MODUL 4 AVEL

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.   Tujuan

2.   Alat dan Bahan
3.   Dasar Teori
4.   Listing Program

5.   Flowchart

6.   Gambar Rangkaian
7.   Gambar Alat
8.   Video Simulasi
9.   Video Alat yang sedang bekerja
10. Analisa
11. Link Download

1.Tujuan [Kembali]

a. Untuk memenuhi persyaratan dari Modul 4

b. Praktikan dapat mengkombinasikan sensor dan Praktikan dapat membuat sebuah sistem menggunakan mikrokontroler
c. Merancang  portal otomatis mengunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan menampilkan input pada LCD.

    

2. Alat dan Bahan [Kembali]

1. LDR (Light Dependent Resistor)

2. arduino:

3. LCD 16 X 2:

4. Motor servo:

5. LED

3. Dasar teori [Kembali]

1. Light Dependent Resistor (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.
Prinsip kerja LDR sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar. 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.

bagian-nagian LDR:

grafik respon LDR:

2. 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 :

Microcontroller                                           ATmega328P

Operating Voltage                                      5 V

Input Voltage (recommended)                   7 – 12 V

Input Voltage (limit)                                  6 – 20 V

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 of which 0.5 KB used by bootloader

SRAM                                                        2 KB

EEPROM                                                   1 KB

Clock Speed                                               16 MHz

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.

3. LCD:
Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk menampilkan output sebuah sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar. Secara garis besar komponen penyusun LCD terdiri dari kristal cair (liquid crystal) yang diapit oleh 2 buah elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi (polarizing filter).

Gambar Penampang komponen penyusun LCD

Keterangan:

1. Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi cahaya yang masuk.

2. Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tin oxide (ITO).

3. Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).

4. Glass substrate yang berisi baris-baris elektroda Indium tin oxide (ITO).

5. Film dengan polarizing filter horizontal untuk memolarisasi cahaya yang masuk.

6. Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke mata pengamat.

Sebuah citra dibentuk dengan mengombinasikan kondisi nyala dan mati dari pixel-pixel yang menyusun layar sebuah LCD. Pada umumnya LCD yang dijual di pasaran sudah memiliki integrated circuit tersendiri sehingga para pemakai dapat mengontrol tampilan LCD dengan mudah dengan menggunakan mikrokontroler untuk mengirimkan data melalui pin-pin input yang sudah tersedia

Kaki-kaki yang terdapat pada LCD

4. Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor DC dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi rotor-nya 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 servo.

Prinsip kerja motor servo

Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Sebagai contoh, lebar pulsa dengan waktu 1,5 ms (mili detik) akan memutar poros motor servo ke posisi sudut 90⁰. Bila pulsa lebih pendek dari 1,5 ms maka akan berputar ke arah posisi 0⁰ atau ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam), sedangkan bila pulsa yang diberikan lebih lama dari 1,5 ms maka poros motor servo akan berputar ke arah posisi 180⁰ atau ke kanan (searah jarum jam). Lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah in

5. LED
LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya,  LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati  LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

4. Listing Program [Kembali]

Master
#define ldr A1
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  int nilai = analogRead(ldr);


  if (nilai <= 100) {
    Serial.write('1');
  }
  else{
    Serial.write('2');
  }
  delay(1000);
}

Slave
#include <LiquidCrystal.h>
#include <Servo.h>
LiquidCrystal lcd (13, 12, 11, 10, 9, 8);

Servo servo;
void setup() {
  servo.attach(7);

  Serial.begin(9600);
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("SELAMAT DATANG");
  delay(1000);
  lcd.clear();
}

void loop() {

    if (Serial.available() > 0)
    {
      char data = Serial.read();
      if (data == '1')
      {
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("PORTAL ");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("TERBUKA");  
        delay(1000);
        servo.write(90);
        servo.write(0);
        delay(500);

      }
      else{
        servo.write(0);
        servo.write(90);
        lcd.clear();


        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("PORTAL ");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("TERTUTUP"); 
        delay(500);

      }
    }

}

5. Flowchart [Kembali]

Master

Slave

6. Gambar rangkaian [Kembali]

7. Gambar Alat [Kembali]

8. Video Rangkaian Simulasi [Kembali]

9. Video Alat Yang sedang Berkerja [Kembali]

10. Analisa [Kembali]

Portal otomatis ini menggunkan sensor (Light Dependen Resistor) yang mana sensor ini akan bekerja sesuai dari integritas cahaya yang diterimanya, alat ini menngunkan jenis komunikasi UART pada dua buah arduino, yang mana salah satu arduino berkerja sebagai input yaitu Master  dan salah satu bekerja  sebagai output yaitu Slave, pada rangkaian ini sensor pada LDR berkerja sebagai input dan LCD dan Motor servo bekerja sebagai output, dan pada rangkaian ini motorservo akan terbuka apabila sensor LDR tidak terkena cahaya atau cahaya yang diterima sedikit, dan data yang dikirim dari master tadi akan dikirim sebagai oututan dari master dan inputan dari slave, dan menggunkan jenis komunikasi UART dan menggunkan motor servo dan LCD sebagai output,  dan portal atau motor servo  akan terbuka, dan memberi delay 5second kepada portal untuk tertutup kembaali, dan LCD akan memberikan informasi apakah portal tertutup atau terbuka 

11. Link Download  [Kembali]

link gambar rangkaian disini

link listing program master disini

link listing program slave disini

link video rangkaian simulasi disini

link video alat sedang bekerja disini

link HTML disini