Kipas Angin Otomatis
1. Tujuan [kembali]
- Membuat perangkat kipas angin otomatis yang dapat bekerja sesuai dengan keadaan suhu ruangan.
- Pengguna mampu mengetahui suhu dalam ruangan tersebut memalui display (LCD).
- Membuat perangkat yang ramah lingkungan dan hemat energi.
- Membuat tugas Demo Project pada praktikum mikro kontroler jurusan teknik elektro fakultas teknik, Universitas Andalas
2. Alat dan Komponen [kembali]
3. Landasan Teori [kembali]
1.1 Arduiono
1.1.1
Pengertian
Arduino Uno
adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. 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 menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai
konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip
FTDI driver USB-to-serial.
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.
-
3v3 : Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh
regulator on-board.
-
GND : Ground pin.
1.1.2
Memory
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 library).
1.1.3
Input dan Output
Masing-masing
dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau output, dengan
menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (),
dan digitalRead (), 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 fungsi analogWrite ().
-
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.
1.1.4
Komunikasi
ATmega328
menyediakan UART TTL (5V) untuk komunikasi serial, yang tersedia di pin digital
0 (RX) dan 1 (TX). Perangkat lunak Arduino terdapat monitor serial yang
memungkinkan digunakan memonitor data tekstual sederhana yang akan dikirim ke
atau dari board Arduino. LED RX dan TX di papan tulis akan berkedip
ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dengan koneksi USB ke
komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1). ATmega328
juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk
perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C, lihat dokumentasi
untuk rincian.
1.1.5
Pemograman
Arduino
Uno dapat diprogram dengan menggunakan software Arduino ide.
1.2 LCD
1.2.1
Pengertian
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu
jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD
sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti
televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang
dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat
berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan
status kerja alat.
Fitur LCD 16 x 2 :
Adapun
fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
a. Terdiri dari 16 karakter
dan 2 baris
b. Mempunyai 192 karakter
tersimpan.
c. Terdapat karakter generator
terprogram.
d. Dapat dialamati dengan mode
4-bit dan 8-bit.
e. Dilengkapi dengan back
light.
Gambar 2. a. Bentuk Fisik LCD 16 x 2, b. Komponen Simulasi LCD 16x2
1.2.2
Spesifikasi Kaki LCD 16 X 2
Pin
Deskripsi
1
Ground
2
Vcc
3
Pengatur kontras
4
“RS” Instruction/Register Select
5
“R/W” Read/Write LCD Registers
6
“EN” Enable
7-14
Data I/O Pins
15
Vcc
16
Ground
1.2.3
Cara Kerja LCD
Pada
aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari 4-bit atau
8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7.
Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah
parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan
dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang
8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode 4-bit
yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit
(pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap
nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa
mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program
harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol
lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.
Saat
jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat
(tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur
RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai
sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor
dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data
ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada
layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi
low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada
dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari
LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD),
lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir setiap aplikasi yang
menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8
jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5,
DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2
mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan
mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode
8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah
aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin
untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin untuk
kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau
instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD. Jika bit ini di
set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau
ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke
LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.
1.3 Motor DC
1.3.1
Pengertian
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.
Gambar 3. a Komponen Fisik Motor DC, b
Komponen Simulasi Motor DC
Motor
Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan
sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar
searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik
yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia
dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan
kecepatan rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan
operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor
Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat
memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari
tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun
ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50%
dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat
berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC
tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan,
maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi
rusak.
Pada saat
Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya
yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan
akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung
jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan
mencantumkan Stall Current pada Motor
DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor
berhenti karena mengalami beban maksimal.Bentuk dan Simbol Motor DC.
1.3.2
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 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, 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.
Gambar 4. Prinsip Kerja Motor DC
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.
1.4 Sensor PIR
1.4.1
Pengertian
Sensor
PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal ini sensor PIR
banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan manusia dalam daerah
yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini memiliki ukuran yang kecil,
murah, hanya membutuhkan daya yang kecil, dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab
itu, sensor ini banyak digunakan pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR ini
sendiri merupakan kependekan dari “Passive InfraRed” sensor.
Gambar 5. a Komponen Fisik Sensor PIR, b Komponen Simulasi Sensor PIR
1.4.2
Cara Kerja
Gambar 6. Pyroelectric Sensor
Pada
umumnya sensor PIR dibuat dengan sebuah sensor pyroelectric
sensor (seperti yang terlihat pada gambar disamping) yang dapat
mendeteksi tingkat radiasi infrared. Segala sesuatu mengeluarkan radiasi dalam
jumlah sedikit, tapi semakin panas benda/mahluk tersebut maka tingkat radiasi
yang dikeluarkan akan semakin besar. Sensor ini dibagi menjadi dua bagian agar
dapat mendeteksi pergerakan bukan rata-rata dari
tingkat infrared. Dua bagian ini terhubung satu sama lain sehingga jika
keduanya mendeteksi tingkat infrared yang sama maka kondisinya akan LOW namun jika
kedua bagian ini mendeteksi tingkat infrared yang berbeda (terdapat pergerakan)
maka akan memiliki output HIGH dan LOW secara bergantian.
Gambar 7. Sinar InfraRed Manusia
Inilah
mengapa sensor PIR dapat mendeteksi pergerakan manusia yang masuk pada jangkauan
sensor PIR, hal ini disebabkan manusia memiliki panas tubuh sehingga
mengeluarkan radiasi infrared seperti yang ditunjukkan pada gambar disamping.
1.4.3
Bagian – Bagian Sensor PIR
Gambar berikut menunjukkan
bagian-bagian dari sensor PIR yang perlu untuk diketahui :
Gambar
8. Bagian Sensor PIR
1.
Pengatur Waktu
Jeda : Digunakan untuk
mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah
berahir.
2.
Pengatur
Sensitivitas :
Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR
3.
Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
4.
Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah
pengkabelan VCC dengan GND
5.
DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12)
VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
6.
Output Digital : Output digital sensor
7.
Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
8.
BISS0001 : IC Sensor PIR
9.
Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
1.4.4 Penggunaan / Aplikasi Sensor PIR
Sensor
PIR sangat cocok digunakan pada projek-projek yang membutuhkan deteksi kapan
seseorang memasuki atau meninggalkan are tertentu. Hal ini karena sensor PIR
membutuhkan daya yang rendah, murah, memiliki jangkauan yang luas, dan mudah
digunakan dengan berbagai sistem kontrol.
Sensor PIR tidak dapat digunakan untuk mengetahui
berapa orang yang berada pada jangkauan sensor atau seberapa dekat objek dengan
sensor dan sensor PIR juga dapat dipengaruhi oleh binatang peliharaan.
1.4.5
Informasi Dasar
Setiap sensor PIR memiliki
spesifikasi dan kriteria yang berbeda-beda namun hampir kebanyakan dari sensor
PIR memiliki spesifikasi yang mirip (Direkomendasikan untuk mengacu pada datasheet).
Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.
1. Bentuk : Persegi
2. Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika
mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan.
3. Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter
Gambar 9. Jangkauan
Sensor PIR
4. Power Supply : 5V-12V
1.5 Sensor LM 35
1.5.1
Pengertian
Sensor suhu LM35 adalah
komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi
besaran listrik dalam bentuk tegangan. 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 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
a b
Gambar
10. a Komponen Fisik Sensor LM 35, b Komponen Simulasi Sensor LM 35
Pada Gambar ditunjukan
bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi
masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja
dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout
dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 volt dengan tegangan
operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran
sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad Celsius sehingga diperoleh
persamaan sebagai berikut : VLM35 = Suhu x 10 mV
Secara prinsip sensor akan
melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan
menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan
dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan
sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut.
Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan
dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara
disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka
LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .
Jarak yang jauh diperlukan
penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian
digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu
antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata
arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode
bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan. Berikut ini adalah karakteristik
dari sensor LM35:
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor
skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi
langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi
yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu
antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah
(low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu
0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
1.6 Relay
1.6.1
Pengertian
Relay
adalah salah satu piranti yang beroperasi berdasarkan prinsip
elektromagnetik untuk menggerakkan kontaktor guna memindahkan posisi ON ke OFF
atau sebaliknya dengan memanfaatkan tenaga listrik.
Peristiwa tertutup dan
terbukanya kontaktor ini terjadi akibat adanya efek induksi magnet yang timbul
dari kumparan induksi listrik.
Perbedaan yang paling
mendasar antara relay dan sakelar adalah pada saat pemindahan
dari posisi ON ke OFF.
Relay melakukan pemindahan-nya
secara otomatis dengan arus listrik, sedangkan sakelar dilakukan dengan cara
manual.
Gambar 11. Relay
1.6.2
Fungsi
Pada dasarnya, fungsi
utama relay adalah sebagai saklar elektrik. Dimana ia akan
bekerja secara otomatis berdasarkan perintah logika yang diberikan.
Kebanyakan, relay 5
volt DC digunakan untuk membuat project yang salah satu komponennya butuh
tegangan tinggi atau yang sifatnya AC (Alternating Current).
Sedangkan fungsi relay secara
lebih spesifik adalah sebagai berikut:
1.
Menjalankan fungsi logika dari
mikrokontroler
2.
Sarana untuk mengendalikan tegangan
tinggi hanya dengan menggunakan tegangan rendah
3.
Meminimalkan terjadinya penurunan
tegangan
4.
Memungkinkan penggunaan fungsi
penundaan waktu atau fungsi time delay function
5.
Melindungi komponen lainnya dari
kelebihan tegangan penyebab korsleting
6.
Menyederhanakan rangkaian agar lebih
ringkas.
1.6.3
Cara Kerja Relay
Untuk dapat memahami prinsip kerja relay,
terlebih dahulu kamu wajib tahu dulu kelima komponen inti penyusun relay berikut
ini :
- Penyangga (Armature)
- Kumparan (Coil)
- Pegas (Spring)
- Saklar (Switch Contact)
- Inti Besi (Iron Core)
Adapun untuk penempatan-nya, kira-kira gambarnya seperti di
bawah ini.
Gambar 12. Penempatan Komponen Relay
Berdasarkan gambar
tersebut, kita dapat memahami bahwa relay dapat bekerja karena adanya gaya
elektromagnetik. Ini tercipta dari inti besi yang dililitkan kawat kumparan dan
dialiri aliran listrik.
Saat kumparan dialiri
listrik, maka otomatis inti besi akan jadi magnet dan menarik penyangga
sehingga kondisi yang awalnya tertutup jadi terbuka (Open).
Sementara pada saat
kumparan tak lagi dialiri listrik, maka pegas akan menarik ujung penyangga dan
menyebabkan kondisi yang awalnya terbuka jadi tertutup (Close).
Secara umum kondisi atau
posisi pada relay terbagi menjadi dua, yaitu:
o
NC (Normally
Close), adalah kondisi awal atau kondisi
dimana relay dalam posisi tertutup karena tak menerima arus
listrik.
o
NO (Normally
Open), adalah kondisi dimana relay dalam
posisi terbuka karena menerima arus listrik.
1.6.4
Skema Relay
Gambar 13. Skema Relay
Berdasarkan gambar di
atas, berikut ini adalah keterangan dari ketiga pin yang sangat perlu kamu
ketahui:
1.
COM (Common), adalah pin yang wajib dihubungkan pada salah satu dari
dua ujung kabel yang hendak digunakan.
2.
NO (Normally
Open), adalah pin tempat
menghubungkan kabel yang satunya lagi bila menginginkan kondisi posisi awal
yang terbuka atau arus listrik terputus.
3.
NC (Normally
Close), adalah pin tempat menghubungkan
kabel yang satunya lagi bila menginginkan kondisi posisi awal yang tertutup
atau arus listrik tersambung.
1.6.5
Jenis – Jenis Relay
a.
Jenis relay berdasarkan trigger atau
pemicunya :
Sebelum
membuat rangkaian, terlebih dahulu kamu harus tahu bahwa ada dua jenis relay
yang beredar di pasaran berdasarkan trigger atau pemicunya,
yaitu:
•
LOW LEVEL
TRIGGER, adalah relay yang
akan berfungsi (menyala) jika diberikan kondisi LOW.
•
HIGH LEVEL
TRIGGER, adalah relay yang
akan berfungsi (menyala) jika diberikan kondisi HIGH.
b.
Jenis relay berdasarkan
jumlah channel-nya :
•
Modul relay 1 channel
•
Modul relay 2 channel
•
Jenis modul relay 4 channel
•
Modul relay 8 channel
•
Modul relay 16 channel
•
Jenis modul relay 32 channel
1.7 Resistor
1.7.1
Pengertian
Resistor atau hambatan adalah salah satu
komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini
akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah
resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Namun tidak sedikit juga
resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang memiliki resistansi
yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contoh lain penggunaan kawat nikrom
dapat dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka,
maka terdapat seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.
Membaca warna pada resistor :
Gambar 14. Pembacaan Warna pada Resistor
1.8 LED
1.8.1
Pengertian
Light Emitting Diode lebih familiar
disebut dengan LED. Pengertian LED adalah salah satu komponen elektromagnetik
yang dapat memancarkan siar monokromatik melalui tegangan maju. LED merupakan
salah satu dari keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semi konduktor.
Lampu jenis ini memiliki aneka warna yang
berbeda berdasarkan bahan dasar semi konduktor yang digunakan untuk membuatnya.
LED masuk dalam keluarga Dioda yang
memiliki bentuk menyerupai bohlam lampu. Selain itu juga dapat memancarkan
sinar inframerah yang tak kasat mata. Ini mirip seperti yang sering kita temui
pada benda-benda seperti remot TV ataupun remot kontrol.
Bentuk LED menyerupai sebuah bohlam kecil
yang dapat dipasangkan pada berbagai macam alat elektronik. Namun tidak seperti
lampu pijar yang membutuhkan filamen.
LED tidak membutuhkan pembakaran filamen
sehingga menghindarkan dari rasa panas ketika benda ini menghasilkan cahaya
1.9 Baterai
1.9.1
Pengertian
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. Dengan adanya Baterai, kita
tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat
elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. 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).
1.9.2
Jenis – Jenis Baterai
Setiap Baterai terdiri dari Terminal
Positif( Katoda) dan Terminal Negatif (Anoda) serta Elektrolit yang berfungsi
sebagai penghantar. Output Arus Listrik dari Baterai adalah Arus Searah atau
disebut juga dengan Arus DC (Direct Current). Pada umumnya, Baterai terdiri
dari 2 Jenis utama yakni Baterai Primer yang hanya dapat sekali pakai (single
use battery) dan Baterai Sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable
battery).
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.
Jenis-jenis Baterai yang tergolong dalam Kategori
Baterai Primer (sekali Pakai / Single use) diantaranya adalah :
•
Baterai
Zinc-Carbon (Seng-Karbon)
Baterai Zinc-Carbon juga disering disebut
dengan Baterai “Heavy Duty” yang sering kita jumpai di Toko-toko ataupun
Supermarket. Baterai jenis ini terdiri dari bahan Zinc yang berfungsi sebagai
Terminal Negatif dan juga sebagai pembungkus Baterainya. Sedangkan Terminal
Positifnya adalah terbuat dari Karbon yang berbentuk Batang (rod). Baterai
jenis Zinc-Carbon merupakan jenis baterai yang relatif murah dibandingkan
dengan jenis lainnya.
•
Baterai
Alkaline (Alkali)
Baterai Alkaline ini memiliki daya tahan
yang lebih lama dengan harga yang lebih mahal dibanding dengan Baterai
Zinc-Carbon. Elektrolit yang digunakannya adalah Potassium hydroxide yang
merupakan Zat Alkali (Alkaline) sehingga namanya juga disebut dengan Baterai
Alkaline. Saat ini, banyak Baterai yang menggunakan Alkalline sebagai
Elektrolit, tetapi mereka menggunakan bahan aktif lainnya sebagai Elektrodanya.
•
Baterai
Lithium
Baterai Primer Lithium menawarkan kinerja
yang lebih baik dibanding jenis-jenis Baterai Primer (sekali pakai) lainnya.
Baterai Lithium dapat disimpan lebih dari 10 tahun dan dapat bekerja pada suhu
yang sangat rendah. Karena keunggulannya tersebut, Baterai jenis Lithium ini sering
digunakan untuk aplikasi Memory Backup pada Mikrokomputer maupun Jam Tangan.
Baterai Lithium biasanya dibuat seperti bentuk Uang Logam atau disebut juga
dengan Baterai Koin (Coin Battery). Ada juga yang memanggilnya Button Cell atau
Baterai Kancing.
•
Baterai
Silver Oxide
Baterai Silver Oxide merupakan jenis
baterai yang tergolong mahal dalam harganya. Hal ini dikarenakan tingginya
harga Perak (Silver). Baterai Silver Oxide dapat dibuat untuk menghasilkan
Energi yang tinggi tetapi dengan bentuk yang relatif kecil dan ringan. Baterai
jenis Silver Oxide ini sering dibuat dalam dalam bentuk Baterai Koin (Coin
Battery) / Baterai Kancing (Button Cell). Baterai jenis Silver Oxide ini sering
dipergunakan pada Jam Tangan, Kalkulator maupun aplikasi militer.
1.10
Grafik Respon Sensor
1.10.1 Respon Sensor LM 35
Gambar 15. Respon Sensor LM 35
Jadi berdasarkan grafik respon sistem
diatas diperoleh bahwa ketika sensor mendeteksi perubahan suhu maka sensor akan
menghasilkan tegangan sebersar 10mv hal ini sesuai dimana tegangan yang di
hasilkan oleh sensor lm35 setiap 1
derjat perubahan suhu maka akan mengeluarkan tegangan 10mv.
1.10.2
 |
Respon Sensor PIR terhadap Arah, Jarak, Kecepatan
Gambar 16. Respon terhadap a. Arah, b. Jarak, c.
Kecepatan
Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang
berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak
objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ;
(c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR
karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah
dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena
sudah diluar jangkauan sensor PIR.
1.10.3 Respon terhadap Suhu
Gambar 17. Respon terhadap Suhu
Dari
grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat
mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin
pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.
4. Flowchart [kembali]
A. Program Arduino Slave
//SLAVE
#define motor 6
#define ledh 10
#define ledm 11
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode (motor, OUTPUT);
pinMode (ledh, OUTPUT);
pinMode (ledm, OUTPUT);
}
void loop()
{
if (Serial.available()>0)
{
int
data = Serial.read();
if
(data == '1')
{
digitalWrite (ledh, HIGH);
digitalWrite (motor, HIGH);
digitalWrite (ledm, LOW);
}
else
{
digitalWrite (ledh, LOW);
digitalWrite (motor, LOW);
digitalWrite (ledm, HIGH);
}
}
}
B. Program Arduino Master
//MASTER
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd (7,6,5,4,3,2);
#define pir 12
#define lm35 A0
int nilai;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16,2);
pinMode(pir, INPUT);
pinMode(lm35, INPUT);
}
void loop()
{
int
suhu = analogRead(lm35);
int
tubuh = digitalRead(pir);
Serial.print(suhu);
float
nilaiSuhu =(suhu / 1024.0)*5000/10;
Serial.print(nilaiSuhu);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("LM35 Sensor Suhu");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(nilaiSuhu);
lcd.write(223);
if
(nilaiSuhu >= 27 and tubuh == HIGH)
{
Serial.print("1");
}
else
{
Serial.print("2");
}
delay
(200);
}
6. Rangkaian Simulasi [kembali]
7.Video Simulasi [kembali]
8.Analisa dan Kesimpulan [kembali]
Link data sheet sensor PIR download disini
Link data sheet sensor LM 35 download disini
Link data sheet motor DC download disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar