Minggu, 28 Januari 2024

Tugas Besar (Kontrol Kandang Landak Mini)

 




    1. Pendahuluan   [Kembali]

        Landak mini, atau lebih dikenal sebagai hedgehog, adalah hewan kecil yang terkenal karena tubuhnya yang dilindungi oleh duri atau bulu keras. Mereka termasuk dalam keluarga Erinaceidae dan terdapat beberapa spesies landak di seluruh dunia. Salah satu spesies yang sering dipelihara sebagai hewan peliharaan adalah landak mini Afrika (Atelerix albiventris).    

        Ketika memutuskan untuk memelihara landak sebagai hewan peliharaan, penting untuk menyediakan lingkungan yang aman, nyaman, dan sesuai dengan kebutuhan alami mereka. Kontrol kandang adalah elemen kunci dalam merawat landak, membantu memastikan kesejahteraan mereka

    2. Tujuan   [Kembali]

    1. Memahami prinsip dasar input dan output pada mikrokontroler
    2. Mengetahui komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian kontrol kandang landak mini
    3. Mampu menangkap dan memproses input dari sensor gas, sensor suhu, sensor cahaya, sensor touch, dan vibration sensor.
3. Alat dan Bahan   [Kembali]
Alat :

1. Power Supply


2. Logic Probe


3. Ground 

    
        Bahan :
        1. Arduino Uno
Spesifikasi :

2. Resistor


Spesifikasi :

3.  LED

LED adalah komponen mirip diode yang menghasilkan cahaya. Spesifikasi dari LED adalah sebagai berikut:
  • Superior weather resistance
  • 5mm Round Standard Directivity
  • UV Resistant Eproxy
  • Forward Current (IF): 30mA
  • Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
  • Reverse Voltage: 5V
  • Operating Temperature: -30℃ to +85℃
  • Storage Temperature: -40℃ to +100℃
  • Luminous Intensity: 20mcd
B. Konfigurasi Pin :  

Pin 1 : Positive terminal of LED
Pin 2 : Negative terminal of LED

4. Sensor MQ-2

                                  

        Spesifikasi :


5. Sensor UV

Sensor Ultraviolet

                        Spesifikasi :

    • Catu Daya : 3.3V/5V
    • Sensor : LTR390-UV-01
    • Communication Bus : I2C (Constant Address: 0x53)
    • Response Spectrum : 280 - 430nm
    • Mounting Hole Size : 2mm
    • Dimensi : 27 x 20mm

                    

6. Sensor Vibrasi

Pin Name

Description

VCC

           

The Vcc pin powers the module, typically with +5V

GND

Power Supply Ground

DO

Digital Out Pin for Digital Output.

 

Vibration Sensor Module Features & Specifications

  • Operating Voltage: 3.3V to 5V DC
  • Operating Current: 15mA
  • Using SW-420 normally closed type vibration sensor
  • LEDs indicating output and power
  • LM393 based design
  • Easy to use with Microcontrollers or even with normal Digital/Analog IC
  • With bolt holes for easy installation
  • Small, cheap and easily available

          7  Sensor Suhu LM35
                            
        Spesifikasi :

         Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)

         Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C

         0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)

         Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C

         Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh

         Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer

         Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V

         Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA

         Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam

         Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal

         Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA 

          9. Relay

Spesifikasi tipe relay: 5VDC-SL-C
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Jumlah pin: 5
Pin Relay:


     



    10. Dioda (1N4001)











        

  

    12. Kabel

    General Reference Standards 
  • DIN VDE 0295, IEC 60228, BS 6360
  • DIN EN 50290‐2‐22, DIN VDE 0207‐363‐4‐1 
  • IEC 60227‐5, EN 50525‐2‐51, VDE 0281‐13
  • DIN VDE 0482‐332‐1‐2, DIN EN 60332‐1‐2, IEC 60332‐1‐2 
  • RoHS, REACH & CE Direct

     13. Motor




      




13. Heater

        Spesifikasi :

    Ukuran  25 Watt untuk volume air kurang lebih 25 Liter
    Ukuran  50 Watt untuk volume air kurang lebih 50 Liter
    Ukuran  75 Watt untuk volume air kurang lebih 75 Liter
    Ukuran 100 Watt untuk volume air kurang lebih 100 Liter
    Ukuran 150 Watt untuk volume air kurang lebih 150 Liter
    Ukuran 200 Watt untuk volume air kurang lebih 200 Liter
    Ukuran 300 Watt untuk volume air kurang lebih 300 Liter


4. Dasar Teori  [Kembali]
 
1. Resistor  
Resistor merupakan komponen penting dan sering dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap sirkuit Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja di perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada ditubuh Resistor itu sendiri.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :



Tabel Kode Warna Resistor
Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :




Cara menghitung nilai resistor 4 gelang

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :




Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

Contoh-contoh perhitungan lainnya :

Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi

Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm


2. Arduino uno 

 

 

Spesifikasi dari arduino UNO adalah sebagai berikut:
BoardNameArduino UNO R3
SKUA000066
MicrocontrollerATmega328P
USB connectorUSB-B
PinsBuilt-in LED Pin13
Digital I/O Pins14
Analog input pins6
PWM pins6
CommunicationUARTYes
I2CYes
SPIYes
PowerI/O Voltage5V
Input voltage (nominal)7-12V
DC Current per I/O Pin20 mA
Power Supply ConnectorBarrel Plug
Clock speedMain ProcessorATmega328P 16 MHz
USB-Serial ProcessorATmega16U2 16 MHz
MemoryATmega328P2KB SRAM, 32KB FLASH, 1KB EEPROM
DimensionsWeight25 g
Width53.4 mm
Length68.6 mm
Bagian-bagian arduino uno:
-Power USB

Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
-Power jack

Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
-Crystal Oscillator

Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan             16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
-Reset

Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.

-Digital Pins I / O

Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
-Analog Pins

Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.
-LED Power Indicator

Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.

Bagian - bagian pendukung:
-RAM

RAM (Random Access Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static Random Acces Memory) dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory).
-ROM

ROM (Read-only Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data secara permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri dari Mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM.

Block Diagram Mikrokontroler ATMega 328P pada Arduino UNO

Adapun block diagram mikrokontroler ATMega 328P dapat dilihat pada gambar berikut:



Block diagram dapat digunakan untuk memudahkan / memahami bagaimana kinerja dari mikrokontroler ATMega 328P.

Pin-pin ATMega 328P:


            Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328P pada Arduino UNO


7. Sensor MQ-2

Sensor yang berguna untuk mendeteksi kebocoran gas baik pada rumah maupun industri. Sensor ini sangat cocok untuk mendeteksi H2, LPG, CH4, CO, Alkohol, Asap atau Propane. Karena sensitivitasnya yang tinggi dan waktu respon yang cepat, pengukuran dapat dilakukan dengan cepat. Sensitivitas sensor dapat disesuaikan dengan potensiometer.


    Grafik MQ2



14. Dioda (1N4001)













 

15. Kabel

General Reference Standards 
  • DIN VDE 0295, IEC 60228, BS 6360
  • DIN EN 50290‐2‐22, DIN VDE 0207‐363‐4‐1 
  • IEC 60227‐5, EN 50525‐2‐51, VDE 0281‐13
  • DIN VDE 0482‐332‐1‐2, DIN EN 60332‐1‐2, IEC 60332‐1‐2 
  • RoHS, REACH & CE Directives

 

                      16.  LED

  •   
     17. Motor




      




 

  • Features of brushed DC motors
    Advantages
        No need for a drive circuit when running at constant speed
        High-efficiency design
        Able to operate at high speeds
        High startup torque
        Responsive and easy to use as speed and torque can be controlled by voltage
    Disadvantages
        Motor life is shortened by the need for brushes and a commutator, which are subject to wear.The brushes generate both electrical and acoustic noise.

            18. Sensor LM35

    Sensor Suhu LM35 digunakan untuk mendeteksi suhu ruangan dengan output sebesar 10mV/Celcius.

    Pinout:

    Karakteristik Sensor suhu IC LM35  : 
    • 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 suhu25ºC  
    • 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.
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. 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.

        Sensor suhu ini terkalibrasi dalam satuan celcius dan mampu membaca nilai suhu dari 0˚C100˚C dan memiliki paraeter bahwa setiap kenaikan 1˚C tegangan keluaran naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150˚C. Pada perancangan menggunakan mikrokontroler ATmega8535, ADC yang digunakan adalah 10 bit, artinya data yang dihasilkan dari konversi adalah 0-1023. Untuk mengeluarkan output ADC dari mikrokontroler menggnakan rumus sebagai berikut : Hasil konversi ADC = (Vin*1024)/Vref Hasil output sensor kemudian akan diolah oleh mikrokontroler ATmega8535 yang kemudian nilainya akan ditampilkan pada layar lcd. Pada perancangan kakikakinya, kaki 1 terhubung power (0-5V), pin 2 sebagai output sensor yang akan terhubung dengan mikrokontroller ATmega8535, sedangkan pin 3 terhubung dengan ground.
    
                                            

Spesifikasi LM35 :

         Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)

         Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C

         0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)

         Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C

         Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh

         Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer

         Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V

         Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA

         Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam

         Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal

         Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA 

Cara Kerja Sensor Suhu LM35 
Dalam praktiknya proses antarmuka sensor LM35 dapat dikatakan sangat mudah. Pada IC sensor LM35 ini terdapat tiga buah pin kaki yakni Vs, Vout dan pin ground. Dalam pengoperasiannya pin Vs dihubungkan dengan tegangan sumber sebesar antara 4 – 20 volt sementara pin Ground dihubungkan dengan ground dan pin Vout merupakan keluaran yang akan mengalirkan tegangan yang besarnya akan sesuai dengan suhu yang diterimanya dari sekitar.

Prinsip kerja alat pengukur suhu ini, adalah sensor suhu difungsikan untuk mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dengan kata lain panas yang ditangkap oleh LM35 sebagai sensor suhu akan diubah menjadi tegangan.

Blok Diagram LM35
Source:

Diagram sirkuit ditunjukkan di atas. Secara singkat, ada dua transistor di tengah gambar. Yang satu memiliki sepuluh kali luas emitor yang lain. Ini berarti ia memiliki sepersepuluh dari kerapatan arus, karena arus yang sama mengalir melalui kedua transistor. Ini menyebabkan tegangan melintasi resistor R1 yang sebanding dengan suhu absolut, dan hampir linier melintasi rentang yang kita pedulikan. Bagian "hampir" ditangani oleh sirkuit khusus yang meluruskan grafik tegangan versus suhu yang sedikit melengkung.

Penguat di bagian atas memastikan bahwa tegangan di dasar transistor kiri (Q1) sebanding dengan suhu absolut (PTAT) dengan membandingkan keluaran kedua transistor. Amplifier di sebelah kanan mengubah suhu absolut (diukur dalam Kelvin) menjadi Fahrenheit atau Celsius, tergantung pada bagiannya (LM34 atau LM35). Lingkaran kecil dengan "i" di dalamnya adalah rangkaian sumber arus konstan. Kedua resistor dikalibrasi di pabrik untuk menghasilkan sensor suhu yang sangat akurat.    
Grafik:


20. Heater
Heater, dalam konteks umum, merujuk pada perangkat yang dirancang untuk menghasilkan panas dan meningkatkan suhu dalam suatu ruangan atau sistem tertentu. Biasanya menggunakan elemen pemanas, seperti kawat pemanas atau elemen pemanas keramik, heater mengubah energi listrik menjadi panas yang dipancarkan ke sekitarnya. Penggunaan heater dapat bervariasi dari pemanas ruangan untuk kenyamanan termal di rumah atau kantor hingga aplikasi industri yang memerlukan kontrol suhu yang ketat. Selain itu, heater juga dapat menjadi bagian dari berbagai perangkat, termasuk peralatan laboratorium, mesin, atau alat elektronik yang memerlukan suhu tertentu untuk beroperasi secara optimal.


Prinsip Kerja:
Prinsip kerja heater didasarkan pada konsep transformasi energi listrik menjadi panas. Biasanya, heater dilengkapi dengan elemen pemanas, seperti kawat pemanas atau elemen pemanas keramik, yang memiliki resistansi listrik tinggi. Ketika arus listrik mengalir melalui elemen pemanas ini, resistansi menyebabkan pemanasan, dan energi listrik diubah menjadi panas. Panas yang dihasilkan kemudian dipancarkan ke lingkungan sekitarnya, meningkatkan suhu di sekitar heater. Prinsip ini digunakan baik dalam pemanas ruangan konvensional maupun dalam berbagai aplikasi industri di mana kontrol suhu adalah faktor kritis. Beberapa heater juga dilengkapi dengan sensor suhu atau termostat untuk memantau dan mengatur suhu, memastikan kenyamanan atau kestabilan suhu yang diinginkan sesuai dengan kebutuhan pengguna atau spesifikasi aplikasi.

    5. Prosedur   [Kembali]

    a. Prosedur  [Kembali]

    • Prosedur percobaan:

      1.      Siapakan komponen yang dibutuhkan 
      2.      Susun rangkaian sebagaimana yang dibutuhkan 
      3.      Inputkan codingan Arduino 
      4.      Jalankan rangkaian 
      5.  Lakukan koreksi jika terjadi error, jika tidak terjadi error maka rangkaian berhasil dan selesai.

    b. Hardware dan Diagram Blok  [Kembali]

    • Hardware
1. Arduino Uno 
2. Resistor
3. Sensor gas
4. Sensor suhu
5. Sensor MQ2
6. Sensor sound
7. Sensor vibration
8. Relay
9. motor
10. Buzzer
11.  LED
12. Kabel
13. Dioda

 

    • Diagram Blok


    c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

            Rangkaian proteus :





    Rangkaian visual designer :


      Prinsip kerja:

      Sensor gas

      sensor ini diletakkan di dalam kandang landak, apabila landak mengeluarkan gas atau feses maka sensor akan aktif high. Sensor aktif dan menggerakkan motor agar bisa membersihkan kandang secara otomatis. 

      Sensor sound

      Sensor ini diletakkan di luar kandang, ini digunakan untuk memberikan makanan pada landak. Ketika sensor sound high maka motor akan bergerak memberikan makanan di dalam kandang landak.

      Sensor vibration

      sensor ini mendeteksi pergerakkan landak. apabila sensor aktif high maka akan mengaktifkan led sebagai indikator bahwa landak sedang beraktifitas.

      Sensor uv

      sensor ini mendeteksi sinar cahaya yang masuk di dalam kandang landak. Apabila cahaya dari pagi sampai sore maka akan led akan mati, sedangkan ketika malam hari maka led akan hidup sebagai penerang dari landak tersebut

      Sensor suhu

      sensor ini untuk mendeteksi suhu landak. Apabila suhu > 23 derajat celcius maka motor akan aktif. Sedangkan untuk suhu <23 derajat celcius maka pemanas (heater) akan aktif.

      Prinsip kerja reset Arduino:



      Ketika button close, maka tegangan dari power akan menuju resistor kemudian ke ground, karena arus kan mengalir ke tempat yang hambatannya rendah

      Kalau button terbuka, maka arus akan menuju capasitor, dan terjadi pengisian kapasitor


    d. Flowchart dan Listing Program 
    [Kembali]
    • Flowchart



    • Listing Program Arduino

      const int touchPin = 8;      // Sensor Sound di Pin 8

      const int vibrationPin = 11; // Sensor Vibration di Pin 11

      const int gasPin = 10;       // Sensor Gas di Pin 10

      const int suhuPin = A5;      // Sensor Suhu di Pin A5

      const int cahayaPin = A0;    // Sensor Cahaya di Pin A0

       

      const int outputPin4 = 4;    // Output di Pin 4

      const int outputPin6 = 9;    // Output di Pin 6

      const int outputPin5 = 7;    // Output di Pin 5

      const int outputPin3 = 12;    // Output di Pin 3

      const int ledPin13 = 13;     // LED di Pin 13

       

      void setup() {

        pinMode(soundPin, INPUT);

        pinMode(vibrationPin, INPUT);

        pinMode(gasPin, INPUT);

        pinMode(suhuPin, INPUT);

        pinMode(cahayaPin, INPUT);

       

        pinMode(outputPin4, OUTPUT);

        pinMode(outputPin6, OUTPUT);

        pinMode(outputPin5, OUTPUT);

        pinMode(outputPin3, OUTPUT);

        pinMode(ledPin13, OUTPUT);

       

        Serial.begin(9600);

      }

       

      void loop() {

        // Sensor Sound

        if (digitalRead(soundPin) == HIGH) {

          digitalWrite(outputPin4, HIGH);

        } else {

          digitalWrite(outputPin4, LOW);

        }

       

        // Sensor Vibration

        if (digitalRead(vibrationPin) == HIGH) {

          digitalWrite(ledPin13, HIGH);

        } else {

          digitalWrite(ledPin13, LOW);

        }

       

        // Sensor Gas

        if (digitalRead(gasPin) == HIGH) {

          digitalWrite(outputPin6, HIGH);

        } else {

          digitalWrite(outputPin6, LOW);

        }

       

        // Sensor Suhu

        int suhuValue = analogRead(suhuPin);

        float suhuCelcius = (suhuValue / 1023.0) * 5000 / 10;

        if (suhuCelcius > 23) {

          digitalWrite(outputPin5, HIGH);

        } else {

          digitalWrite(outputPin5, LOW);

        }

       

        // Sensor Cahaya

        int cahayaValue = analogRead(cahayaPin);

        if (cahayaValue < 895) {

          digitalWrite(outputPin3, HIGH);

        } else {

          digitalWrite(outputPin3, LOW);

        }

       

        delay(1000); // Tunggu 1 detik sebelum membaca sensor lagi

      }





Penjelasan Listing Program :

  • Mengatur library yang akan digunakan. MD_Parola dan MD_MAX72xx digunakan untuk mengendalikan display LED dot matrix Parola. SPI digunakan untuk komunikasi serial peripheral interface.

  • Mendefinisikan pin untuk beberapa perangkat, seperti sensor gas (gas), sensor api (flame), LED merah (redLed), LED biru (blueLed), buzzer, motor, dan pin untuk kontrol pemadam api (EXTINGUISHER_PIN dan MQ6_PIN).
  • Mendefinisikan pin untuk sensor suhu (TempPin) dan sensor LDR (LdrPin). Selain itu, juga didefinisikan batas ambang suhu (thresholdTemp) dan tegangan LDR (thresholdLdrVoltage) untuk kondisi tertentu.
  • Mendefinisikan apakah pengaturan UI (user interface) akan digunakan atau tidak.
  • Menggabungkan library MD_UISwitch jika pengaturan UI digunakan.

  • Mendefinisikan opsi debugging. Jika DEBUG diatur sebagai 1, maka fungsi-fungsi PRINT akan aktif.

  • Mendefinisikan tipe hardware dan pin untuk display Parola. Objek P dari kelas MD_Parola juga dibuat menggunakan konstruktor dengan parameter tipe hardware, pin CS, dan jumlah perangkat maksimum.

  • Mendefinisikan pin untuk kontrol UI jika pengaturan UI digunakan.

  • Mendefinisikan zona mati (deadband) untuk kontrol kecepatan jika pengaturan UI digunakan.

  • Mendefinisikan beberapa parameter untuk efek pengguliran teks pada display Parola, seperti kecepatan pengguliran (scrollSpeed), jenis efek (scrollEffect), posisi teks (scrollAlign), dan jeda antara pengguliran (scrollPause).

  • Mendefinisikan ukuran buffer (BUF_SIZE) untuk menyimpan pesan yang akan ditampilkan pada display. curMessage adalah pesan yang sedang ditampilkan, dan newMessage adalah pesan baru yang akan diupdate. Variabel newMessageAvailable menandakan ketersediaan pesan baru.

  • Membuat objek kontrol UI (uiDirection dan uiInvert) jika pengaturan UI diaktifkan. Fungsi doUI() digunakan untuk membaca dan menanggapi input UI.

  • Mendefinisikan fungsi readSerial() yang digunakan untuk membaca data dari port serial. 

  • Mendefinisikan fungsi setup() yang digunakan untuk melakukan inisialisasi pada awal program.

  • Mendefinisikan fungsi loop() yang merupakan bagian utama dari program yang akan dijalankan secara berulang.

  •  Membaca nilai digital dari pin sensor gas (gas) dan sensor api (flame). Nilai tersebut kemudian ditampilkan pada port serial.

  •  Membaca nilai analog dari sensor suhu (TempPin) dan sensor LDR (LdrPin). Nilai tersebut kemudian diubah menjadi suhu dalam derajat Celsius dan tegangan LDR.

  • Logika kontrol dan kondisi lainnya untuk mengendalikan LED, buzzer, motor, dan sebagainya.

  • Memanggil fungsi doUI() jika pengaturan UI diaktifkan. Selanjutnya, terdapat logika untuk menganimasikan pesan pada display Parola, membaca input dari port serial, dan memberikan jeda sebanyak 50 milidetik.

 


        e. Video Simulasi  [Kembali]
  • Video Penjelasan Rangkaian Proteus

  • Video Penjelasan Rangkaian Visual Designer


  • Video Merangkai Rangkaian Visual Designer


  • Video Merangkai Flowchart pada Visual Designer



        f. Download File  [Kembali]
    • File HTML [klik]
    • File Rangkaian Proteus [klik]
    • File Rangkaian Visual Designer dan Flowchart [klik]
    • File Rangkaian Running Text "WARNING" [klik]
    • Code Arduino [klik]
    • Video Simulasi Rangkaian Proteus [klik]
    • Video Simulasi Visual Designer [klik]
    • Video Merangkai Visual Designer [klik]
    • Video Merangkai Flowchart [klik]
    • Datasheet Arduino Uno [klik]
    • Datasheet LED [klik]
    • Datasheet Resistor [klik] 
    • Datasheet Sensor cahaya [klik]
    • Datasheet MQ-2 Sensor [klik]
    • Datasheet Sensor LM35 [klik]
    • Library sensor gas [klik]
    • Datasheet vibration sensor [klik]
    • Library sensor sound [klik]









Senin, 03 Juli 2023

Laporan Akhir 2




1. Jurnal
[Kembali]


2. Alat dan Bahan [Kembali]
 
1. Panel DL2203D
2. Panel DL2203C
3. Panel DL2203S

4. Jumper


5. IC74LS47


7. Switch




8. Power DC



9. Seven Segment Common Anoda




3. Rangkaian Simulasi [Kembali]


4. Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]

Pada rangkaian percobaan 3 ini menggunakan 7 switch yang fungsinya menginput data dan masing-masingnya terhubungkan ke ground (logika 1) dan terhubung ke VCC (logika 1). Masing-masing switch juga dihubungkan ke decoder IC74LS47, yg mana IC ini terhubung ke seven segment common anoda.

Adapun konfigurasi pin dari IC74LS47 adalah sebagai berikut:
1. Pin input, ada 4 pin, yaitu A, B, C, dan D. Input ini bekerja pada logika 1 (high)
2. Pin LT (lamp test), pin ini berfungsi untuk mengetes kondisi LED pada seven segmen dan juga berfungsi menset ketika diberikan aktif rendah sehingga menampilkan angka 8 pada seven segment.
3. Pin RBI (Ripple Blanking Input), pin ini memberikan pengaruh yang sama dengan RBO yaitu mematikan keluaran IC dari decoder. 
4. Pin BI/RBO (Blanking Input/ Ripple Blanking Output), pin ini memiliki fungsi untuk menahan data output. Ketika pin ini aktif, maka seven segment tidak akan aktif.

    Pada IC74LS47, kaki LT, RBI, dan BI/RBO memiliki aktif rendah, sehingga agar ketiga pin ini tidak memeberikan pengaruh ke tampilan seven segment, maka ketiga pin ini harus diberikan logika 1. Untuk tabel kebenaran dari IC74LS47 yaitu:


5. Video Rangkaian [Kembali]


6. Analisa [Kembali]

1) Analisa output yang dihasilkan tiap-tiap kondisi.
Jawab: 
  • Tampilan 0 : pada tampilan 0, pada B0, B1, B2 nya diberikan logika 1 karena merupakan pin RBI, RBO, LT, dan B3, B4, B5,B6 diberikan inputan 0 sehingga pada seven segmen akan menampilkan 0.
  • Tampilan 1: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B3=1, B4, B5, B6 nya 0, maka seven segmen akan menampilkan angka 1.
  • Tampilan 2: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B4=1, B3, B5, B6 nya 0, maka seven segmen akan menampilkan angka 2.
  • Tampilan 3: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B3=1, B4=1, B5, B6 nya 0, maka seven segmen akan menampilkan angka 3.
  • Tampilan 4: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B3=0, B4=0, B5=1, B6=0, maka seven segmen akan menampilkan angka 4.
  • Tampilan 5: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B3=1, B4=0, B5=1, B6=0, maka seven segmen akan menampilkan angka 5.
  • Tampilan 6: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B3=0, B4=1, B5=1, B6=0, maka seven segmen akan menampilkan angka 6.
  • Tampilan 7: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B3=1, B4=1, B5=1, B6=0, maka seven segmen akan menampilkan angka 7.
  • Tampilan 8: B0, B1, B2 nya berlogika 1, dan B3=0, B4=0, B5=0, B6=1, maka seven segmen akan menampilkan angka 8.

2) Analisa pengaruh LT, RBO, RBI.
jawab: 
Dasarnya seven segmen tidak dapat langsung membaca data yang diinputkan oleh switch. oleh karena itu, dibutuhkan BCD decoder untuk menerjemahkannya. Pada decoder ini terdapat input LT, RBI, RBO.
  • LT fungsinya adalah untuk menguji lampu LED pada seven segmen.
  • RBI fungsinya untuk mematikan keluaran IC dari decoder.
  • RBO fungsinya untuk menahan data output.
Karena LT, RBI, RBO ini memiliki peranan penting, dan agar seven segmen dapat menampilkan outputnya maka LT, RBI, dan RBO harus dinonaktifkan karena aktif low maka akan diberikan logika 1.

7. Link Download [Kembali]

  • Download HTML [klik disini]
  • Download Rangkaian Simulasi [klik disini]
  • Download Video Simulasi [klik disini]
  • Download Datasheet IC74LS47 [klik disini]
  • Download Datasheet seven segment [klik disini]
  • Laporan Akhir 1




    1. Jurnal
    [Kembali]


    2. Alat dan Bahan [Kembali]
     
    1. Panel DL2203D
    2. Panel DL2203C
    3. Panel DL2203S

    4. Jumper


    5. IC74111



    7. Switch




    8. Power DC


    9. Logic Probe  


    10. Gerbang AND



    11. Gerbang NOT



    3. Rangkaian Simulasi [Kembali]

    Gambar rangkaian menggunakan Proteus.

    Gambar rangkaian menggunakan D'Lorentzo.


    4. Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]

    Pada percobaan 1 ini menggunakan 4 JK Flip-Flop dan gerbang AND, yang mana output yang dikeluarkan adalah 4 bit, dan akan di tampilkan pada D'Lorentzo. Lalu SW6 dihubungkan pada kaki J dan K, dan SW7 dihubungkan ke gerbang AND yang mana kaki AND satu lagi dihubungkan ke clock dan outputnya dihubungkan ke clock JK flip-flop. Fungsi gerbang AND ini adalah untuk mengendalikan aliran data secara beraturan/sinkron dengan clock, maka ketika output gerbang AND sesuai dengan tipe aktif clock maka data akan dipindahkan, namun jika clock tidak aktif maka data tidak dipindahkan.

    Contohnya jika data yang ingin diinputkan adalah 1001, maka pada SW6 diberikan logika 1 sehingga output pertama nya akan 1, lalu SW6 berlogika 0 sehingga karena pengaruh clock pada gerbang AND tadi adalah untuk mengatur perpindahan data, ketika data 1 pada output pertama, lalu di trigger oleh clock maka akan berpindah ke output kedua. Lalu data input 0 tadi akan keluar pada output pertama. Dan begitu juga untuk data selanjutnya sampai semua data terinputkan. Rangkaian ini juga dapat bekerja sebagai shift register yang jenis-jenis nya yaitu SISO, SIPO, PISO, dan PIPO.

    5. Video Rangkaian [Kembali]



    6. Analisa [Kembali]

    1) Analisa output yang dihasilkan tiap-tiap kondisi.
    Jawab: 
    • Kondisi 1
    B3-B6=0
    B0,B2=1
    B1=X
    Sesuai dengan hasil percobaan data tersebut mengalami pergeseran. Pada saat B1 diberikan logika 1 maka ooutput pada flip flop pertama akan hidup/menampilkan logika 1, dan jika diberikan inputan 0 maka lampunya akan bergeser dari pertama ke kedua. Dan dapatb disimpulkan bahwa ini adalah SISO (Serial In Serial Out) yang mana data masuk satu-satu dan keluar satu-satu.
    • Kondisi 2
    B3-B6=0
    B1=X
    B0=1
    B2=1 ke 0
    Sesuai hasil pada percobaan yg mana data dimasukkan secara satu-satu, dan ketika B2 di switch dari 1 ke 0 maka data keluar bersamaan. Dan ini merupakan prinsip dari SIPO (Serial in paralel out).
    • Kondisi 3
    B3=B6=X
    B1=1
    B0,B2=1
    Pada hasil percobaan dapat dilihat dimana B3, B4, B5, B6 merupakan inputanya dan data diinputkan bersamaan. Lalu setelah itu, data akan keluar satu-satu, dan hasl ini merupakan prinsip dari PISO. 
    • Kondisi 4
    B3-B6=X
    B0=1
    B1,B2=0
    Berdasarkan percobaan ketika data diinputkan bersamaan (B3,B4, B5, B6 logika 1) maka daoat dilihat keempat lampunya hidup. Lalu diberikan logika 0 kembali maka data tsb langsung keluar/terkirimkan. Maka ini merupakan prinsip dari PIPO

    2) Jika gerbang AND pada rangkaian dihapus, sumber clock dihubungkan langsung ke flip flop, bandingkan output yang didapatkan.
    jawab: 
    jika gerbang AND dihapuskan, maka rangkaian tsb hanya akan berfungsi sebagai SISO dan SIPO saja. Karena gerbang AND tsb fungsinya untuk mengontrol perpindahan data antar flip flop.

    7. Link Download [Kembali]

  • Download HTML [klik disini]
  • Download Rangkaian Simulasi [klik disini]
  • Download Video Simulasi [klik disini]
  • Download Datasheet IC74111 [klik disini]
  • Download Datasheet Gerbang AND [klik disini]
  • Download Datasheet Gerbang NOT [klik disini]
  • Tugas Pendahuluan 2




    Tugas Pendahuluan 2 Percobaan 3 Kondisi 12 

    1. Kondisi
    [Kembali]

    Percobaan 3 Kondisi 12

    Buatlah rangkaian seperti gambar percobaan 3, dan ubahlah besar sumber tegangan menjadi 24 volt.

    2. Gambar Rangkaian Simulasi [Kembali]

    Gambar Rangkaian Percobaan 3.

    3. Video Simulasi [Kembali]



    4. Prinsip Kerja [Kembali]
         
        Pada percobaan 3 ini kita menggunakan gerbang NOR, gerbang OR, seven segmen common anoda dan menggunakan IC 74192 dan IC 74LS47 serta SW-SPDT.

        Pada IC 74192 terdapat beberapa kaki inputnya yaitu D0, D1, D2, dan D3 fungsinya ialah sebagai data input atau data yang akan dimasukkan, kaki UP akan menghitung maju ketika diberi input 1, dan ada kaki DN yang fungsinya akan menghitung mundur jika diberi input 1. Dan ada kaki PL yang gunanya adalah mengaktifkan counter untuk menghitung, PL ini aktif low yaitu akan aktif jika diberikan input 0. Lalu ada MR (Master Reset) yang gunanya adalah mereset menjadi nol. Lalu terdapat Q0, Q1, Q2, Q3 yaitu output dari IC 74192.

        Sedangkan pada IC 74LS47 memiliki beberapa kaki input yaitu kaki A, B, C, D yang merupakan input pada IC 74LS47. Lalu ada kaki BI/RBO fungsinya adalah untuk mematikan atau menghidupkan seven segmen, kaki RBI gunanya untuk menahan sinyal input, dan kaki LT fungsinya adalah memastikan menyala atau tidaknya LED pada seven segmen.

        Karena pada input D0, D1, D2, D3 yang MSB nya adalah D3 dan LSB nya adalah D0. Contohnya data yang akan di hitung mundur adalah 7 maka biner nya adalah (0111), sehingga D3 akan diberikan input 0 sedangkan D0, D1, D2 nya akan diberikan input 1. Maka untuk menghitung mundur nya ialah mengaktifkan atau mentrigger PL, maka ketika PL berlogika 1 clock akan mentrigger kaki DN sehingga akan mulai menghitung mundur dari 7 menuju 0. Proses menghitung mundur tersebut akan ditampilkan pada seven segmen.
       
    5. Link Download [Kembali]

  • Download HTML [klik disini]
  • Download Rangkaian Simulasi [klik disini]
  • Download Video Simulasi [klik disini]
  • Download Datasheet IC74LS47  [klik disini]
  • Download Datasheet seven segment [klik disini]
  • Tugas Pendahuluan 1




    Tugas Pendahuluan Percobaan 1 Kondisi 7

    1. Kondisi
    [Kembali]

    Percobaan 1 Kondisi 7

    Buatlah rangkaian seperti gambar percobaan1 dengan output LED biasa dan seven segment common anoda dalam satu rangkaian.

    2. Gambar Rangkaian Simulasi [Kembali]

    Gambar Rangkaian Percobaan 1 dengan output LED biasa dan seven segment commpon anoda.

    3. Video Simulasi [Kembali]



    4. Prinsip Kerja [Kembali]

        Pada percobaan 1 dengan kondisi 7 ini adalah contoh penggunaan shift register, yang dimana jenis shift register yang digunakan adalah SISO (Serial IN Serial Out). Dimana SISO (Serial In Serial Out) adalah data input dimasukkan secara satu-satu lalu output data keluarnya juga dikeluarkan satu-satu.

        Pada percobaan ini menggunakan 4 buah JK Flip Flop, 4 LED, 4 buah resistor, dan menggunakan IC 74547 serta menggunakan seven segment common anoda yang gunanya untuk menampilkan dalam bentuk angka/huruf dari bit-bit yang didapat. Lalu SW1, SW2, SW3, SW4 masing-masing dihubungkan ke input S pada masing-masing JK Flip-Flop. Dan SW7 dihubungkan pada input R pada masing-masing JK Flip-Flop. SW6 dihubungkan pada input J dan K pada tiap-tiap flip-flop. Dan SW5 dihubungkan ke clock pada masing-masing flip-flop, yang fungsinya adalah untuk mentrigger flip-flop sehingga LED nya nantinya akan bergeser.

        Serial In Serial Out (SISO) berarti data input akan masuk satu-satu dan data outputnya juga akan keluar satu-satu. Misalkan jika ingin membuat angka 8 berarti dengan bentuk biner nya adalah 1000, maka bit yang pertama kali di inputkan itu ialah dari MSB nya yaitu 1 kemudian seterusnya, sehingga pada SW6 akan diberikan logika 1 lalu clock akan mentrigger pada saat rise time (0 ke1), lalu LED 1 (D1) akan menyala, lalu SW6 diberikan logika 0 sehingga LED yang menyala akan berpindah ke LED 2 (D2) begitu seterusnya sampai LED 4 (D4) yang menyala dan LED 3, LED 2, LED 1 mati karena diberikan input 0. Maka pada sevent segmen nya nantinya akan menampilkan angka 8. Lalu jika kita tahu bahwa data itu berhasil terkirim maka dapat diberikan input 0 dan ditrigger oleh clock 4 kali sehingga seven segmen kembali menampilkan angka 0.


    5. Link Download [Kembali]

  • Download HTML [klik disini]
  • Download Rangkaian Simulasi [klik disini]
  • Download Video Simulasi [klik disini]
  • Download Datasheet gerbang NOT  [klik disini]
  • Download Datasheet gerbang AND [klik disini]
  • Download Datasheet IC7411 [klik disini]
  • Modul 4 Shift Register dan Seven Segment




    MODUL 4
    Shift Register dan Seven Segment


    1. Tujuan
    [Kembali]
    1. Merangkai dan menguji Shift Register
    2. Merangkai dan menguji aplikasi shift register pada seven segment
    2. Alat dan Bahan [Kembali]



    1. Panel DL2203C
    2. Panel DL 2203D
    3. Panel DL 2203S
    4. Jumper
                                           

    3. Dasar Teori [Kembali]

    Shift Register

        Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke kanan. Register geser juga dapat digunakan untuk mengubah data seri ke paralel atau data paralel ke seri. Ada empat tipe register yang dapat dirancang dengan kombinasi masukan dan keluaran dan kombinasi serial atau paralel :
    1. Serial in serial out (SISO)  
    Pada register SISO, jalur masuk data berjumlah satu dan jalur keluaran juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data mengalami pergeseran, flip flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan flip flop kedua menerima masukan dari flip flop pertama dan seterusnya.
    Gambar 4.1 Serial In Serial Out
    2. Serial in paralel out (SIPO)  
    Register SIPO, mempunyai satu saluran masukan saluran keluaran sejumlah flip flop yang menyusunnya. Data masuk satu per satu (secara serial) dan dikeluarkan secara serentak (secara paralel). Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.
    Gambar 4.2 Serial In Paralel Out
    3. Paralel In Serial Out
    Register PISO, mempunyai jalur masukan sejumlah flip flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan di kendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu per satu (secara serial).
    Gambar 4.3 Paralel In Serial Out
    4. Paraalel In Paralel Out (PIPO)
    Register PIPO, mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip flop yang menyusunnya. Pada jenis ini data masuk dan keluar secara serentak.  
    Gambar 4.4 Paralel In Paralel Out

    Seven Segment
    Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7-segmen atau dot matriks. Jenis 7segmen, sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang yang disusun membentuk angka 8 seperti ditunjukkan pada gambar 3.1. Menurut kesepakatan, huruf-huruf yang diperlihatkan dalam Gambar 3.1 ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9,  juga bentuk huruf A sampai F (heksadesimal).
    Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD ke 7-segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7-segmen.
    Gamabr 4.5 Rangkaian Seven Segment Common Katoda

    Gambar 4.6 Rangkaian Seven Segment Common Anoda


    Modul 4

    Smart Parking Area [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. ...