MODUL 4 (DEMO PROJECT)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Percobaan

    a. Prosedur Percobaan

    b. Rangkaian Simulasi
    c. Hardware

    d. Prinsip Kerja

    e. Listing Program

    f. Flowchart

    g. Video

    h. Link Download

 SMART ROOM SYSTEM

1. Tujuan Perancangan [KEMBALI]

           1.     Memenuhi syarat untuk Modul 4 Praktikum Mikrokontroller & Mikroprosesor.

     2.     Mempermudah lansia atau orang-orang disabilitas khususnya kesulitan dalam berjalan.

     3.     Mempermudah pengguna untuk menghidupkan dan mematikan kipas saat kondisi terpenuhi.

     4.     Membuka dan menutup gorden saat suatu kondisi terpenuhi.

 

2. Alat dan Bahan [Kembali]

    a. Alat    

·       Probes

1.     Jumper

Gambar 1. Jumper

 

2.     Adaptor

Gambar 2. Adaptor

b. Bahan

                1.   Resistor

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya.

Gambar 3. Resistor

 

            Spesifikasi Resistor :

 

             

                               

2.     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 variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat.

    Spesifikasi :

 

3. Transistor

Konfigurasi Pin

Spesifikasi

·         Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.

·         Lineritas +10 mV/ º C.

·         Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.

·         Range +2 º C – 150 º C.

·         Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.

·         Arus yang mengalir kurang dari 60 μA.

 

 c. Komponen Input

1.     Sensor LDR

   

Umumnya Sensor LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm pada saat dalam kondisi sedikit cahaya (gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena banyak cahaya. Tak heran jika komponen elektronika peka cahaya ini banyak diimplementasikan sebagai sensor lampu penerang jalan, lampu kamar tidur, alarm dan lain-lain.            

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

·         Tegangan maksimum (DC): 150V

·         Konsumsi arus maksimum: 100mW

·         Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ

·         Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)

·         Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms

·         Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius.

 

2.     Sensor Sentuh

 

Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor).

 

            Spesifikasi :

·      Tegangan kerja : 2v s/d 5.5v (optimal 3V)

·      Output high VOH : 0.8 VCC (typical)

·      Output low VOL : 0.3 VCC (max)

·      Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V) : 8 mA

·      Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V) : 4 mA

·      Waktu respon (low power mode): max 220 ms

·      Waktu respon (touch mode): max 60 ms

·      Ukuran: 24 mm x 24 mm x 7.2 mm

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

Tabel 1. Sensor Sentuh

Grafik respon sensor Sentuh:

  

 

3.     Sensor LM35

 Lm35 adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Lm358 yang diguankan sebagai komparator inverting , yaitu membandingkan antara tegangan input dari sensor dengan tegangan input dari variable resistor.

Karakteristik Sensor LM 35

1. Resolusi Sensor 10 mVolt/ ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Keakurasi kalibrasi 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
3. Jangkauan maksimal operasi suhu -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Tegangan kerja  4v sampai 30 volt.
5. Konsumsi arus rendah kurang dari 60 µA.
6. Faktor pemanasan diri yang rendah (low-heating) kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Impedansi keluaran yang rendah 0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Toleransi ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC

Spesifikasi:

        

Konfigurasi PinOut

Tiga 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.

                            

 

 

d. Komponen Output

1.     Motor DC

Gambar 18. Motor DC

 

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 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. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi  sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabila 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.

Spesifikasi:

2.     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.

Gambar 21. Motor Servo

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 :    

Motor Servo

 

3.     LCD

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.

Spesifikasi dari LCD 16×2

Adapun fitur – fitur yang tersedia antara lain

• Terdiri dari 16 kolom dan 2 baris
• Dilengkapi dengan back light
• Mempunyai 192 karakter tersimpan
• Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
• Terdapat karakter generator terprogram

Pin – pin LCD 16×2 dan keterangannya

Keterangan :

1. GND : catu daya 0Vdc
2. VCC : catu daya positif
3. Constrate : untuk kontras tulisan pada LCD
4. RS atau Register Select :
   • High : untuk mengirim data
   • Low : untuk mengirim instruksi
5. R/W atau Read/Write
   • High : mengirim data
   • Low : mengirim instruksi
   • Disambungkan dengan LOW untuk pengiriman data ke layar
6. E (enable) : untuk mengontrol ke LCD ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat diakses
7. D0 – D7 = Data Bus 0 – 7
8. Backlight + : disambungkan ke VCC untuk menyalakan lampu latar
9. Backlight – : disambungkan ke GND untuk menyalakan lampu lata

Fitur LCD 16x2

Fitur-fitur LCD ini terutama meliputi yang berikut.

·        Tegangan operasi LCD ini adalah 4.7V-5.3V

·        Ini termasuk dua baris di mana setiap baris dapat menghasilkan 16 karakter.

·        Pemanfaatan arus adalah 1mA tanpa backlight

·        Setiap karakter dapat dibangun dengan kotak 5 × 8 piksel

·        Huruf & angka LCD alfanumerik

·        Tampilan ini dapat bekerja pada dua mode seperti 4-bit & 8-bit

·        Ini dapat diperoleh dalam Backlight Biru & Hijau

·        Ini menampilkan beberapa karakter yang dibuat khusus

4. Buzzer

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

1. Tegangan operasi 4-8V DC

2. Arus <30mA

3. Frekuensi Resonansi 2300Hz

 

 

e. Komponen Lainnya

 

1.     Arduino Uno

 

 

Tabel 2. Spesifikasi Arduino Uno

SPESIFIKASI
Arduino Uno
Microcontroller	ATmega328P
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limit)	6-20V
Digital I/O Pins	14 (of which 6 provide PWM output)
PWM Digital I/O Pins	6
Analog Input Pins	6
DC Current per I/O Pin	20 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory 32 KB	(ATmega328P)
SRAM	2 KB (ATmega328P)
EEPROM	1 KB (ATmega328P)
Clock Speed	16 MHz
LED_BUILTIN	13
Length	68.6 mm
Width	53.4 mm
Weight

 

Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal (otomatis). Daya Eksternal (non-USB) dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER. Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 V, jika diberi daya kurang dari 7 V kemungkinan pin 5 V Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jika diberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.

Pin listrik adalah sebagai berikut:

a)     VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).

b)     5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya.

c)     3v3. Sebuah pasokan 3,3volt dihasilkan oleh regulator on-board.

d)     GND. Ground pin.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:

e)     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.

f)      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.

g)     PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite ().

h)     SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.

i)      LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.

Arduino 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:

j)      I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan perpustakaan Wire.

k)     Aref. Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference ().

l)      Reset. Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.

 

2.     Arduino Nano

Konfigurasi pin Arduino Nano. Arduino Nano memiliki 30 Pin. Berikut Konfigurasi pin Arduino Nano.

1.     VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya digital.

2.     GND merupakan pin ground untuk catu daya digital.

3.     AREF merupakan Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference().

4.     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

5.     Serial RX (0) merupakan pin sebagai penerima TTL data serial.

6.     Serial TX (1) merupakan pin sebagai pengirim TT data serial.

7.     External Interrupt (Interupsi Eksternal) merupakan pin yang dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun, atau perubahan nilai.

8.     Output PWM 8 Bit merupakan pin yang berfungsi untuk dataanalogWrite().

9.     SPI merupakan pin yang berfungsi sebagai pendukung komunikasi.

10.  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.

11.  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 analogReference().

 

Adapun spesifikasi yang dimiliki oleh Arduino Nano:

1.     Chip Mikrokontroller menggunakan ATmega328p atau Atmega168.

2.     Tegangan operasi sebesar 5volt.

3.     Tegangan input (yang disarankan) sebesar 7volt – 12 volt.

4.     Terdapat pin digital I/O 14 buah dan 6 diantaranya sebagai output PWM.

5.     8 Pin Input Analog.

6.     40 Ma Arus DC per pin I/O

7.     Flash Memory16KB (Atmega168) atau 32KB (Atmega328) 2KB digunakan oleh Bootloader.

8.     1 KbyteSRAM (Atmega168) atau 2 Kbyte 32KB (Atmega328).

9.     512 Byte EEPROM (Atmega168) atau 1 Kbyte (Atmega328).

10.  16MHz Clock Speed.

11.  Ukuran 1.85cm x 4.3cm.

 

3.     Driver Motor (L298N)

Modul Driver Motor L298N ini adalah sebuah sebuah H-Bridge Dual Motor Controller 2A yang memungkinkan kita untuk mengatur arah putaran maupun kecepatan dari satu atau dua motor DC. Selain itu, dengan modul driver motor ini kita juga dapat mengontrol sebuah motor stepper bipolar dengan mudah.

Fitur Module Driver Motor L298N

·        Tegangan operasi 0-46v

·        tegangan logic 4,5-7v

·        Arus 4A

·        heatsink untuk membuang panas

·        Regulator 7805 dengan keluaran 5v

·        Dioda proteksi

·        mampu mengontrol 2 motor DC

Modul driver motor ini dapat digunakan untuk motor dengan rentang tegangan DC antara 5 Volt - 35 Volt. Pada modul ini terdapat regulator 5V sehingga jika membutuhkan sumber tegangan 5V kita bisa mendapatkannya dari board ini. Berikut ini adalah spesifikasi dari Modul Driver Motor L298N:

1. Double H-Bridge drive chip L298N

2. Logical voltage 5V

3. Logical Current antara 0-36 mA

4. Drive voltage antara 5V sampai dengan 35V

5. Drive current sebesar 2A untuk setiap motor DC

6. Ukuran sebesar 43x43x27 mm

7. Berat 30 gram

Berikut ini adalah bentuk fisik dari Modul Driver Motor L298N :

3. Dasar Teori[KEMBALI]

1. Arduino Uno

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. 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.

Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi  untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.

Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328 yang memiliki 14 pin digital input/output (di mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, clock speed 16 MHZ, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tornbol reset. Board ini menggunakan daya yang terhubung ke komputer dengan kabel USB atau daya eksternal dengan adaptor AC-DC atau baterai.

Arduino Uno adalah pilihan yang baik untuk pertama kali atau bagi pemula yang ingin mengenal Arduino. Di samping sifatnya yang reliabel juga harganya murah.

Spesifikasi Board Arduino Uno:

Tegangan Operasi	5V
Tegangan Input	(disarankan) 7—12V
Batas Tegangan Input	6—2OV
Pin Digital I/O	14 (di mana 6 pin output PWM)
Pin Analog Input	6
Arus DC per I/O Pin	40 mA
Arus DC untuk pin	3.3V 50 mA
Flash Memory	32 KB (ATmega328) , di mana 0,5 KB digunakan olehbootloader
SRAM	2 KB (Atmega328)
EEPROM	1 KB (Atmega328)
Clock	16 MHz

Tabel 1. Spesifikasi Arduino Uno

 

Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal (otomatis). Daya Eksternal (non-USB) dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER. Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 V, jika diberi daya kurang dari 7 V kemungkinan pin 5 V Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jika diberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.
Pin listrik adalah sebagai berikut:

a)     VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).

b)     5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya.

c)     3v3. Sebuah pasokan 3,3volt dihasilkan oleh regulator on-board.

d)     GND. Ground pin.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:

e)     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.

f)      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.

g)     PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite ().

h)     SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.

i)      LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.

Arduino 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:

j)      I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan perpustakaan Wire.

k)     Aref. Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference ().

l)      Reset. Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.

Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. Atmega328 menyediakan UART TTL (5V) untuk komunikasi serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega8U2 sebagai saluran komunikasi serial melalui USB dan sebagai port virtual com untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware ’8 U2 menggunakan driver USB standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang diperlukan. Namun, pada Windows diperlukan, sebuah file inf.

Perangkat lunak Arduino terdapat monitor serial yang memungkinkan digunakan memonitor data tekstual sederhana yang akan dikirim komputer 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). Sebuah SoftwareSerial library memungkinkan untuk berkomunikasi secara serial pada salah satu pin digital pada board Uno. Atmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C, lihat dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI 

 

      2.     Arduino Nano

Arduino Nano adalah salah satu board mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano diciptakan dengan basis microcontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau Atmega 16(untuk Arduino versi 2.x). Arduino Nano kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi dalam paket yang berbeda. ArduinoNano tidak menyertakan colokan DC berjenis Barrel Jack, dan dihubungkan ke komputer menggunakan port USB Mini-B. Arduino Nano dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Gravitecth.

Gambar 12. Pin Konfigurasi Arduino Nano

Konfigurasi pin Arduino Nano. Arduino Nano memiliki 30 Pin. Berikut Konfigurasi pin Arduino Nano.

1.     VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya digital.

2.     GND merupakan pin ground untuk catu daya digital.

3.     AREF merupakan Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference().

4.     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

5.     Serial RX (0) merupakan pin sebagai penerima TTL data serial.

6.     Serial TX (1) merupakan pin sebagai pengirim TT data serial.

7.     External Interrupt (Interupsi Eksternal) merupakan pin yang dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun, atau perubahan nilai.

8.     Output PWM 8 Bit merupakan pin yang berfungsi untuk dataanalogWrite().

9.     SPI merupakan pin yang berfungsi sebagai pendukung komunikasi.

10.  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.

11.  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 analogReference().

Tabel 2. Konfigurasi Pin Arduino Nano

Adapun spesifikasi yang dimiliki oleh Arduino Nano:

1.     Chip Mikrokontroller menggunakan ATmega328p atau Atmega168.

2.     Tegangan operasi sebesar 5volt.

3.     Tegangan input (yang disarankan) sebesar 7volt – 12 volt.

4.     Terdapat pin digital I/O 14 buah dan 6 diantaranya sebagai output PWM.

5.     8 Pin Input Analog.

6.     40 Ma Arus DC per pin I/O

7.     Flash Memory16KB (Atmega168) atau 32KB (Atmega328) 2KB digunakan oleh       Bootloader.

8.     1 KbyteSRAM (Atmega168) atau 2 Kbyte 32KB (Atmega328).

9.     512 Byte EEPROM (Atmega168) atau 1 Kbyte (Atmega328).

10.  16MHz Clock Speed.

11.  Ukuran 1.85cm x 4.3cm.

3.    SensorLM35

          Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. 

Sensor lm35 merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Lm358 yang diguankan sebagai komparator inverting , yaitu membandingkan antara tegangan input dari sensor dengan tegangan input dari variable resistor.

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt.

Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dan dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian kontrol yang sangat mudah.

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu.

Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.

Adapun karakteristik sensor lm35 yaitu :

·         Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

·         Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC .

·         Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

·         Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

·         Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

·       Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

·         Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

·         Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Prinsip kerja LM35 yaitu 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 . suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu. Suhu lingkungan akan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tegangan outputnya,

Kelebihan dan kekurangan sensor suhu lm35 :

• Kelebihan:
a. Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150 ^oC
b. Low self-heating, sebesar 0.08 ^oC
c. Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
d. Rangkaian tidak rumit
e. Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

• Kekurangan:
Membutuhkan sumber tegangan untuk beroperasi

Gambar 1. Sensor Suhu LM35

LM35 adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92). Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajad Celcius, tetapi tidak cocok untuk pengukur suhu yang sensornya dimasukan dalam cairan. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad Celcius, maka komponen ini sangat cocok untuk digunakan sebagai eksperimen kita, atau bahkan untuk aplikasi-aplikasi seperti termometer ruang digital, mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.

Gambar 1 IC LM35

     4.     LDR Sensor

Simbol Sensor LDR

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.

Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang.

LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.

Secara umum, cara kerja sensor LDR tidak jauh berbeda dengan jenis resistor lainnya, yaitu:

• Cara kerja sensor LDR ditentukan berdasarkan intensitas cahaya yang diterimanya. Karena aliran listrik dalam komponen ditentukan oleh sedikit dan banyaknya jumlah cahaya yang diterima oleh sensor.
• Apabila cahaya jatuh pada bahan semikonduktor yang membentuk komponen. Maka cahaya akan diserap oleh bahan semikonduktor tersebut, lalu sebagian energinya akan ditransfer pada elektron. Sehingga nilai resistensi pada sensor akan menurun.
• Sebaliknya, apabila intensitas cahaya yang mengenai sensor berkurang. Maka secara otomatis nilai resistansinya akan naik. Hal ini karena semakin sedikit nilai elektron yang dilepaskan untuk menghantarkan aliran arus listrik. Maka semakin naik juga nilai resistensi yang dihasilkannya.

Karakteristik dalam hal ini adalah spesifikasi sensor LDR. 

• Sensor LDR memiliki tegangan DC maksimum hingga mencapai 150 volt.
• Alat tersebut memiliki konsumsi arus maksimum hingga 100 mW.
• Waktu respon untuk sensor LDR yaitu diprediksi dari 20 ms sampai dengan 30 ms.
• Sensor LDR memiliki tingkat resistensi mulai dari 10 Ohm sampai dengan 100 k Ohm.
• Untuk dapat beroperasi, sensor LDR dapat digunakan pada ruangan atau tempat dengan suhu -30 derajat sampai dengan 70 derajat Celcius.

Adapun grafik respon sensor adalah:

Sebutan lain untuk LDR (Light Dependent Resistor) adalah Photo Resistor, Photo Conduction ataupun Photocell.

     5.      Sensor Sentuh

 

Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor).

 

            Spesifikasi :

·      Tegangan kerja : 2v s/d 5.5v (optimal 3V)

·      Output high VOH : 0.8 VCC (typical)

·      Output low VOL : 0.3 VCC (max)

·      Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V) : 8 mA

·      Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V) : 4 mA

·      Waktu respon (low power mode): max 220 ms

·      Waktu respon (touch mode): max 60 ms

·      Ukuran: 24 mm x 24 mm x 7.2 mm

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

 Jenis-jenis Sensor Sentuh

Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. 

-.Sensor Kapasitif

Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

-.Sensor Resistif

Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).

Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

  

6.      Driver Motor (L293D)

Gambar 20. Driver Motor

Driver Motor adalah salah satu part mesin produksi sebagai motor penggerak yang berfungsi untuk menggerakkan sebuah benda kerja baik secara langsung ke beban kerja atau melalui perantara beban kerja. 
Adapun contoh fungsi dari aplikasi motor drive di beberapa benda kerja adalah sebagai berikut:

• Sebagai penggerak utama gear box.
• Sebagai penggerak utama roll line unit.
• Sebagai penggerak utama roll calender unit.
• Sebagai Penggerak utama pengaduk.
• Sebagai penggerak utama chain atau rantai.
• Sebagai penggerrak utama V Belt drive.
• Sebagai penggerak cyclo drive.
• Dan lain - lain.

Bagian - bagian part dari motor drive adalah sebagai berikut:

• Casing Motor drive, yang berfungsi sebagai rumah kumparan rotor dan stator sekaligus melindungi kumparan unit dari kebocoran barang asing masuk ke area kumparan seperti air.
• Cover Bearing depan dan belakang, yang berfungsi sebagai penutup ruang casing motor bagian depan dan belakang, sekaligus sebagai dudukan bearing shaft rotor.
• Ball Bearing, yang berfungsi sebagai tumpuan pokok dari shaft rotor sekaligus sebagai bagian yang berputar untuk memperingan beban putar dari shaft rotor.
• Terminal kabel joint, Yang berfungsi untuk joint kabel antara motor dengan power supply utama.
• Baut dan nut pengikat, yang berfungsi sebagai pengikat antara cover bearing depan dan belakang dengan casing motor sehingga motor unit terikat kencang menjadi unit.
• Shaft Rotor, yang berfungsi sebagai shaft bagian yang berputar setelah mendapat arus listrik dari kumparan stator.
• Kumparan Stator, yang berfungsi sebagai pembangkit arus untuk di salurkan ke shaft rotor.
• Kipas baling-baling, yang berfungsi sebagai pendingin atau pembuang panas yang timbul akibat proses kerja antara stator dengan rotor.

Menurut Datasheet IC L293D adalah suatu bentuk rangkaian Daya tinggi terintegrasi yang mempu melayani empat buah beban dengan arus antara 600mA sampai dengan 1.2A. Keempat pin Inputnya di desain untuk dapat menerima masukan level logika TTL. IC L293D dapat dipakai sebagai Driver Relay, Motor DC, motor Stepper maupun sebagai pengganti saklar dengan kecepatan switching mencapai 5KHz.

Pada dasarnya, L293D merupakan dua buah rangkaian jembatan-H yang dikemas dalam paket Integrated Circuit. Kedua rangkaian H bridge ini dikontrol oleh sebuah pin bernama Enable.

Gambar 21.Struktur L293D

Cara kerja rangkaian Driver motor menggunakan IC ini adalah:

• IC akan merespon sinyal input 1 dan input 2 ketika pin Enable 1 diberi logika HIGH. Jika diberi logika Low maka Motor 1 tidak akan berputar. 
• Ketika Input 1 dan input 2 diberikan input logika yang berbeda (Low dan high atau sebaliknya) maka motor akan berputar.
• Ketika Ketika Input 1 dan input 2 diberikan logika yang berlawanan maka motor akan berputar berlawanan arah dari sebelumnya.
• IC akan merespon sinyal input 3 dan input 4 ketika pin Enable 2 diberi logika HIGH. Jika diberi logika Low maka Motor 2 tidak akan berputar. 
• Ketika Input 3 dan input 4 diberikan input logika yang berbeda (Low dan high atau sebaliknya) maka motor akan berputar.
• Ketika Ketika Input 3 dan input 4 diberikan logika yang berlawanan maka motor akan berputar berlawanan arah dari sebelumnya.
• Syarat motor motor berputar adalah logika input berlawanan. Jika logika input sama-sama High atau sama-sama Low maka Motor tidak akan berputar. 
• Putaran motor searah jarum jam disebut Clock Wise (CW), sedangkan putaran motor yang berlawanan arah jarum jam disebut Counter Clock Wise (CCW).

7.      Motor

Gambar 22. Motor

Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau tenaga penggerak atau tenaga pemutar. Dalam peralatan rumah tangga motor listrik dapat ditemukan contohnya: pengering rambut kipas angin, mesin cuci, mesin jahit, pompa air, blender, mixer, bor listrik, lemari es, dan penyedot debu. Sedangkan dalam industri motor listrik digunakan untuk impeller pompa, fan, blower, menggerakan kompresor, mengangkat beban dan lain-lain. 

John Ambrose Fleming diakhir abad 19, memperkenalkan sebuah cara untuk memudahkan memahami cara kerja motor listrik. Yang disebut kaidah tangan kiri, kaidah ini memudahkan untuk mengetahui arah gaya dorong/lorentz, arah medan magnet dan arah arus listrik pada sebuah sistem induksi elektromagnetik. Berikut gambar kaidah tangan kiri.

Gambar 23.Aturan Tangan Kiri

            Prinsi p kerja motor listrik adalah mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Perubahan dilakukan dengan merubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut elektromagnit. Menurut sifatnya, kutub-kutub magnit senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarik-menarik. Sehingga jika sebuah magnet ditempatkan pada sebuah poros yang berputar dan magnet lainnya pada suatu kedudukan yang tetap maka akan diperoleh gerakan atau putaran.

Ada banyak bagian motor listrik tapi, sejatinya motor listrik hanya memiliki komponen utama yaitu stator dan rotor. Berikut ini bagian-bagian motor listrik:

·         Stator.Adalah bagian dari motor listrik yang tidak bergerak stator penghasil medan magnet, baik itu elekromagnetik ataupun medan magnet tetap. Stator terdiri dari beberapa bagian yaitu :

a)      Badan Motor, adalah tempat lilitan stator.terdiri dari rumah dengan alur-alurnya yang dibuat dari pelat-pelat yang dipejalkan berikut tutupnya.

b)       Kumparan Stator, adalah elektromagnetik berfungsi sebagai penghasil medan magnet bias diganti dengan medan magnet tetap yang memiliki dua kutub magnet yang saling berhadapan, kutub utara dan kutub selatan

·         Rotor. adalah bagian dari motor listrik yang bergerak, rotor terdiri dari beberapa bagian yaitu

a)      Sikat, untuk menghubungkan arus dari sumber tegangan ke komutator dari kumparan.

b)      Komutator, untuk mengubah/membalik arah arus yang mengalir pada kumparan agar putaran motor dapat terjadi. (Tidak bergerak bolak-balik) dan membantu dalam transmisi arus antara rotor dengan sumber daya.

·         Terminal adalah titik penyambungan sumber tenaga listrik dengan ujung kumparan motor.

·         Bearing adalah bantalan AS motor

·         Body Motor adalah tutup motor untuk pelindung dari lingkungan.

·         Celah Udara adalah jarak antara kedudukan stator dengan rotor.

Berikut ini gambar bagian-bagian motor listrik:

Gambar 24. Struktur Motor

Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangannya motor listrik terbagi 2 yaitu: Motor AC {Alternating Current} atau Motor Listrik Arus Bolak-Balik danMotor DC {Direct Current} atau Motor Listrik Arus Searah. Dari 2 jenis motor listrik tersebut terdapat klasifikasi jenis-jenis motor listrik berdasarkan prinsip kerja, konstruksi, operasi dan karakternya. Seperti yang terlihat gambar dibawah ini:

Gambar 25. Jenis-Jenis Motor

Motor DC adalah jenis motor listrik yang memerlukan sumber tegangan DC untuk beroperasi. Motor DC dibedakan lagi dari sumber dayanya yaitu sebagai berikut:

·         Separately Excited

 atau Motor DC Sumber Daya Terpisah.

·         Self Excited

 atau Motor DC Sumber Daya Sendiri berdasarkan konfigurasi supply medan dengan kumparan motor, Motor DC Self Excited dibedakan lagi yaitu sebagai berikut :

1. Motor DC Seri. Jenis motor yang gulungan medannya dihubungkan secara seri dengan gulungan kumparan motor,
2. Motor DC Shunt. Jenis motor yang gulungan medannya dihubungkan secara pararel dengan gulungan kumparan motor
3. Motor DC Campuran/Kompon. Jenis motor yang gulungan medan dihubungkan secara pararel dan seri dengan gulungan motor listri.

Motor AC adalah jenis motor listrik yang memerlukan sumber tegangan AC untuk beroperasi. Motor AC dibedakan lagi dari sumber dayanya yaitu sebagai berikut:

·         Motor Sinkro

 (Motor Serempak), jenis motor ac yang bekerja pada kecepatan tetap pada sistem frekuensi tertentu, motor jenis memiliki torsi yang rendah dan memerlukan arus dc untuk pembangkitan daya.

·         Motor Induksi

 (Motor Tak Serempak), merupakan motor listrik AC yang bekerja berdasarkan induksi medan magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut :

a)      Motor 1 Fasa, motor yang beroperasi dengan daya 1 fasa untuk menghasilkan tenaga mekanik.

b)      Motor 3 Fasa, motor yang beroperasi dengan daya 3 fasa untuk menghasilkan tenaga mekanik.

 8. Motor PWM-Servo

Motor servo menggunakan dengan sistem umpan balik tertutup, di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energy mekanik, maka magnit permanent motor DC servolah yang mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dari dua medan magnit. Salah satu medan dihasilkan oleh magnit permanent dan yang satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan dari dua medan magnit tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan putaran motor tersebut. Saat motor berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang nilainya konstan.

Gambar 21. Motor Servo

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 :    

Motor Servo

 

Untuk dapat mengontrol motor servo kita perlu memberikan pulsa high dan pulsa low dengan lebar tertentu. Frekuensi yang diperlukan adalah 50 Hz. Pulsa ini dapat dihasilkan dengan port I/O biasa pada mikrokontroler. Namun terkadang dengan cara ini pergerakan servo menjadi kurang akurat. Oleh karena itu digunakan metode Pulse Width Modulation (PWM). Dengan metode PWM dapat dihasilkan gerakan servo yang cukup akurat dengan resolusi yang kita sesuaikan dengan keinginan kita.

Berikut ini adalah salah satu contoh pulsa yang dihasilkan untuk menggerakan servo dengan sudut 0^o,90^o, dan 180^o

Gambar 26. Pensinyalan Motor Servo

Pulsa ini dapat dihasilkan dari pin OCR pada mikrokontroler. Perlu pengaturan register timer pada mikrokontroler agar dapat dihasilkan pulsa dengan lebar yang sesuai kita inginkan. Hal yang sangat penting adalah pengaturan frekuensi dan lebar pulsa on dan pulsa off. Oleh karena itu perlu dihitung berapa konstanta-konstanta timer yang di atur pada mikrokontroler.

Dua parameter utama yang diperlukan untuk mencari konstanta-konstanta timer adalah nilai clock mikrokontroler dan nilai clock timer (ditentukan dari prescaler). Dari kedua parameter itu kita dapat merancang lebar pulsa high dan pulsa low dengan frekuensi tertentu yang sesuai untuk menggerakan motor servo, seperti pulsa pada gambar di atas.

9.      LCD

Gambar 27.LCD

 

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 produkproduk 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:

Gambar 28.Struktur LCD

LCD yang digunakan pada Kalkulator dan Jam Tangan digital pada umumnya menggunakan Cermin untuk memantulkan cahaya alami agar dapat menghasilkan digit yang terlihat di layar. Sedangkan LCD yang lebih modern dan berkekuatan tinggi seperti TV, Laptop dan Ponsel Pintar menggunakan lampu Backlight (Lampu Latar Belakang) untuk menerangi piksel kristal cair. Lampu Backlight tersebut pada umumnya berbentuk persegi panjang atau strip lampu Flourescent atau Light Emitting Diode (LED). Cahaya putih adalah cahaya terdiri dari ratusan cahaya warna yang berbeda. Ratusan warna cahaya tersebut akan terlihat apabila cahaya putih mengalami refleksi atau perubahan arah sinar. Artinya, jika beda sudut refleksi maka berbeda pula warna cahaya yang dihasilkan.

Backlight LCD yang berwarna putih akan memberikan pencahayaan pada Kristal Cair atau Liquid Crystal. Kristal cair tersebut akan menyaring backlight yang diterimanya dan merefleksikannya sesuai dengan sudut yang diinginkan sehingga menghasilkan warna yang dibutuhkan. Sudut Kristal Cair akan berubah apabila diberikan tegangan dengan nilai tertentu. Karena dengan perubahan sudut dan penyaringan cahaya backlight pada kristal cair tersebut, cahaya backlight yang sebelumnya adalah berwarna putih dapat berubah menjadi berbagai warna.

Jika ingin menghasilkan warna putih, maka kristal cair akan dibuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight yang berwarna putih dapat ditampilkan sepenuhnya. Sebaliknya, apabila ingin menampilkan warna hitam, maka kristal cair harus ditutup serapat-rapatnya sehingga tidak adalah cahaya backlight yang dapat menembus. Dan apabila menginginkan warna lainnya, maka diperlukan pengaturan sudut refleksi kristal cair yang bersangkutan.

 

gambar 6. rangkaian interface lcd

Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN,RS dan RW:  jalur EN dinamakan Enable. Jalur  ini  digunakan  untuk  memberitahu  LCD  bahwa  anda  sedang  mengirimkan  sebuah data.  Untuk  mengirimkan  data  ke  LCD,  maka  melalui  program  EN  harus  dibuat  logika low “0” dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika  “1” dan tunggu untuk sejumlah  waktu tertentu (  sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut ) dan berikutnya set EN ke logika low “0” lagi.

Jalur RS adalah jalur Register Select.  Ketika RS  berlogika low  “0”, data  akan dianggap sebagai  sebuah  perintah  atau  instruksi  khusus  (  seperti  clear  screen,  posisi  kursor  dll  ). Ketika RS berlogika high “1”, data yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display LCD. Sebagai contoh, untuk menampilkan huruf “T” pada layar LCD maka RS harus diset logika high “1”.

Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada  bus  data  akan  dituliskan  pada  layar  LCD.  Ketika  RW  berlogika  high  ”1”,  maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ”0”. Pada akhirnya, bus data terdiri dari 4 atau 8 jalur ( bergantung pada mode operasi yang dipilih oleh user ). Pada kasus bus data 8 bit, jalur diacukan sebagai DB0 s/d DB7 Beberapa perintah dasar yang harus dipahami adalah inisialisasi LCD Character,

Function Set

Mengatur interface lebar data, jumlah dari baris dan ukuran font karakter

CATATAN:

X : Don’t care

DL: Mengatur lebar data

DL=1, Lebar data interface 8 bit ( DB7 s/d DB0)

DL=0, Lebar data interface 4 bit ( DB7 s/d DB4)

Ketika menggunakan lebar data 4 bit, data harus dikirimkan dua kali

N: Pengaktifan baris

N=0, 1 baris

N=1, 2 baris

F: Penentuan ukuran font karakter

F=0, 5x7

F=1, 5x8

Entry Mode Set

Mengatur increment/ decrement dan mode geser

Catatan:

I/D: Increment/ decrement dari alamat DDRAM dengan 1 ketika kode karakter dituliskan ke DDRAM.

I/D = “0”, decrement

I/D= “1”, increment

S: Geser keseluruhan display kekanan dan kekiri

S=1, geser kekiri atau kekanan bergantung pada I/D

S=0, display tidak bergeser

Display On/ Off Cursor

Mengatur status display ON atau OFF, cursor ON/ OFF dan fungsi Cursor Blink

D : Mengatur display

D = 1, Display is ON

D = 0, Display is OFF

Pada kasus ini data display masih tetap berada di DDRAM, dan dapat ditampilkan kembali secara langsung dengan mengatur D=1.

C : Menampilkan kursor

C = 1, kursor ditampilkan

C = 0, kursor tidak ditampilkan

B : Karakter ditunjukkan dengan kursor yang berkedip

B=1, kursor blink

Clear Display

Perintah ini hapus layar

Geser Kursor dan Display

Geser posisi kursor atau display ke kanan atau kekiri tanpa menulis atau baca data display. Fungsi ini digunakan untuk koreksi atau pencarian display

Catatan : x = Dont care

POSISI KURSOR

Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display. Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD adalah disimpan didalam memory ini, dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri. 

Pada peta memori tersebut, daerah yang berwarna biru ( 00 s/d 0F dan 40 s/d 4F ) adalah display yang tampak. Sebagaimanan yang anda lihat, jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan  posisi  dari  layar.  Demikianlah  karakter  pertama  di  sudut  kiri  atas  adalah menempati  alamah  00h.  Posisi  karakter  berikutnya  adalah  alamat  01h  dan  seterusnya. Akan  tetapi,  karakter  pertama  dari  baris  2  sebagaimana  yang  ditunjukkan  pada  peta memori adalah pada alamat 40h. Dimikianlah kita perlu untuk mengirim sebuah perintah ke  LCD untuk mangatur  letak  posisi kursor pada baris dan kolom tertentu. Instruksi Set Posisi  Kursor  adalah  80h.  Untuk  ini  kita  perlu  menambahkan  alamat  lokasi  dimana  kita berharap  untuk  menempatkan  kursor.Sebagai  contoh,  kita  ingin  menampilkan  kata

”World”  pada  baris  ke  dua  pada  posisi  kolom  ke  sepuluh.  Sesuai  peta  memori,  posisi karakter pada kolom 11 dari baris ke dua, mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita tulis  kata  ”World”  pada  LCD,  kita  harus  mengirim  instruksi  set  posisi  kursor,  dan perintah  untuk  instruksi  ini  adalah  80h  ditambah  dengan  alamat  80h+4Ah  =0CAh. Sehingga dengan mengirim perintah CAh ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 11 dari DDRAM.

Set Alamat Memori DDRAM

Catatan:

A : Alamat RAM yang akan dipilih

Sehingga alamat RAM LCD adalah 000 0000 S/D 111 1111 b atau 00 s/d 7Fh

     10.      Potensiometer

Gambar 29.Potensiometer

Potensiometer adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Pada dasarnya bagianbagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah:

·         Pen yapu atau disebut juga dengan Wiper

·         Ele ment Resistif

·         Ter minal

Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu:

1.      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.

2.      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.

3.      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.

      

Gambar 30. Jenis-Jenis Potensometer

Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.

Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon). Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).

Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut:

·         Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.

·         Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

·         Sebagai Pembagi Tegangan

·         Aplikasi Switch TRIAC

·         Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser

·         Sebagai Pengendali Level Sinyal

      11.     Buzzer

Buzzer Elektronika adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri. Pada umumnya, buzzer elektronika ini sering digunakan sebagai alarm karena penggunaannya yang cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi yang dapat didengar manusia.

Pada dasarnya Buzzer Elektronika menyerupai loud speaker namun memiliki fungsi-fungsi yang lebih sederhana. Berikut adalah beberapa fungsi buzzer elektronika :

1. Sebagai bel rumah
2. Alarm pada berbagai peralatan
3. Peringatan mundur pada truk
4. Komponen rangkaian anti maling
5. Indikator suara sebagai tanda bahaya atau yang lainnya
6. Timer
7. Dan lain-lain

Pada dasarnya, prinsip kerja dari buzzer elektronika hampir sama dengan loud speaker dimana buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang secara diafragma. Ketika kumparan tersebut dialiri listrik maka akan menjadi elektromagnet sehingga mengakibatkan kumparan tertarik ke dalam ataupun ke luar tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang secara diafragma maka setiap kumparan akan menggerakkan diafragma tersebut secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.

Konfigurasi pin :

1. kaki pendek/negatif dihubungkan ke GND
2. kaki panjang/positif dihunbungkan ke pin 13

Spesifikasi:

1. Tegangan operasi 4-8V DC

2. Arus <30mA

3. Frekuensi Resonansi 2300Hz

12. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm: 

V = I R

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. 

 

resistor

1.    Resistor 4 gelang warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2.    Resistor 5 gelang warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3.    Resistor 6 gelang warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai toleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

Perhitungan:

13. Transistor NPN

Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.

Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.

Transistor sebagai saklar

Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;

Rb = Vbe / Ib

Transistor sebagai penguat

Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.

4. Percobaan [KEMBALI]

a) Percobaan preosedur[KEMBALI]

1. Hubungkan Master ke slave1 dan slave2

2. Hubungkan 2 buah Sensor LDR, Sensor DHT11 ke master sebagai input dan lcd, motor dc ke master sebagai output dari DHT11

3. Hubungkan Motor PWM-Servo ke slave 1 sebagai output dari sensor senstuh dan motor driver yang terhubung ke motor sebagai output dari sensor LDR

4. Masukkan listing program ke master DAN slave

5. Jalankan rangkaian

b) Rangkaian Simulasi[KEMBALI]

     

                    Sistem Ruang Inap Rumah Sakit ini adalah sistem untuk ruangan RS dimana terdapat kontrol gorden otomatis dengan memanfaatkan sensor cahaya (LDR) yang dipasang didalam dan diluar ruangan. Selanjutnya terdapat sistem kontrol kipas angin otomatis dengan memanfaatkan sensor suhu (LM35) yang mana ketika suhu diatas 33°C maka kipas angin akan hidup otomatis dan suhu yang terbaca akan ditampilkan di LCD. Selanjutnya terdapat kontrol pintu otomatis dengan memanfaatkan sensor sentuh(touch) yang mana ketika sensor mendeteksi sentuhan maka pintu akan otomatis terbuka dan bel(buzzer) pun akan hidup

    c. Hardware[Kembali]

    d. Prinsip Kerja[KEMBALI]

       Rangkaian ini berfungsi untuk membuat sebuah sistem ruang inap di rumah sakit dimana terdapat sensor LDR sebagai kontrol motor yang terhubung ke gorden dan sensor lm35 sebagai kontrol motor yang terhubung ke kipas angin dan LCD, serta kontrol pintu otomatis yang menggunakan sensor sentuh dengan output berupa PWM servo dan buzzer. Pada rangkaian terdapat sebuah arduino uno dan dua arduino nano, dimana arduino uno bertindak sebagai master dan arduino nano bertindak sebagai slave1 dan slave2. Master terhubung ke LDR1, LDR2, LM35 dan dua slave. Slave1  terhubung ke sensor sentuh dengan output motor servo dan buzzer untuk control pintu serta terdapat driver motor untuk control gorden otomatis yang mana input ldr berada pada master dan dihubungkan dengan komunikasi I2C.

Pada rangkaian kontrol gorden, digunakan perbandingan intensitas cahaya yang diterima LDR1 dan LDR2. LDR1 mendapat cahaya dari cahaya yang ada di dalam ruangan, sedangkan LDR2 mendapatkan cahaya dari cahaya matahari di luar ruangan. Saat intensitas cahaya yang diterima LDR1 (dalam ruangan) lebih kecil dari LDR2 (luar ruangan) menandakan matahari sudah terbit maka intensitas cahaya yang diterima LDR2 lebih besar. Data tersebut dikirimkan dari master ke slave, motor yang terhubung ke gorden akan berputar searah jarum jam dan membuka gorden. Pada ramgkaian ini juga menggunakan sebuah limit switch dimana limit switch ini berfungsi untuk memberhintkan motor pembuka gorden. Untuk kondisi sebaliknya, saat intensitas cahaya yang diterima LDR1 (dalam ruangan) lebih besar dari LDR2 (luar ruangan) menandakan matahari sudah mulai terbenam maka intensitas cahaya yang diterima LDR2 lebih kecil, data kemudian dikirimkan dari master ke slave , motor yang terhubung ke gorden akan berputar berlawanan dari arah jarum jam dan menutup gorden.

Pada rangkaian kontrol kipas, digunakan hasil pembacaan dari sensor LM35. Saat LM35 mengukur suhu ruangan yang mana hasil pembacaan akan ditampilkan pada lcd. Saat LM35 mengukur suhu besar dari 33°C motor kipas akan berputar. Untuk kondisi lain, ketika suhu berada dibawah 33°C, motor kipas akan berhenti berputar.

Pada rangkaian kontrol pintu, digunakan sensor sentuh dimana ketika sensor disentuh maka sensor akan berlogika high maka motor servo akan berputar 90° sehingga pintu akan terbuka dan buzzer pun aktif sebagai bel. Dan ketika tidak ada lagi sentuhan pada sensor maka sensor berlogika low dan motor servo akan berputar keposisi awal dan pintu akan menutup.

 

e) Listing Program[KEMBALI]

    1. Master

#include <Wire.h>

#include <DHT.h>

#include <Servo.h>

#define ldr_out A1

#define ldr_in A2

#define lm35 A3

int valueldr_out, valueldr_in, valuelm35;

boolean x; //slave1 transmision

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

  Serial.begin(9600);

  pinMode(ldr_out, INPUT);

  pinMode(ldr_in, INPUT);

  pinMode(lm35, INPUT);

  Wire.begin();

}

void slave1() {

  Wire.beginTransmission(1);

  Wire.write(x);

  Wire.endTransmission();

}

void slave2() {

  Wire.beginTransmission(2);

  Wire.write(valuelm35);

  Wire.endTransmission();

}

void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

  valueldr_out = analogRead(ldr_out);

  valueldr_in = analogRead(ldr_in);

  valuelm35 = analogRead(lm35);

  if (valueldr_out > valueldr_in) {

    x = true;

  }

  else {

    x = false;

  }

  delay(250);

  slave1();

  slave2();

}

slave1();

}

2. Slave

#include <Wire.h>

#include <Servo.h>

#define in1 5

#define in2 4

#define ENA 3

#define buzz 8

#define touch 10

int x;

const byte slaveId = 1;

Servo servo;

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

  Serial.begin(9600);

  pinMode(in1, OUTPUT);

  pinMode(in2, OUTPUT);

  pinMode(ENA, OUTPUT);

  pinMode(buzz, OUTPUT);

  pinMode(touch, INPUT);

  servo.attach(9);

  servo.write(0);

  Wire.begin (slaveId);

  Wire.onReceive(receiveEvent);

}

void receiveEvent() {

  x = Wire.read();

}

void loop() {

  if (x == true) {

    analogWrite (ENA, 255);

    digitalWrite (in1, HIGH);

    digitalWrite (in2, LOW);

    delay(100);

  }

  else {

    analogWrite (ENA, 255);

    digitalWrite (in1, LOW);

    digitalWrite (in2, HIGH);

    delay(100);

  }

  if (digitalRead (touch) == HIGH) {

    digitalWrite (buzz, HIGH);

    servo.write (180);

    delay (1000);

  }

  else {

    digitalWrite (buzz, LOW);

    servo.write (0);

    delay (100);

  }

}

3. Slave2

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7);

#define in1 5

#define in2 4

#define ENA 3

int z, lm35;

const byte slaveId = 2;

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

  Serial.begin(9600);

  pinMode(in1, OUTPUT);

  pinMode(in2, OUTPUT);

  pinMode(ENA, OUTPUT);

  Wire.begin (slaveId);

  Wire.onReceive(receiveEvent);

  lcd.begin(16,2);

}

void receiveEvent(){

  z = Wire.read();

  lm35 = z*0.488;

}

void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

  lcd.setCursor (0,0);

  lcd.print ("SUHU RUANGAN :");

  lcd.setCursor (0,1);

  lcd.print(lm35);

  if (lm35 > 25 && lm35 < 31){

    digitalWrite (ENA, 10);

    digitalWrite (in1, HIGH);

  }

  else  if (lm35 > 30){

    digitalWrite (ENA, 20);

    digitalWrite (in1, HIGH);

  }

  else {

    digitalWrite (ENA, 0);

    digitalWrite (in1, LOW);

  }

}

f) Flowchart[KEMBALI]

    1. Master

         

    2. Slave 1

    3. Slave 2

g)  Video Simulasi[KEMBALI]

        Video Simulasi Proteus

        Video Demo Project

h) Download File[KEMBALI]

1. File Html   - Disini

2. Rangkaian Simulasi -Disini

3. Listing Program Master - Disini

4. Listing Program Slave1  - Disini

5. Listing Program Slave2 - Disini

5. Listing DHT Sensor - Disini

6. Datasheet LDR Sensor - Disi ni

7. Datasheet LM35 Sensor - Disini 

8. Datasheet PIR Sensor - Disini

9. Datasheet PWM-Servo - Disini

       10. Datasheet Arduino Uno - Disini

11. Datasheet Arduino Nano - Disini 

 12.  Datasheet motor dc - Download            \

 13.  Datasheet LCD - Download

 14.  Datasheet Motor servo - Download

 16.  Datasheet Resistor - Download

 17.  Datasheet Buzzer - Download

18.   Datasheet l293D - Download 

 19. Library Touch Sensor - Disini

 20. Library Arduino Uno - Disini

 21. Library Arduino Nano - Disini

 22. Video Simulasi Rangkaian - Disini

23. Video Demo Alat - Disini