Kontrol Ruang Operasi
- Untuk menyelesaikan tugas mikrokontroler yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison, M.T.
- Mengetahui komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian pada modul 1 yang menggunakan switch sebagai inputan dan 7-segment sebagai output atau keluaran.
- Mengetahui prinsip kerja dari rangkaian
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%
-Vsuplai : DC 3.3V-5V
-Arus : 15mA
-Sensor : SW-420 Normally Closed
-Output : digital
-Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm
-Berat : 10 g
- 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
- 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
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 Flame
- Pembesaran sinyal getaran
- Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu.
- Penguraian sinyal, dan lainnya.
Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi:
- Sensor penyimpangan getaran (displacement transducer)
- Sensor kecepatan getaran (velocity tranducer)
- Sensor percepatam getaran (accelerometer).
Pemilihan sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas pertimbangan berikut:
- Jenis sinyal getaran
- Rentang frekuensi pengukuran
- Ukuran dan berat objek getaran.
- Sensitivitas sensor
Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi:
- Sensor aktif, yakni sensor yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya
(power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
- Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan catu daya dari luar agar dapat berkerja.
Grafik perbandingan frekuensi dengan sensitivitas sensor getaran :
4. Sensor Gas mq3
Sensor MQ-3 juga merupakan hasil produksi Hanwai Electronics. Material sensitif dari sensor gas ini terbuat dari bahan semikonduktor SnO2 yang memiliki konduktivitas lebih rendah ketika berada pada medium udara bersih. Ketika gas target terdeteksi (metan) konduktivitas sensor akan meningkat sebanding dengan peningkatan konsentrasi gas polutan. Sensor jenis ini adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor ini 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. Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain.
5. LCD
Bahan Semikonduktor | Wavelength | Warna |
Gallium Arsenide (GaAs) | 850-940nm | Infra Merah |
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) | 630-660nm | Merah |
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) | 605-620nm | Jingga |
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N) | 585-595nm | Kuning |
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) | 550-570nm | Hijau |
Silicon Carbide (SiC) | 430-505nm | Biru |
Gallium Indium Nitride (GaInN) |
Bentuk dan Simbol Motor DC
Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.
Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.
Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.
Tabel Pengaktifan Seven Segment |
- Download library yang diperlukan pada bagian download dalam blog.
- Buka proteus yang sudah diinstal untuk membuat rangkaian.
- Tambahkan komponen seperti Arduino, sensor, dan perangkat lainnya lalu susun menjadi rangkaian.
- Buka Arduino IDE yang sudah diinstal.
- Di Arduino IDE, pergi ke menu "File" > "Preferences".Pastikan opsi
- "Show verbose during compile" dicentang untuk mendapatkan informasi detail saat kompilasi.
- Salin kode program Arduino pada blog kemudian tempelkan program tadi ke Arduino IDE.
- Kompilasikan kode dengan menekan tombol "Verify" di Arduino IDE.
- Cari dan salin path file HEX yang dihasilkan selama proses kompilasi.
- Kembali ke Proteus dan pilih Arduino yang telah Anda tambahkan di rangkaian.
- Buka opsi "Program File" dan tempelkan path HEX yang telah Anda salin dari Arduino IDE.
- Jalankan simulasi di Proteus.
- Arduino Uno
- 7 segment
- Infrared Sensor
- Vibration Sensor
- MQ-3 Sensor
- LED
- Jumper
- Keypad
c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Kembali]
- Vibration Sensor:
Saat vibration sensor berlogika 1, maka sensor akan aktif, lalu arus mengalir ke dip switch. Saat saklar dipswitch ke kanan, maka rangkaian tersebut akan terhubung dan saat dip swith ke kiri maka rangkaian akan terbuka. Kemudian arus akan mengalir ke pin 13 arduino. Pada arduino akan memproses kodingan sebagai berikut :
if (digitalRead(inputPin13) == HIGH) {
digitalWrite(outputPin7, HIGH);
digitalWrite(outputPin2, HIGH);
} else {
digitalWrite(outputPin7, LOW);
digitalWrite(outputPin2, LOW);
}
Output yang dihasilkan yaitu apabila saat vibration sensor berlogika 1 maka pin 7 dan pin 2 arduino akan berlogika 1. pin 7 terhubung dengan input pin A pada decoder 7448, sedangkan pada pin 2 arduino akan terhubung dengan resistor, kemudian ke transistorNPN 2N1711, tegangan pada kaki base transistor sebesar 0.78 V, sehingga kan mengaktifkan transistor. Sehingga akan ada arus mengalir dari sumber tegangan 12 V ke resistor kemudian ke kaki emiter, kemudian ke kaki ground. Arus juga mengalir secara paralel ke resistor kemudian ke LED, arus juga mengalir ke buzzer secara parallel, sehingga aka nmenghidupkan LEd dan juga buzzer tersebut
- Gas Sensor:
Saat gas sensor berlogika 1, maka sensor akan aktif, lalu arus mengalir ke dip switch. Saat saklar dipswitch ke kanan, maka rangkaian tersebut akan terhubung dan saat dip swith ke kiri maka rangkaian akan terbuka. Kemudian arus akan mengalir ke pin 12 arduino. Pada arduino akan memproses kodingan sebagai berikut :
if (digitalRead(inputPin12) == HIGH) {
digitalWrite(outputPin6, HIGH);
digitalWrite(outputPin1, HIGH);
} else {
digitalWrite(outputPin6, LOW);
digitalWrite(outputPin1, LOW);
}
Output yang dihasilkan yaitu apabila saat gas sensor berlogika 1 maka pin 6 dan pin 1 arduino akan berlogika 1. pin 6 terhubung dengan input pin B pada decoder 7448, sedangkan pada pin 1 arduino akan terhubung dengan resistor, kemudian ke transistor NPN 2N1711, tegangan pada kaki base transistor sebesar 0.78 V, sehingga akan mengaktifkan transistor. Sehingga akan ada arus mengalir dari sumber tegangan 12 V ke resistor kemudian ke kaki emiter, kemudian ke kaki ground. Arus juga mengalir secara paralel ke resistor kemudian ke LED, arus juga mengalir ke buzzer secara parallel, sehingga akan menghidupkan LED dan juga buzzer tersebut
- Flame Sensor:
Saat flame sensor berlogika 1, maka sensor akan aktif, lalu arus mengalir ke dip switch. Saat saklar dipswitch ke kanan, maka rangkaian tersebut akan terhubung dan saat dip swith ke kiri maka rangkaian akan terbuka. Kemudian arus akan mengalir ke pin 11 arduino. Pada arduino akan memproses kodingan sebagai berikut :
if (digitalRead(inputPin11) == HIGH) {
digitalWrite(outputPin5, HIGH);
digitalWrite(outputPin0, HIGH);
} else {
digitalWrite(outputPin5, LOW);
digitalWrite(outputPin0, LOW);
}
Output yang dihasilkan yaitu apabila saat gas sensor berlogika 1 maka pin 5 dan pin 0 arduino akan berlogika 1. pin 5 terhubung dengan input pin C pada decoder 7448, sedangkan pada pin 0 arduino akan terhubung dengan resistor, kemudian ke transistorNPN 2N1711, tegangan pada kaki base transistor sebesar 0.78 V, sehingga akan mengaktifkan transistor. Sehingga akan ada arus mengalir dari sumber tegangan 12 V ke resistor kemudian ke kaki emiter, kemudian ke kaki ground. Arus juga mengalir secara paralel ke resistor kemudian ke LED, arus juga mengalir ke motor secara parallel, sehingga akan menghidupkan LED dan juga motor tersebut.
- Decoder 7448 :
Sebelumnya sudah dijelaskan untuk pin pin input pada decoder, selanjutnya, untuk seluruh pin output dihubungkan ke seven segment katoda. Untuk angka yang ditampilkan oleh seven segment mengikuti ketentuan sebagai berikut :
d. Flowchart dan Listing Program[Kembali]
e. Video Simulasi[Kembali]
f. Download File[Kembali]
- Download HTML klik disini
- Download Simulasi Rangkaian klik disini
- Download Gambar Rangkaian klik disini
- Download Video Simulasi klik disini
- Download Library Sensor Arduino klik disini
- Download Library Sensor Vibration klik disini
- Download Library Sensor Flame klik disini
- Download Library Sensor MQ3 klik disini
- Download Datasheet Sensor Arduino klik disini
- Download Datasheet Sensor Vibration klik disini
- Download Datasheet Sensor Flame klik disini
- Download Datasheet Sensor MQ3 klik disini
- Download Datasheet Resistor klik disini
- Download Datasheet Transistor NPN klik disini
- Download Datasheet OPAMP klik disini
- Download Datasheet LED klik disini
- Download Datasheet Motor DC klik disini
- Download Datasheet Buzzer klik disini
- Download Datasheet 7 Segment klik disini
- Download Datasheet IC 7448 klik disini
- Download Datasheet Relay klik disini
- Download Datasheet Baterai klik disini
- Download Datasheet Dioda klik disinii
- Download Datasheet Switch klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar