a) Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut:
Bagian-bagian Arduino UNO
· Soket USB
Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop. Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.
· Analog Pin
Analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog, seperti dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dan lainya lalu mengubahnya menjadi nilai digital. Pada arduino Uno terdapat 6 analog pin dari A0 sampai A5.
· Digital Pin I/O
Digital Pin I/O adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen atau rangkaian digital. Pada Arduino Uno terdapat 14 digital pin yang berfungsi memberikan nilai logika (0 atau 1). Pin berlabel “~” adalah pin PWM (Pulse Width Modulation).
· LED Power Indicator
LED yang akan menyala dan menandakan Arduino telah mendapatkan supply listrik yang sesuai.
· Tombol Reset
Digunakan untuk mereset atau mengulang program Arduino dari awal
· Power Jack
Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 5V-12V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, jadi tidak perlu memasang baterai/adaptor saat memprogram Arduino.
b) Water Sensor
Pada umumnya, toren air dikontrol secara otomatis pada sebuah mekanisme penataan yang akan memenuhi air bila volume air sudahnyaris penuh. Sangat merepotkan bila pengisian air anda kontrol secara manual oleh kita. Karena selain melemparkan waktu percumamelulu untuk menantikan air terisi penuh, pun akan berpotensi pemborosan air diakibatkan lupa mematikan pompa air tersebut.
Seharusnya, di jaman canggih ini telah tidak usah menantikan airhingga terisi penuh. Karena, telah ada perangkat yang bisa mematikan atau mengobarkan pompa air secara otomatis andai air mulai berakhir atau sudah nyaris penuh. Alat itu ialah water level meter controller yang bisa mendeteksi volume air, tinggi air, serta kualitas air di dalam tangki, sungai, danau, dan sejenisnya dengan akurat dan mudah.
water level meter pun dilengkapi dengan sistem kontrol yang bisa secara otomatis mendeteksi kedalaman, volume, aliran air, dan sejenisnya dengan tingkat akurasi yang tinggi. Sehingga andai ada penambahan air yang signifikan atau tinggi makaperangkat ini bakal langsung mengantarkan sinyal digital melewati jaringan wifi ke operator pemantau dalam format data yang telah dapat dibaca dengan mudah. Lalu, diteruskan ke sistem peringatan berupa alarm, lampu, maupun suara guna memberitahu bahwa suasana air sedang merasakan peningkatan atau bila untuk tangki telah terisi penuh.
c) Sound Sensor
Sensor suara merupakan module sensor yang mensensing besaran suara untuk diubah menjadi besaran listrik yang akan dioleh mikrokontroler. Module ini bekerja berdasarkan prinsip kekuatan gelombang suara yang masuk.
Dimana gelombang suara tersebut mengenai membran sensor, yang berefek pada bergetarnya membran sensor. Dan pada membran tersebut terdapat kumparan kecil yang dapat menghasilkan besaran listrik. Kecepatan bergeraknya membran tersebut juga akan menentukan besar kecilnya daya listrik yang akan dihasilkan.Komponen utama untuk sensor ini yaitu condeser mic sebagai penerima besar kecilnya suara yang masuk. Prinsip kerja yaitu: Gelombang suara yang masuk ke microphone akan menggetarkan komponen diafragma ini yang dimana terletak didepan backplate yang terdapat komponen kondesator.Ketika kondesator terisi dengan muatan, pada diafragma dan backplate akan tercipta medan listrik. Dan yang dimana besarnya medan listrik dipengaruhi oleh ruang yang terbentuk diantara kedua komponen tersebut.Variasi akan jarak antara diafragma dengan backplate muncul dikarenakan efek adanya tekanan suara yang mengenai diafragma yang menyebabkan terjadinya pergerakan diafragma relatif.
Karakteristik yaiitu:
v Susunannya lebih kompleks dibanding dengan jenis microphone lainnya seperti dibanding dengan dynamic Microphone
v Pada frekuensi tinggi, akan menghasilkan suara yang lebih halus dan natural, serta sensitivitas yang lebih tinggi
v Mudah akan mencapai respon frekuensi flat dan memiliki range frekuensi yang lebih luas
v Ukurannya lebih kecil dibanding dengan jenis tipe mikrophone lainnya
Spesifikasi yaitu:
v Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
v Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
v Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
v Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
v Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
v Sudah terdapat indikator led
d) LED
Light Emitting Diode (LED) adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Cara kerja LED hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang didoping sehingga menciptakan junction P dan N. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan proton dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Polaritas LED dapat dilihat melaui ciri-ciri fisiknya. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.
e) Buzzer
Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.
Piezoelectric Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator.
f) LCD 16x2
LCD atau Liquid Crystal Display merupakan suatu peralatan elektronika yang berfungsi untuk menampilkan output dari suatu sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada layar. Sebuah citra dibentuk dengan mengombinasikan kondisi nyala dan mati dari pixel-pixel yang menyusun layar sebuah LCD.
LCD terdiri atas dua bagian utama yaitu bagian Backlight (Lampu Latar Belakang) dan bagian Liquid Crystal (Kristal Cair). LCD tidak memancarkan pencahayaan apapun, tetapi 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) adalah cairan organik yang berada diantara dua lembar kaca yang memiliki permukaan transparan yang konduktif.
Keterangan:
1) Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
2) Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tinoxide (ITO).
3) Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).
4) Glass substrate yang berisibaris-baris elektroda Indium tinoxide (ITO).
5) Film dengan polarizing filter horizontal untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
6).Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke pengamat.
Umumnya LCD sudah memiliki integrated circuit tersendiri sehingga para pengguna dapat mengontrol tampilan LCD dengan mudah dengan menggunakan mikrokontroler untuk mengirimkan data melalui pin-pin input yang sudah tersedia.
g) 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.
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.
h) Komunikasi UART
UART atau Universal Asynchronous Receiver-Transmitter adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal. UART sekarang ini termasuk di dalam beberapa mikrokontroler (contohnya, PIC16F628).
UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.
i) Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
#include <LiquidCrystal.h>
#define water A0
#define soundSensor 4
LiquidCrystal lcd(13,2,11,10,9,8);
int nilaiSensorAir;
int nilaiSensorSuara;
int tinggiAir;
void setup(){
pinMode(water,INPUT);
pinMode(soundSensor,INPUT);
lcd.begin(16,2);
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
nilaiSensorAir= analogRead(water);
nilaiSensorSuara= digitalRead(soundSensor);
if(nilaiSensorAir >= 200 && nilaiSensorSuara == HIGH )
{
Serial.print("1");
lcd.clear(); //Menghapus layar LCD
lcd.setCursor(0,0); //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
lcd.print("WARNING"); //Menampilkan text pada LCD
lcd.setCursor(0,1); //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
delay(500);
lcd.print("AIR PENUH");
}
else
lcd.clear(); //Menghapus layar LCD
lcd.setCursor(0,0); //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
lcd.print("AMAN"); //Menampilkan text pada LCD
lcd.setCursor(0,1); //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
lcd.print("AIR ADA ");
delay(500);
Serial.print("2");
}
}
#define led 13
#define buzzer 12
#define rellay 3
void setup() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali
{
pinMode(13,OUTPUT); //Deklarasi LED sebagai output
pinMode(12,OUTPUT); //Deklarasi buzzer sebagai output
pinMode(3,OUTPUT); //Deklarasi rellaysebagai output
Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600
}
void loop() //Semua program dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
if(Serial.available()>0)
{
int data = Serial.read();
if(data=='1') //Jika data yang dikirimkan berlogika
{
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(12,HIGH);//LED menyala
digitalWrite(3,HIGH);
}
else
{
digitalWrite(13 ,LOW);//LED menyala
digitalWrite(12 ,LOW);
digitalWrite(3,LOW);
}
}
}
Tidak ada komentar:
Posting Komentar