1. Tujuan [kembali]
a.
Motor
DC
b.
Sensor
PIR
c.
Sensor
LM 35
d.
LCD
e.
Arduino
Simulino Uno
f.
Power
Suply
g.
Ground
h.
LED
i.
Resistor
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.
a b
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.
a b
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.
a b
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
1.1 Flowchart Master
1.1.1
Setup
Master
Gambar 18.
Flowchart Setup Master
1.1.2
Loop
Master
Gambar 19. Flowchart Loop Master
1.2 Flowchart Slave
1.2.1
Setup
Slave
Gambar 20. Flowchart Setup Slave
1.2.2
Loop
Slave
Gambar 21. Flowchart Loop Slave
1.1 Program 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);
}
}
}
1.2 Program 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);
}
Prinsip Kerja:
Sensor
LM35 dan sensor PIR diletakkan di dinding atas pintu dalam kamar. Ketika sensor
LM35 mendeteksi suhu ruangan, output yang dihasilkannya didapatkan dengan rumus
:
Vout = 10mV/0C
Sedangkan
ketika sensor PIR mendeteksi suhu tubuh yang dipancarkan oleh pergerakan
manusia, maka sensor PIR mengeluarkan output logika 1 atau HIGH. Jika tidak
terdeteksi, outputnya berupa logika 0 atau LOW.
Sensor
LM35, sensor PIR, dan LCD dihubungkan ke Arduino pertama sebagai Master dengan
prinsip komunikasi UART. Ketika suhu yang terukur oleh LM35 sebesar lebih sama
dengan 270C dan sensor PIR mendeteksi adanya pergerakan manusia
(berlogika 1), maka sesuai yang diprogramkan, Master mengirimkan data serial
komunikasi “1” ke Arduino kedua sebagai Slave melalui pin TX. Sedangkan ketika
salah satu atau kedua sensor tersebut tidak sesuai dengan kondisi sebelumnya,
maka Master mengirimkan data serial komunikasi “2” ke Slave. Selain itu, Master
juga mengeluarkan output sinyal analog pada pin-pin PWM (ditandai simbol “~”)
yang terhubung ke LCD. Dengan begitu, LCD akan menampilkan besar suhu yang
terukur oleh LM35 dengan rumus “float nilaiSuhu =(suhu / 1024.0)*5000/10;” pada
program Master.
ANALISA RANGKAIAN
Untuk percobaan demo project yang telah kami simulasikan menggunakan sensor LM35 dan sensor PIR
diletakkan di dinding atas pintu dalam sebuah ruangan kamar. Apabila sensor
LM35 mendeteksi suatu suhu ruangan, maka output yang dihasilkannya per kenaikan
suhu tiap 1 derjat yaitu sebesar 10mV .Sedangkan ketika sensor PIR mendeteksi suhu
tubuh pergerakan manusia, maka sensor PIR akan menghasilkan output dengan
logika 1 atau (HIGH).Apabila tidak mendeteksi maka, outputnya berupa logika 0
(LOW).
Untuk demo project ini sensor
LM35, sensor PIR, dan LCD dihubungkan ke Arduino Master dan
selanjutnya arduino master ini di hiubungkan ke Arduino yang kedua sebagai Slave dengan prinsip komunikasi UART
yang mana pin TX master ke RX slave
dan sebaliknya. Pada proses pengukuran suhu di dapatkan dari LM35 diukur dengan
program “float nilaiSuhu =(suhu /
1024.0)*5000/10”.
Untuk respon dari arduino Slave yaitu berupa sebuah data yang dikirim oleh arduino master yang menghasilkan Output LED dan Pengaktifan Relay sehingga mengaktifkan motor DC yang memiliki peran sebagai kipas angin. jika data yang diterima Slave “1”, maka Slave mengeluarkan output untuk LED “OFF” dengan logika 0, LED “ON” berlogika 1, dan relay berlogika 1. dan relay menerima tegangan 5V, sehingga relay aktif dan motor DC (kipas angin) menjadi aktif. Begitu juga sebaliknya
KESIMPULAN
File Rangkaian Simulasi - Download
File Video -Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar