a. Praktikan dapat menerapkan sebuah sistem menggunakan mikrokontroller.
b. Praktikan dapat mengkombinasikan berbagai macam output, akumulator, display, dan berbagai media output lainnya menjadi sebuah alat.
c. Praktikan dapat merancang suatu sistem menjadi sebuah alat.
3. LANDASAN TEORI [Kembali]
a. Flame sensor
merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi
nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm –
1100nm. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing
kondisi nyala api.
Cara Kerja Sensor Flame
Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi
atau mendeteksi nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada
sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing
sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya
pada panjang gelombang tertentu.
Yang dimana memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya
pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu.
Fitur dari flame sensor
·
Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
·
Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa
tegangan
·
Sudah terpackage dalam bentuk modul
·
Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam
mensensing
b. 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 :
Microcontroller ATmega328P
|
Operating Voltage 5 V
|
Input Voltage (recommended) 7 – 12 V
|
Input Voltage (limit) 6 – 20 V
|
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 of which 0.5 KB used by bootloader
|
SRAM 2 KB
|
EEPROM 1 KB
|
Clock Speed 16 MHz
|
POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
POWER JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
Analog PinsPapan 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.
LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
c. LCD 2 X 16
Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk
4. FLOWCHART [Kembali]
menampilkan output sebuah sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar. Secara garis besar komponen penyusun LCD terdiri dari kristal cair (liquid crystal) yang diapit oleh 2 buah elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi (polarizing filter).
Gambar Penampang komponen penyusun LCD
Keterangan:
1. Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
2. Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tin oxide (ITO).
3. Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).
4. Glass substrate yang berisi baris-baris elektroda Indium tin oxide (ITO).
5. Film dengan polarizing filter horizontal untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
6. Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke mata pengamat.
Sebuah citra dibentuk dengan mengombinasikan kondisi nyala dan mati dari pixel-pixel yang menyusun layar sebuah LCD. Pada umumnya LCD yang dijual di pasaran sudah memiliki integrated circuit tersendiri sehingga para pemakai dapat mengontrol tampilan LCD dengan mudah dengan menggunakan mikrokontroler untuk mengirimkan data melalui pin-pin input yang sudah tersedia.
Kaki-kaki yang terdapat pada LCD
d. Motor DC
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu
perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini
juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor
memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat
menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada
perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC
seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.
Bentuk dan Simbol Motor
DC
Prinsip Kerja Motor DC
Terdapat dua bagian
utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian
motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan
kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang
berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini
dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka
magnet), Poles (kutub motor), Field
winding (kumparan medan magnet), Armature
Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)
dan Brushes (kuas/sikat arang).
Pada prinsipnya motor
listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus
listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan
bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat
selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara
kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan
bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang
menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.Untuk menggerakannya
lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus
pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah
menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara.
Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan
berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan
dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak
menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan
dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada
saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan
berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang
hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.
e. Resistor
a. Master
b. Slave
a. Master
#include <Wire.h>
#define SLAVE_ADDR 9
int pinSensor = A1;
int val = 0;
void setup() {
Wire.begin();
Serial.begin(9600);
pinMode(pinSensor, INPUT);
}
void loop() {
delay(50);
int nilai = analogRead(pinSensor);
val = map(nilai, 0, 1023, 255, 1);
Wire.beginTransmission(SLAVE_ADDR);
Wire.write(val);
Wire.endTransmission();
}
b. Slave
#include <Wire.h>
#define SLAVE_ADDR 9
#include <LiquidCrystal.h>
#define in1 9
#define in2 10
int data;
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
void setup() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali
{
Wire.begin(SLAVE_ADDR);
Wire.onReceive(receiveEvent);
pinMode(in1, OUTPUT); //Deklarasi in1 sebagai OUTPUT
pinMode(in2, OUTPUT); //Deklarasi in2 sebagai OUTPUT
lcd.clear();
Serial.begin(9600);
}
void receiveEvent() {
data = Wire.read();
Serial.println(data);
}
void loop() //Semua program dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
delay(50);
int br = map(data, 1, 255, 0, 1023);
Serial.print(br);
lcd.clear();
if ( br < 1000 && br>500){
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" awas api besar");
analogWrite(in1, 1023); //in1 diberi logika 1
digitalWrite(in2, LOW); //in2 diberi logika 0
}
if ( br <= 500 && br>200){
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" awas api sedang");
analogWrite(in1, 999); //in1 diberi logika 1
digitalWrite(in2, LOW); //in2 diberi logika 0
}
else if(br <= 50){
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Tidak ada api");
digitalWrite(in1, LOW); //in1 diberi logika 1
digitalWrite(in2, LOW); //in2 diberi logika 0
}
}
10. ANALISA [Kembali]
Pada modul 4 ini kami membuat alat yang berjudul "Pemadam kebakaran otomatis". Untuk komponen-komponennya kami menggunakan 2 arduino-uno , sensor api (modul flame sensor), motor dc,LCD,pompa air,baterai, project board,resistor,dan jumper. Alat ini menggunakan komunikasi I2C (Inter Integrated Circuit) yang merupakan standar komunikasi serial dua arah yang menggunakan dua saluran yang didesain khusus untuk menerima dan mengirim data. Saluran nya terdiri dari SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data). Prinsip kerja alat ini secara singkat adalah sensor akan mendeteksi ada atau tidaknya dan intensitas besarnya api yang akan terbaca di LCD tiga kondisi yaitu "Tidak ada api","Awas api sedang" dan "Awas api besar" maka jika ada api baik sedang maupun besar maka akan berbunyi alarm dan motor akan menggerakan pompa air untuk mengeluarkan air untuk memadamkan api. Air yang keluar akan sesuai atau sebanding dengan intensitas dari besar nya api.
Modul flame sensor dihubungkan dengan Arduino 1 yang jadi master pada pin A1,yang merupakan pin analog jadi data yang diterima pada master masih berupa analog. Resistor variabel yang terhubung dengan Pin A1 digunakan agar modul flame sensor dapat menghasilkan output analog yang nantinya akan akan diproses menjadi data digital dngan ADC (analog digital converter). Output analog tadi diubah dengan dalam bentuk data digital dalam rentang 0-1023 (10 bit), pada proses pengiriman data , komunikasi hanya bisa mengirimkan data 8 bit, sehingga harus dilakukan PWM (pulse width modulation) dengan mengkonversi 0-1023 menjadi 0-255 dikodekan dengan arduino yaitu proses mapping (map) yang di inisialisasikan dengan val, yang mana val akan dibaca pada slave.Pada slave terhubung LCD yaitu pada pin LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); yang mana ada tiga kondisi yaitu apabila nilainya <= 50, maka pada pada LCD akan tampil "Tidak ada api", apabila nilainya besar dari 200sampai <=500 maka pada LCD akan tampil "Awas api sedang" dan apabila nilainya diantara 500 sampai <1000 maka pada LCD akan tampil "Awas api besar". Pada slave juga terhubung motor dc yang ditambahkan driver motor sebagai penambah suplay tegangan untuk menggerakkan motor yang pada realisasinya yang akan mengeluarkan air untuk memadamkan api.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar