators buat voltage regulator dan decoding Network.
~ Fungsi resistor sebagai standart didalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.
~ Fungsi resistor buat pengatur tegangan output pada power supplay.
~ Fungsi resistor buat aplikasi power, karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar dari pada power wirewound resistor.
~ Fungsi resistor pembagi tegangan.
Karakteristik Resistor
Ada beberapa karakteristik utama pada sebuah resistor, yaitu sebagai berikut:
~ Resistansi terhadap daya listrik yang dapat boros
~ Koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi
~ Resistor bersifat resistif
~ Terbuat dari bahan karbon
G. LCD (LM016L)
Gambar Konfigurasi LCD LM016L
LCD (Liquid Crystal Display) atau display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD merupakan lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertical depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.13 Bentuk fisik dari LCD 20x4 ditunjukkan pada gambar di bawah
Fungsi Pin LCD (Liquid Cristal Display)
Pada LCD terdiri dari pin- pin sebagai berikut:
~ DB0 – DB7 adalah jalur data (data bus) yang berfungsi sebagai jalur komunikasi untuk mengirimkan dan menerima data atau instruksi dari mikrokontroler ke modul LCD.
~ RS adalah pin yang berfungsi sebagai selektor register (register sellect) yaitu dengan memberikan logika low (0) sebagai register perintah dan logika high (1) sebagai register data.
~ R/W adalah pin yang berfungsi untuk menentukan mode baca atau tulis dari data yang terdapat pada DB0 – DB7 yaitu dengan memberikan logika low (0) untuk fungsi read dan logika high (1) untuk mode write.
~ Enable (E), berfungsi sebagai Enable Clock LCD, logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data.
- Keterangan
1. GND : catu daya 0Vdc
2. VCC : catu daya positif
3. Constrate : untuk kontras tulisan pada LCD
4. RS atau Register Select :
· High : untuk mengirim data
· Low : untuk mengirim instruksi
5. R/W atau Read/Write
· High : mengirim data
· Low : mengirim instruksi
· Disambungkan dengan LOW untuk pengiriman data ke layar
6. E (enable) : untuk mengontrol ke LCD ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat diakses
7. D0 – D7 = Data Bus 0 – 7
8. Backlight + : disambungkan ke VCC untuk menyalakan lampu latar
9. Backlight – : disambungkan ke GND untuk menyalakan lampu latar
H. LED
Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan. LED juga dapat memancarkan cahaya inframerah yang tak tampat, seperti pada remote TV.
Cara Kerja LED
Cara kerja dari LED hampir sama dengan keluarga dioda yang memiliki dua kutub, yaitu Kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias foward) dari Anoda ke Katoda. LED sendiri terdiri atas sebuah chip semikonduktor yang didopping, sehingga menciptakan junction antara kutub P dan kutub N. Proses dopping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan impurity / ketidakmampuan pada semikonduktr yang murni, sehingga dapat emnghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.
I. Sensor Ultraviolet
Sinar atau radiasi ultraungu (sering disingkat UV, dari bahasa Inggris: ultraviolet) adalah radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, tetapi lebih panjang dari sinar-X yang kecil.
Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–200 nm) dan UV vakum (200–10 nm). Dalam pembicaraan mengenai pengaruh radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang gelombang sering dibagi lagi kepada UVA (380–315 nm), yang juga disebut "Gelombang Panjang" atau "blacklight"; UVB (315–280 nm), yang juga disebut "Gelombang Medium" (Medium Wave); dan UVC (280-10 nm), juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave).
J. Sensor Suhu (DHT11)
Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler.
Module sensor ini tergolong kedalam elemen resistif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC.
Kelebihan dari module sensor ini dibanding module sensor lainnya yaitu dari segi kualitas pembacaan data sensing yang lebih responsif yang memliki kecepatan dalam hal sensing objek suhu dan kelembaban, dan data yang terbaca tidak mudah terinterverensi.
Sensor DHT11 pada umumya memiliki fitur kalibrasi nilai pembacaan suhu dan kelembaban yang cukup akurat.
Penyimpanan data kalibrasi tersebut terdapat pada memori program OTP yang disebut juga dengan nama koefisien kalibrasi.
Sensor ini memiliki 4 kaki pin, dan terdapat juga sensor DHT11 dengan breakout PCB yang terdapat hanya memilik 3 kaki pin seperti gambar dibawah ini
Spesifikasi :
· Tegangan masukan : 5 Vdc
· Rentang temperatur :0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C
· Kelembaban :20-90% RH ± 5% RH error
K. Sensor Sentuh
Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari. Ketika sensor ini disentuh maka sensor akan bernilai HIGH, mengapa? karena tubuh manusia terdapat aliran listrik sehingga sensor ini dapat bekerja. Sensor ini dapat kita gunakan untuk menyalakan lampu, motor, membuka pintu dan masih banyak lainnya.
Sensor ini mempunya 3 buah pin yaitu pin SIG (signal/data), GND dan VCC.
Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.
Touch sensor dijadikan sebagai indikator sensor
fingerprint, pertama-tama touch sensor akan mendeteksi apakah fingerprint benar
atau tidak, jika tidak benar maka sensor-sensor yang lain tidak akan berfungsi
atau bisa dibilang sistem tidak akan aktif kecuali sensor api dan sensor asap,
sedangkan jika touch sensor mendeteksi benar maka sensor suhu dan sensor
ultraviolet akan otomatis aktif. kemudian jika sensor suhu mendeteksi suhu
ruangan lebih dari 30 derajat celcius maka kipas akan hidup, sedangkan jika
suhu dibawah 30 derajat celcius maka kipas akan mati. jika sensor ultraviolet
mendeteksi malam atau tidak ada sinat matahari maka lampu akan hidup sedangkan
jika sensor ultraviolet mendeteksi ada cahaya matahari maka lampu akan mati.
sedangkan untuk sensor asap dan sensor api akan selalu aktif walaupun orang
yang memasukkan fingerprint salah atau tidak ada orang yang memasukkan
fingerprint. jika sensor asap mendeteksi ada adanya asap maka buzzer akan
otomatis hidup, dan jika terdeteksi juga adanya api maka pompa air akan
otomatis hidup.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar