Kontrol Putaran Motor DC

Smart Fan





1. Pendahuluan [Kembali]

Kipas angin pintar adalah kipas angin yang dilengkapi dengan teknologi cerdas, seperti sensor. Kipas angin pintar dapat dikontrol dari jarak jauh menggunakan aplikasi smartphone atau perangkat pintar lainnya. Kipas angin pintar cocok untuk berbagai kebutuhan, mulai dari penggunaan rumah tangga hingga komersial. Kipas angin pintar dapat memberikan kenyamanan dan efisiensi yang lebih baik dibandingkan dengan kipas angin konvensional.Kipas angin pintar adalah teknologi yang terus berkembang. Seiring dengan perkembangan teknologi, kipas angin pintar akan semakin canggih dan memiliki fitur-fitur yang lebih inovatif.


2. Tujuan [Kembali]

  1. Untuk menyelesaikan tugas mikrokontroler yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison, M.T.
  2. Mengetahui komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian pada modul 2
  3. Mengetahui prinsip kerja dari rangkaian

3. Alat dan Bahan [Kembali]

Alat :

    1. Power Suply

spesifikasi :
Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

    2. Voltmeter

 
Bahan :
   
1. Arduino



    Spesifikasi :

    2.  Sensor Touch


        Spesifikasi Touch Sensor
        ⤿Sentuhan kapasitif TTP223 on-board pada IC induksi ikatan tunggal
        ⤿Indikator level dewan;
        ⤿Tegangan kerja: 2,0 V hingga 5,5 V;
        ⤿Ukuran papan PCB: 29mm x 16mm.
    
    3. Sensor Infrared

    

    4. LCD
    Spesifikasi :



    5. LED
    Spesifikasi :
  • Superior weather resistance
  • 5mm Round Standard Directivity
  • UV Resistant Eproxy
  • Forward Current (IF): 30mA
  • Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
  • Reverse Voltage: 5V
  • Operating Temperature: -30℃ to +85℃
  • Storage Temperature: -40℃ to +100℃
  • Luminous Intensity: 20mcd
    6. Ground

    Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian

    7. Potensiometer
Spesifikasi :
  • Type: Rotary a.k.a Radio POT
  • Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M. 
  • Power Rating: 0.3W
  • Maximum Input Voltage: 200Vdc
  • Rotational Life: 2000K cycles
8. Switch 

Spesifikasi :
9. Jumper

10. CD4009
    Spesifikasi :


4. Dasar Teori [Kembali]

1. Arduino

Kontruksi 



Arduino adalah platform perangkat keras (hardware) yang dirancang untuk memudahkan pengembangan dan prototyping proyek-proyek elektronik. Ini terdiri dari papan sirkuit cetak berukuran kecil yang dilengkapi dengan mikrokontroler dan sejumlah pin input/output yang dapat digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen elektronik lainnya.

Mikrokontroler pada papan Arduino adalah otak utama yang mengontrol berbagai komponen yang terhubung dengannya. Papan Arduino biasanya dilengkapi dengan berbagai macam varian mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology. Meskipun demikian, Arduino lebih sering dikaitkan dengan platform open-source yang dikelola oleh Arduino.cc.

Arduino memiliki beberapa komponen utama yang membentuk papan sirkuit mikrokontroler. Berikut adalah penjelasan tentang komponen-komponen utama Arduino:

  • Mikrokontroler: Ini adalah otak utama dari Arduino yang melakukan semua operasi pengolahan data dan kontrol. Arduino menggunakan mikrokontroler sebagai pusat kendali, yang berfungsi untuk membaca input, menjalankan kode program, dan mengontrol output. Beberapa varian Arduino menggunakan mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology.
  • Pin I/O: Arduino memiliki sejumlah pin input/output (I/O) yang digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya. Pin ini bisa berfungsi sebagai input untuk membaca data dari sensor atau output untuk mengontrol aktuator. Ada pin digital dan pin analog. Pin digital dapat berupa input atau output dengan nilai logika 0 (LOW) atau 1 (HIGH), sementara pin analog digunakan untuk membaca nilai analog seperti sensor suhu atau cahaya.
  • Papan Sirkuit: Papan Arduino adalah substrat fisik tempat semua komponen terhubung. Papan ini biasanya terbuat dari bahan tahan lama dan dilengkapi dengan jalur tembaga yang menghubungkan komponen-komponen elektronik.
  • Konektor USB: Banyak varian Arduino dilengkapi dengan konektor USB. Ini memungkinkan Anda untuk menghubungkan papan Arduino ke komputer, sehingga Anda dapat mengunggah kode program ke mikrokontroler dan berkomunikasi dengan papan melalui koneksi serial.
  • Catu Daya: Arduino memerlukan catu daya untuk beroperasi. Ini bisa berasal dari komputer melalui kabel USB atau dari sumber daya eksternal seperti baterai atau adaptor listrik. Beberapa papan Arduino memiliki regulator tegangan yang memungkinkan papan menerima berbagai tingkat tegangan masukan.
  • Konektor Listrik: Arduino umumnya memiliki pin header atau konektor yang memungkinkan Anda untuk menghubungkan kabel atau kawat ke pin I/O. Ini memudahkan Anda dalam menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya ke papan Arduino.
  • Kristal Osilator: Kristal osilator digunakan untuk menghasilkan sinyal osilasi yang diperlukan oleh mikrokontroler untuk menjalankan perhitungan waktu dan operasi lainnya.
  • Tombol Reset: Tombol reset memungkinkan Anda untuk mengulang proses booting papan Arduino atau menghentikan eksekusi program yang sedang berjalan.
  • Indikator LED: Beberapa varian Arduino memiliki indikator LED yang terhubung ke pin tertentu. LED ini dapat diatur dalam kode program untuk memberi tahu status atau kondisi papan, seperti aktif atau dalam mode tidur.

Semua komponen ini bekerja bersama-sama untuk menciptakan platform Arduino yang kuat dan serbaguna untuk mengembangkan berbagai proyek elektronik dan pemrograman.


2. Sensor Touch


Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.
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.

Pengertian SENSOR SENTUH dan jenis-jenisnya (KAPASITIF DAN RESISTIF)

1) Sensor Kapasitif
Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat. 
Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.
Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.
2) Sensor Resistif
Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.
Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).
Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

Grafik respon:



3.  Sensor Infrared





  





Infrared (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).
Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Prinsip Kerja Sensor Infrared


Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.


Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:



Grafik Respon Sensor Infrared



Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.


4. LCD 

LCD (Liquid Crystal Display) adalah jenis tampilan visual yang menggunakan kristal cair untuk menghasilkan gambar. LCD bekerja berdasarkan sifat optis dari kristal cair yang dapat
dikendalikan untuk memblokir atau mengizinkan cahaya melalui mereka.Layar LCD terdiri dari sel-sel piksel yang dapat mengubah orientasi kristal cairnya untuk mengatur jumlah cahaya yang melewati setiap piksel.Banyak LCD memerlukan sumber cahaya belakang (backlight) untuk membuat gambar terlihat. Backlight dapat menggunakan lampu fluoresen atau lampu LED.
5. CD4009
CD4009 adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang merupakan bagian dari keluarga IC logika CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). IC ini dikenal sebagai hex inverter/buffer yang berarti memiliki enam sirkuit inverter independen dalam satu paket IC. Setiap inverter pada CD4009 dapat berfungsi sebagai penguat buffer atau inverter.
5. Percobaan [Kembali]

    a. Prosedur[Kembali]

  1. Download library yang diperlukan pada bagian download dalam blog.     
  2. Buka proteus yang sudah diinstal untuk membuat rangkaian.
  3. Tambahkan komponen seperti Arduino, sensor, dan perangkat lainnya lalu susun menjadi rangkaian.
  4. Buka Arduino IDE yang sudah diinstal.
  5. Di Arduino IDE, pergi ke menu "File" > "Preferences".Pastikan opsi
  6. "Show verbose during compile" dicentang untuk mendapatkan informasi detail saat kompilasi.
  7. Salin kode program Arduino pada blog kemudian tempelkan program tadi ke Arduino IDE.
  8. Kompilasikan kode dengan menekan tombol "Verify" di Arduino IDE.
  9. Cari dan salin path file HEX yang dihasilkan selama proses kompilasi.
  10. Kembali ke Proteus dan pilih Arduino yang telah Anda tambahkan di rangkaian.
  11. Buka opsi "Program File" dan tempelkan path HEX yang telah Anda salin dari Arduino IDE.
  12. Jalankan simulasi di Proteus.

    b. Hardware[Kembali]

    Hardware :
  1. Arduino Uno
  2. Infrared Sensor
  3. Touch Sensor
  4. Sensor Suhu
  5. Jumper
    
    c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali] 

    Rangkaian Simulasi :

    Prinsip Kerja :

    d. Flowchart dan Listing Program[Kembali]

    Flowchart :



Program :

const int irPin = 2;
const int touchOnOffPin = 3;
const int touchLowPin = 4;
const int touchMediumPin = 5;
const int touchHighPin = 6;
const int touchAutoPin = 7;
const int tempPin = A0;
const int motorPin = 9;

int irValue;
int touchOnOffValue;
int touchLowValue;
int touchMediumValue;
int touchHighValue;
int touchAutoValue;
float tempVoltage;

void setup() {
  pinMode(irPin, INPUT);
  pinMode(touchOnOffPin, INPUT);
  pinMode(touchLowPin, INPUT);
  pinMode(touchMediumPin, INPUT);
  pinMode(touchHighPin, INPUT);
  pinMode(touchAutoPin, INPUT);
  pinMode(motorPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  irValue = digitalRead(irPin);
  touchOnOffValue = digitalRead(touchOnOffPin);
  touchLowValue = digitalRead(touchLowPin);
  touchMediumValue = digitalRead(touchMediumPin);
  touchHighValue = digitalRead(touchHighPin);
  touchAutoValue = digitalRead(touchAutoPin);

  // Konversi nilai suhu dari pembacaan ADC ke voltase
  tempVoltage = analogRead(tempPin) * (5.0 / 1023.0);

  if (irValue == LOW) {
    // Jika sensor infrared logika 0, matikan motor DC
    digitalWrite(motorPin, LOW);
  } else {
    // Jika sensor infrared logika 1, lanjutkan dengan pengecekan sensor lainnya

    if (touchOnOffValue == HIGH) {
      // Jika tombol on/off ditekan, matikan motor DC
      digitalWrite(motorPin, LOW);
    } else if (touchLowValue == HIGH) {
      // Mode kecepatan rendah
      analogWrite(motorPin, 100); // Sesuaikan nilai PWM sesuai kebutuhan
    } else if (touchMediumValue == HIGH) {
      // Mode kecepatan sedang
      analogWrite(motorPin, 150); // Sesuaikan nilai PWM sesuai kebutuhan
    } else if (touchHighValue == HIGH) {
      // Mode kecepatan tinggi
      analogWrite(motorPin, 255); // Sesuaikan nilai PWM sesuai kebutuhan
    } else if (touchAutoValue == HIGH) {
      // Mode otomatis berdasarkan suhu
      if (tempVoltage < 0.23) {
        analogWrite(motorPin, 100); // Kecepatan rendah
      } else if (tempVoltage >= 0.23 && tempVoltage <= 0.27) {
        analogWrite(motorPin, 150); // Kecepatan sedang
      } else {
        analogWrite(motorPin, 255); // Kecepatan tinggi
      }
    }
  }
}
    

    e. Video Simulasi[Kembali]

 

    f. Download File[Kembali]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

  BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH ELEKTRONIKA Nama: Vigo Danovan Saputra NIM: 2110951023 kelas: Elektronika C Dosen Pengampu ; Darwison,M.T Ref...

  • (tanpa judul)
      BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH ELEKTRONIKA Nama: Vigo Danovan Saputra NIM: 2110951023 kelas: Elektronika C Dosen Pengampu ; Darwison,M.T Ref...