Teknik Elektro: Proyek M4

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.

Voltmeter DC

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

Bahan[KEMBALI]

Potensiometer

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan, potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat.

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi: potensiometer 10k

Data Sheet:

Sensor Infrared

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. 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.

Konfigurasi pin:

Spesifikasi: Infrared FC-51

DataSheet:

Sensor Ultrasonic

Sensor ultrasonik tipe HCSR04 merupakan perangkat yang digunakan untuk mengukur jarak dari suatu objek. Kisaran jarak yang dapat diukur sekitar 2-450 cm. Perangkat ini menggunakan dua pin digital untuk mengkomunikasikan jarak yang terbaca.

Konfigurasi pin:

Spesifikasi: Sensor Ultrasonic type HCSR-04

DataSheet:

Arduino Nano

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). 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.

Konfigurasi pin:

Datasheet:

Liquid Crystal Display (LCD)

LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 adalah jenis media tampilan atau Display dari bahan cairan kristal sebagai penampil utama. LCD 16x2 dapat menampilkan sebanyak 32 karakter yang terdiri dari 2 baris dengan tiap baris menampilkan 16 karakter.

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi: LCD type 16 x 2

DataSheet:

Motor Servo

Servomotor adalah servo mekanisme loop tertutup yang menggunakan umpan balik posisi untuk mengontrol gerakan dan posisi akhirnya. Input ke kontrolnya adalah sinyal yang mewakili posisi yang diperintahkan untuk poros output Servo.

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi: Motor servo Tower micro SG90

DatSheet:

Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi: Buzzer 5V

Data Sheet:

Bread Board

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.

Spesifikasi:

Jumper

kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya dan memungkinkanmu untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder.

Spesifikasi:

3. Dasar Teori[KEMBALI]

Potensiometer

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser). Potensiometer berperan sebagai resistor variable dan rheostat.

Jenis-jenis Potensiometer

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.

Sensor Infrared

Grafik Respon Sensor Infrared:

Konfigurasi pin Sensor Infrared:

Sensor Ultrasonic

sensor jarak yang umum digunakan dalam penggunaan untuk mendeteksi jarak yaitu sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya.

Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik). Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Karena kecepatan bunyi adalah 340 m/s, maka rumus untuk mencari jarak berdasarkan ultrasonik adalah:

Keterangan:

S = jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul),

t = selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu Ketika gelombang pantul diterima receiver.

Berikut Algoritma membaca data ultrasonik:

• Beri tegangan positif pada pin Trigger selama 10µS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz

• Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo

• Rumus untuk menghitung jaraknya adalah S = (0.034 *t) /2 cm.

Bentuk diagram waktu cara kerja sensor ultrasonik dapat dilihat pada Gambar dibawah ini:

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 analog Reference().

· 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 dataanalogWrite().

· 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 analog Reference().

Liquid Crystal Display

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:

Motor servo

Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar pulsa (duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.

Spesifikasinya kurang lebih sebagai berikut :

• tegangan kerja : 4,8 – 6 Vdc

• torsi : 1,6 kg/cm

• arus : < 500 mA

• dimensi : 22 x 12,5 x 29,5 cm

• berat : 9 gr

• kecepatan putaran: 0,12 detik/60 derajat

Konfigurasi Pin :

Grafik sinyal Motor Servo:

Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm, juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative.

Papan Breadboard

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.

Kabel Jumper

Jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya dan memungkinkanmu untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder. Intinya kegunaan kabel jumper ini adalah sebagai konduktor listrik untuk menyambungkan rangkaian listrik.

Jenis jenis kabel jumper yang paling umum adalah sebagai berikut:

a. 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,

b. 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.

c. 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.

4. Percobaan[KEMBALI]

a. Hardware[KEMBALI]

Tempat Sampah

Kabel USB

Power Bank

Prototype Tempat Sampah

b. Rangkaian Simulasi[KEMBALI]

c. Flowchart[KEMBALI]

Master

Slave

d. Listing Program[KEMBALI]

Master

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(11, 12);

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(2, 3, 5, 6, 7, 8);

int trigPin = 9;

int echoPin = 10;

long duration;

int distance;

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

mySerial.begin(9600);

}

void loop() {

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

distance = duration * 0.034 / 2;

//Serial.println(distance);

if ((distance <=9) && (distance >= 0))

{

mySerial.write(1);

Serial.println("terdeteksi");

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("KAPASITAS");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("FULL");

}

else {

Serial.println("kurang");

mySerial.write(2);

delay(100);

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("MASUKAN");

lcd.setCursor(8, 0);

lcd.print("SAMPAH");

}

Slave

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(11, 12);

#include <Servo.h>

Servo myservo;

#define buzzer 5

#define infra 4

void setup() {

myservo.attach(9);

myservo.write(180);

pinMode(buzzer, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

mySerial.begin(9600);

pinMode(infra, INPUT);

}

void loop() {

if (mySerial.available() > 0)

{

int data = mySerial.read();

if (data == 1)

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);

Serial.println("terdeteksi");

}

else if (data == 2) {

digitalWrite(buzzer, LOW);

Serial.println("tidak terdeteksi");

}

int nilai = digitalRead(infra);

if (nilai == LOW)

{

myservo.write(0);

delay(3000);

myservo.write(180);

delay(1500);

}

e. Video[KEMBALI]

f. Analisa[KEMBALI]

Apabila sensor infrared pada tempat sampah mendeteksi adanya objek sekitar 7cm di depan sensor maka akan memutar motor servo sejauh 180 derajat sehingga membuka tutup tempat sampah. Pada saat itu LCD yang ada di depan tempat sampah menampilkan karakter “MASKUKAN SAMPAH”. Jika jarak yang dideteksi oleh sensor infrared lewat dari 7cm maka motor servo tidak akan berputar yang mana tutup tempat sampah tidak membuka. Pada alat diatas juga digunakan sensor ultrasonic yang berguna untuk mendeteksi jika sampah di dalam kotak sampah penuh. Sensor ultrasonic diatur jarkanya pada jarak 9cm. Jika ketinggian sampah terdeteksi oleh sensor ultrasonic pada jarak 9 cm secara horizontal maka buzzer berbunyi. Pada saaat buzzer berbunyi LCD akan menampilkan karakter “SAMPAH FULL”. Jika ketinggian sampah tidak terdeteksi oleh sensor ultrasonic maka buzzer off dan tampilan LCD akan sama dengan tampilan awal.

Teknik Elektro

Proyek M4

Tidak ada komentar:

Posting Komentar