PROJECT MODUL 4



Kontrol Pengeringan Produksi Ikan Asin
          

1.Tujuan Perancangan[Kembali]

  •  Mengetahui cara membuat alat pengeringan ikan asin otomatis dengan menggunakan mikrokontroler Arduino UNO dan Arduino NANO.
  •  Agar dapat mengimplementasikan komunikasi UART pada alat pengeringan ikan asin otomatis.
  • Mengetahui dan memahami prinsip kerja dari sensor dan komponen yang digunakan pada rangkaian.
  • Agar memahami konsep rancangan desain pengeringan ikan asin otomatis secara sederhana dengan prototype.

2. Komponen[Kembali] 

1. LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Grafik respon

2. Sensor Hujan (Rain Sensor)


Rain sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi hujan turun atau tidak. Intinya sensor ini jika terkena air pada papan sensornya maka resistansinya akan berubah, semakin banyak semakin kecil dan sebaliknya.


Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.

Grafik respon


3. LM 35


Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor.

Spesifikasi LM35 :
  • Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)
  • Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C
  • 0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)
  • Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C
  • Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh
  • Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer
  • Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V
  • Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA
  • Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam
  • Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal
  • Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA
Grafik Respon

4. Arduino Uno



5. Arduino Nano


Spesfikasi Arduino nano

Berikut ini adalah spesifikasi yang dimiliki oleh Arduino Nano:

· Chip Mikrokontroller menggunakan ATmega328p atau Atmega168.

· Tegangan operasi sebesar 5volt.

· Tegangan input (yang disarankan) sebesar 7volt – 12 volt.

· Terdapat pin digital I/O 14 buah dan 6 diantaranya sebagai output PWM.

· 8 Pin Input Analog

· 40 Ma Arus DC per pin I/O

· Flash Memory16KB (Atmega168) atau 32KB (Atmega328) 2KB digunakan oleh Bootloader.

· 1 KbyteSRAM (Atmega168) atau 2 Kbyte 32KB (Atmega328).

· 512 Byte EEPROM (Atmega168) atau 1 Kbyte (Atmega328).

· 16MHz Clock Speed.

· Ukuran 1.85cm x 4.3cm.

6. Resistor


Spesifikasi :

Resistance (Ohms) : 220 V

Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W

Tolerance : ± 5%

Packaging : Bulk

Composition : Carbon Film

Temperature Coefficient : 350ppm/°C

Lead Free Status : Lead Free

RoHS Status : RoHs Complient

7. Potensiometer


Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah:

· Penyapu atau disebut juga dengan Wiper

· Element Resistif

· Terminal

Spesifikasi:

Resistansi = 10 K Ohm
Toleransi resistensi = ± 5%
Suhu kerja = -55 ° _-+ 125 °
Rotasi Life = 10,000,000 Shaft
Mekanik Perjalanan = 360 ° + 10 °-0 °

8. Motor Servo

Motor servo menggunakan dengan sistem umpan balik tertutup, di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor

9. Liquid Crystal Display (LCD)

 
Bagian-bagian LCD atau Liquid Crystal Display diantaranya adalah:

· Lapisan Terpolarisasi 1 (Polarizing Film 1)

· Elektroda Positif (Positive Electrode)

· Lapisan Kristal Cair (Liquid Cristal Layer)

· Elektroda Negatif (Negative Electrode)

· Lapisan Terpolarisasi 2 (Polarizing film 2)

· Backlight atau Cermin (Backlight or Mirror)

Dibawah ini adalah gambar struktur dasar sebuah LCD:

10. Jumper
Jumper adalah suatu istilah kabel yang ber-diameter kecil yang di dalam dunia elektronika digunakan untuk menghubungkan dua titik atau lebih dan dapat juga untuk menghubungkan 2 komponen elektronika.

11. Battery

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

12. Breadboard
Breadboard merupakan sebuah board atau papan yang berfungsi untuk merancang sebuah rangkaian elektronik sederhana. Breadboard tersebut nantinya akan dilakukan prototipe atau uji coba tanpa harus melakukan solder. Umumnya breadboard terbuat dari bahan plastik yang juga sudah terdapat berbagai lubang. Lubang tersebut sudah diatur sebelumnya sehingga membentuk pola yang didasarkan pada pola jaringan di dalamnya. Selain itu, breadboard yang bisa ditemukan di pasaran umumnya dibagi menjadi 3 ukuran. Pertama dinamakan sebagai mini breadboard, kedua disebut medium breadboard, dan yang terakhir dinamakan sebagai large breadboard. Untuk mini breadboard, ia memiliki kurang lebih 170 titik.


Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino.

Konfigurasi pin sensor hujan:

· VCC = Dihubungkan pada tegangan suplai 5V

· GND = Dihubungkan pada ground

· D0 = Merupakan pin digital untuk mendapatkan output digital

· A0 = Merupakan pin analog untuk mendapatkan output analog

Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter. Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

Spesifikasi sensor hujan :

· Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya

· Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi

· Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V

· Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil

· Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA

· Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya

· Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor

· Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)

· Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm

Grafik respon


7. LM 35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5ºC pada suhu 25ºC.

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :

· Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

· Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.

· Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

· Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

· Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

· Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

· Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

· Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

· Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :

Vout LM35 = Temperature º x 10 mV

Grafik respon

8. Arduino Uno

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun perangkat lain.

Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :


BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO

1. POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.

2. POWER JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.

3. Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.

4. Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.

5. Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.

6. Analog Pins
Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.

7. LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.

B. BAGIAN-BAGIAN PENDUKUNG

1. RAM
RAM (Random Access Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static Random Acces Memory) dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory).

2. ROM
ROM (Read-only Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data secara permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri dariMask ROM, PROM, EPROM, EEPROM

9. Arduino Nano


Arduino Nano adalah salah satu board mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano diciptakan dengan basis microcontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau Atmega 16(untuk Arduino versi 2.x). Arduino Nano kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi dalam paket yang berbeda. ArduinoNano tidak menyertakan colokan DC berjenis Barrel Jack, dan dihubungkan ke komputer menggunakan port USB Mini-B. Arduino Nano dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Gravitecth.

Spesfikasi Arduino nano

Berikut ini adalah spesifikasi yang dimiliki oleh Arduino Nano:

· Chip Mikrokontroller menggunakan ATmega328p atau Atmega168.

· Tegangan operasi sebesar 5volt.

· Tegangan input (yang disarankan) sebesar 7volt – 12 volt.

· Terdapat pin digital I/O 14 buah dan 6 diantaranya sebagai output PWM.

· 8 Pin Input Analog

· 40 Ma Arus DC per pin I/O

· Flash Memory16KB (Atmega168) atau 32KB (Atmega328) 2KB digunakan oleh Bootloader.

· 1 KbyteSRAM (Atmega168) atau 2 Kbyte 32KB (Atmega328).

· 512 Byte EEPROM (Atmega168) atau 1 Kbyte (Atmega328).

· 16MHz Clock Speed.

· Ukuran 1.85cm x 4.3cm.

Konfigurasi pin arduino nano

Konfigurasi pin Arduino Nano.Arduino Nano memiliki 30 Pin. Berikut Konfigurasi pin Arduino Nano.

· VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya digital.

· GND merupakan pin ground untuk catu daya digital

· AREF merupakan Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference().

· RESET merupakan Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan ulang) mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset pada shield yang menghalangi papan utama Arduino

· Serial RX (0) merupakan pin sebagai penerima TTL data serial.

· Serial TX (1) merupakan pin sebagai pengirim TT data serial.

· External Interrupt (Interupsi Eksternal) merupakan pin yang dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun, atau perubahan nilai.

· Output PWM 8 Bit merupakan pin yang berfungsi untuk data analogWrite().

· SPI merupakan pin yang berfungsi sebagai pendukung komunikasi.

· LED merupakan pin yang berfungsi sebagai pin yag diset bernilai HIGH, maka LED akan menyala, ketika pin diset bernilai LOW maka LED padam. LED Tersedia secara built-in pada papan Arduino Nano.

· Input Analog (A0-A7) merupakan pin yang berfungsi sebagi pin yang dapat diukur/diatur dari mulai Ground sampai dengan 5 Volt, juga memungkinkan untuk mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka menggunakan fungsi analogReference().

10. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya.

(V = I.R)

Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya

  

nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di tubuh Resistor:

Tabel Kode Warna Resistor Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :


11. Potensiometer


Potensiometer adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar di atas menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.

Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah:

· Penyapu atau disebut juga dengan Wiper

· Element Resistif

· Terminal

Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu:

· Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.

· Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.

· Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.

Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon). Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut:

· Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.

· Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

· Sebagai Pembagi Tegangan

· Aplikasi Switch TRIAC

· Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser

· Sebagai Pengendali Level Sinyal

12. Motor Servo

Motor servo menggunakan dengan sistem umpan balik tertutup, di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor

Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.

Prinsip kerja motor servo:

Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Sebagai contoh, lebar pulsa dengan waktu 1,5 ms (mili detik) akan memutar poros motor servo ke posisi sudut 90⁰. Bila pulsa lebih pendek dari 1,5 ms maka akan berputar ke arah posisi 0⁰ atau ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam), sedangkan bila pulsa yang diberikan lebih lama dari 1,5 ms maka poros motor servo akan berputar ke arah posisi 180⁰ atau ke kanan (searah jarum jam). Lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.

Lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros motor servo akan bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Jika ada kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut, maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo tidak akan mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa kendali harus diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar posisi poros motor servo tetap bertahan pada posisinya.

13. Liquid Crystal Display (LCD)

 
LCD atau Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang menggunakan kristal cair (liquid crystal) untuk menghasilkan gambar yang terlihat. Teknologi Liquid Crystal Display (LCD) atau Penampil Kristal Cair sudah banyak digunakan pada produk-produk seperti layar Laptop, layar Ponsel, layar Kalkulator, layar Jam Digital, layar Multimeter, Monitor Komputer, Televisi, layar Game portabel, layar Thermometer Digital dan produk-produk elektronik lainnya.

Teknologi Display LCD ini memungkinkan produk-produk elektronik dibuat menjadi jauh lebih tipis jika dibanding dengan teknologi Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube atau CRT). Jika dibandingkan dengan teknologi CRT, LCD juga jauh lebih hemat dalam mengkonsumsi daya karena LCD bekerja berdasarkan prinsip pemblokiran cahaya sedangkan CRT berdasarkan prinsip pemancaran cahaya. Namun LCD membutuhkan lampu backlight (cahaya latar belakang) sebagai cahaya pendukung karena LCD sendiri tidak memancarkan cahaya. Beberapa jenis backlight yang umum digunakan untuk LCD diantaranya adalah backlight CCFL (Cold cathode fluorescent lamps) dan backlight LED (Light-emitting diodes).

LCD atau Liquid Crystal Display pada dasarnya terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian Backlight (Lampu Latar Belakang) dan bagian Liquid Crystal (Kristal Cair). Seperti yang disebutkan sebelumnya, LCD tidak memancarkan pencahayaan apapun, LCD hanya merefleksikan dan mentransmisikan cahaya yang melewatinya. Oleh karena itu, LCD memerlukan Backlight atau Cahaya latar belakang untuk sumber cahayanya. Cahaya Backlight tersebut pada umumnya adalah berwarna putih. Sedangkan Kristal Cair (Liquid Crystal) sendiri adalah cairan organik yang berada diantara dua lembar kaca yang memiliki permukaan transparan yang konduktif. 

Bagian-bagian LCD atau Liquid Crystal Display diantaranya adalah:

· Lapisan Terpolarisasi 1 (Polarizing Film 1)

· Elektroda Positif (Positive Electrode)

· Lapisan Kristal Cair (Liquid Cristal Layer)

· Elektroda Negatif (Negative Electrode)

· Lapisan Terpolarisasi 2 (Polarizing film 2)

· Backlight atau Cermin (Backlight or Mirror)

Dibawah ini adalah gambar struktur dasar sebuah LCD:

LCD yang digunakan pada Kalkulator dan Jam Tangan digital pada umumnya menggunakan Cermin untuk memantulkan cahaya alami agar dapat menghasilkan digit yang terlihat di layar. Sedangkan LCD yang lebih modern dan berkekuatan tinggi seperti TV, Laptop dan Ponsel Pintar menggunakan lampu Backlight (Lampu Latar Belakang) untuk menerangi piksel kristal cair. Lampu Backlight tersebut pada umumnya berbentuk persegi panjang atau strip lampu Flourescent atau Light Emitting Diode (LED). Cahaya putih adalah cahaya terdiri dari ratusan cahaya warna yang berbeda. Ratusan warna cahaya tersebut akan terlihat apabila cahaya putih mengalami refleksi atau perubahan arah sinar. Artinya, jika beda sudut refleksi maka berbeda pula warna cahaya yang dihasilkan.

Backlight LCD yang berwarna putih akan memberikan pencahayaan pada Kristal Cair atau Liquid Crystal. Kristal cair tersebut akan menyaring backlight yang diterimanya dan merefleksikannya sesuai dengan sudut yang diinginkan sehingga menghasilkan warna yang dibutuhkan. Sudut Kristal Cair akan berubah apabila diberikan tegangan dengan nilai tertentu. Karena dengan perubahan sudut dan penyaringan cahaya backlight pada kristal cair tersebut, cahaya backlight yang sebelumnya adalah berwarna putih dapat berubah menjadi berbagai warna.

Jika ingin menghasilkan warna putih, maka kristal cair akan dibuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight yang berwarna putih dapat ditampilkan sepenuhnya. Sebaliknya, apabila ingin menampilkan warna hitam, maka kristal cair harus ditutup serapat-rapatnya sehingga tidak adalah cahaya backlight yang dapat menembus. Dan apabila menginginkan warna lainnya, maka diperlukan pengaturan sudut refleksi kristal cair yang bersangkutan.

14. Jumper

Jumper adalah suatu istilah kabel yang ber-diameter kecil yang di dalam dunia elektronika digunakan untuk menghubungkan dua titik atau lebih dan dapat juga untuk menghubungkan 2 komponen elektronika.

Intinya kegunaan kabel jumper ini adalah sebagai konduktor listrik untuk menyambungkan rangkaian listrik.

Jenis jenis kabel jumper yang paling umum adalah sebagai berikut:
    1. Kabel Jumper Male to Male
Jenis yang pertama adalah kabel jumper male male. Kabel jumper male to male adalah adalah jenis yang sangat yang sangat cocok untuk kamu yang mau membuat rangkaian elektronik di breadboard.

    2. Kabel Jumper Male to Female 
Kabel jumper male female memiliki ujung konektor yang berbeda pada tiap ujungnya, yaitu male dan female. Biasanya kabel ini digunakan untuk menghubungkan komponen elektronika selain Arduino ke breadboard 

    3. Kabel Jumper Female to Female 
Jenis kabel jumper yang terakhir adalah kabel female to female. Kabel ini sangat cocok untuk menghubungkan antar komponen yang memiliki  header male. contohnya seperti sensor ultrasonik HC-SR04, sensor suhu DHT, dan masih banyak lagi.

15.  Battery

Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)


Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.

Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)


Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).

Struktur Battery
elemen baterai

16. Breadboard
Breadboard merupakan sebuah board atau papan yang berfungsi untuk merancang sebuah rangkaian elektronik sederhana. Breadboard tersebut nantinya akan dilakukan prototipe atau uji coba tanpa harus melakukan solder. Umumnya breadboard terbuat dari bahan plastik yang juga sudah terdapat berbagai lubang. Lubang tersebut sudah diatur sebelumnya sehingga membentuk pola yang didasarkan pada pola jaringan di dalamnya. Selain itu, breadboard yang bisa ditemukan di pasaran umumnya dibagi menjadi 3 ukuran. Pertama dinamakan sebagai mini breadboard, kedua disebut medium breadboard, dan yang terakhir dinamakan sebagai large breadboard. Untuk mini breadboard, ia memiliki kurang lebih 170 titik.

Sementara untuk medium breadboard sudah dilengkapi dengan kurang lebih 400 titik. Large breadboard memiliki lubang kurang lebih 830. Seperti gambar yang sudah ada di atas, bahwa mini breadboard memiliki 200 titik hubung. Di bagian kanan sudah bisa dilihat pola layout yang digambarkan dengan garis biru. Di sini bisa dilihat beberapa tulisan mulai dari A sampai dengan J.

Setelah itu masih ada angka 1,5, 10, 15, maupun 20. Perpaduan antara huruf dan juga angka tersebut merupakan sebuah koordinat. Misalnya, A1, B1, sampai dengan E1 saling terkoneksi berdasarkan pola koneksinya (Bisa dilihat pada gambar berwarna biru). Sementara untuk A2 sampai dengan E2, A3 sampai dengan E3, F1 sampai dengan J1, dan seterusnya. Dengan memahami pola tersebut, maka kita nanti bisa membuat sebuah prototipe sehingga kita tidak bingung ketika harus menempatkan komponen-komponen elektronik tersebut sesuai dengan tempatnya masing-masing.

4. Listing Program[Kembali]

//MASTER

#include <LiquidCrystal.h>                                     

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);         

#define LM35 A1 

int ldrPin = A0;

int threshold = 600;

int rainPin = 8;                             

int nilaiSuhu;    

 

void setup(){

 

  pinMode(A0, INPUT);

  pinMode(A1, INPUT);  

  pinMode(8, INPUT);  

  Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600

  lcd.begin(16, 2);  

}

void loop()

{

  nilaiSuhu = ((5 * analogRead(LM35) * 100.00) / 1024);

  lcd.clear();                                   

  lcd.setCursor(0, 0);                     

  lcd.print("Kondisi Cuaca");                 

  delay(100);        

  int ldrValue = analogRead(ldrPin);

  int rainValue;

  rainValue = digitalRead(rainPin);

 

  if (((ldrValue > threshold)xor(rainValue==0))and(nilaiSuhu > 32))// Cuaca Cerah Panas

  {

  lcd.clear();                                     

  lcd.setCursor(0, 0);                     

  lcd.print("Kondisi Cuaca");

  lcd.setCursor(0, 1);                    

  lcd.print("Cerah Panas");   

  Serial.print("1");

  }

  else if(((ldrValue > threshold)xor(rainValue==1))and(nilaiSuhu > 32)) // Cuaca Hujan Panas

  {

  lcd.clear();                                     

  lcd.setCursor(0, 0);                     

  lcd.print("Kondisi Cuaca");

  lcd.setCursor(0, 1);                     

  lcd.print("Hujan Panas");   

  Serial.print("2");

  }

  else // Malam, Buruk

  {

  lcd.clear();  

  lcd.setCursor(0, 0);                     

  lcd.print("Kondisi Cuaca");

  lcd.setCursor(0, 1);                    

  lcd.print("Malam/Buruk");

  Serial.print("6");

  }

    delay(100);

}


 

//SLAVE

#include <Servo.h>                               

Servo myservo;                                    

 

void setup() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali

{

myservo.attach(9);

Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600

 

}

 

void loop() //Semua program dalam fungsi ini dieksekusi berulang

{

 

  if(Serial.available()>0)

  {

  int data = Serial.read();

 

    if(data=='1') //Jika data yang dikirimkan berlogika

    {

    myservo.write(180); 

    }

 

    else if(data=='2') //Jika data yang dikirimkan berlogika

    {

    myservo.write(0);

    }

    else

    {

    myservo.write(0);

    }

  }

}

5. Flowchart[Kembali]

MASTER


SLAVE


  • HARDWARE



  • VIDEO


Pada alat yang kami buat ini kami menggunakan 3 sensor (LDR, Rain sensor, LM35), 2 arduino, dan 2 output (LCD dan Motor Servo). Komunikasi yang kami gunakan untuk dua arduino tersebut yaitu komunikasi UART. Dimana komunikasi UART ini bekerja untuk komunikasi data serial dimana komunikasi yang terjadi secara serial hanya bekerja menggunakan 2 wire pada board arduino uno yaitu pin RX dan TX yang dimana nantinya komunikasi UART akan bekerja terhadap mikrokontroller arduino uno sebagai master yang mengirim data perintah dan arduino nano sebagai slave yang menerima perintah data dari master.

Pada LDR diterapkan rangkaian pulldown resistor sebesar 10k Ohm yang dimana akan bekerja untuk mengatur floating dari logika high keluaran sensor LDR, sehingga rangkaian LDR stabil keluarannya.

Prinsip kerja rangkaian yaitu saat LDR mendeteksi penyerapan cahaya >600, sensor hujan tidak mendeteksi hujan, dan LM35 mendeteksi suhu > 32°C, maka LCD akan mendeteksi pembacaan kondisi cuaca yaitu “Cerah Panas” dan data serial yang dikirim oleh master yaitu data “1” terhadap slave, maka slave akan mengontrol output motor servo untuk berputar 180° yang berarti atap penjemuran terbuka.

Lalu saat LDR mendeteksi penyerapan cahaya >600, sensor hujan mendeteksi hujan, dan LM35 mendeteksi suhu > 32°C, maka LCD akan mendeteksi pembacaan kondisi cuaca yaitu “Hujan Panas” dan data serial yang dikirim oleh master yaitu data “2” terhadap slave, maka slave akan mengontrol output motor servo untuk berputar 0° yang berarti atap penjemuran tertutup.Selain dari kondisi diatas, maka LCD akan mendeteksi pembacaan kondisi cuaca yaitu “Malam / Buruk” dan data serial yang dikirim oleh master yaitu data “6” terhadap slave, maka slave akan mengontrol output motor servo untuk berputar 0° yang berarti atap penjemuran tertutup.


Rancangan kontrol penjemuran ikan asin telah sesuai dengan tujuan dan proses prinsip kerja alat yang dimana alat dapat bekerja memahami segala situasi dari setiap perubahan dalam mengontrol alat penjemuran yang dimana dalam aplikasinya yang sederhana sehingga dapat dijadikan sebagai ide konsep dan pengembangan untuk diterapkan selanjutnya bagi yang membutuhkan

10. Link download[Kembali]

Download HTML KLIK DISINI
Download Rangkaian Simulasi KLIK DISINI
Download Program Rangkaian KLIK DISINI
Download Video Simulasi KLIK DISINI
Download Datasheet Resistor KLIK DISINI
Download Datasheet Battery KLIK DISINI
Download Datasheet Motor Servo KLIK DISINI
Download Datasheet LCD KLIK DISINI
Download Datasheet Potensiometer KLIK DISINI
Download Datasheet Arduino Uno KLIK DISINI
Download Datasheet Arduino Nano KLIK DISINI
Download Datasheet LDR KLIK DISINI
Download Datasheet Rain Sensor KLIK DISINI
Download Data Sheet LM358 Klik Disini
File Libray Rain Sensor KLIK DLISINI
File Libray Arduino Uno KLIK DLISINI
File Libray Arduino Nano KLIK DLISINI






Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

  BAHAN PRESENTASI MATAKULIAh Elektronika 2021  OLEH: Muhammad Ilhamdi Akbar 2010953001 Dosen Pengampu: Dr.Darwison,M.T Jurusan Teknik Elek...

  • (tanpa judul)
      BAHAN PRESENTASI MATAKULIAh Elektronika 2021  OLEH: Muhammad Ilhamdi Akbar 2010953001 Dosen Pengampu: Dr.Darwison,M.T Jurusan Teknik Elek...