1. Memenuhi
syarat untuk Modul 4 Praktikum Mikrokontroler & Mikroprosesor.
2. Untuk
mengurangi kemungkinan terjadi perampokan pada brankas.
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:
Gambar 3. 2 Tabel Warna Resistor
Tabel Kode Warna ResistorPerhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :
Gambar 3.3 Perhitungan Nilai Resistor 4 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
Gambar 3.4 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 bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah:
·
Penyapu
atau disebut juga dengan Wiper
·
Element
Resistif
·
Terminal
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.
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
Gambar 3.5 Motor Servo
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator
putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup
(servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan
posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang
terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer.
Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran
poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan
perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas
posisi putaran poros 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 ini.
Gambar 3.6 Pulse Wide
Modulation / PWM
Lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros
motor servo akan bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan
berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut.
Jika ada kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut,
maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan
torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo tidak akan
mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa kendali harus
diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar posisi poros
motor servo tetap bertahan pada posisinya.
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 produk-produk
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 3.8 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 3.9 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.
Gambar 3.10 LED
Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED
merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya
monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang
merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari
bahan semikonduktor yang digunakan. LED juga dapat memancarkan cahaya inframerah
yang tak tampat, seperti pada remote TV. Cara kerja dari LED hampir sama dengan
keluarga dioda yang memiliki dua kutub, yaitu Kutub Positif (P) dan Kutub
Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju
(bias foward) dari Anoda ke Katoda. LED sendiri terdiri atas sebuah chip
semikonduktor yang didopping, sehingga menciptakan junction antara kutub P dan
kutub N. Proses dopping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan
impurity / ketidakmampuan pada semikonduktor yang murni, sehingga dapat
emnghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.
Jumper
adalah suatu istilah kabel yang ber-diameter kecil yang di dalam dunia
elektronika digunakan untuk menghubungkan dua titik atau lebih dan dapat juga
untuk menghubungkan 2 komponen elektronika.
Jenis-jenis
jumper:
1.
Male-Male
Gambar 3.11 Jumper Male-Male
Kabel jumper jenis ini digunakan untuk koneksi male to male pada kedua
ujung kabelnya.
2.
Male-Female
Gambar 3.12 Jumper Male-Female
Kabel jumper jenis ini digunakan untuk koneksi male to female dengan
salah satu ujung kabel dikoneksi male dan satu ujungnya lagi dengan koneksi
female.
3.
Female-Female
Gambar 3.13 Jumper
Female-Female
Kabel
jumper jenis ini digunakan untuk koneksi female to female pada kedua ujung
kabelnya.
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 :
Gambar 3.14 Arduino
Gambar 3.15 Konfigurasi Pin
Arduino
|
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 |
Arduino
Uno Pin Diagram
Pinout
Catu Daya Arduino Uno
Setidaknya
ada 3 cara yang bisa ditempuh untuk memberi daya pada Arduino. yaitu sebagai berikut:
·
Power
Jack
Power
jack atau yang biasa juga disebut DC power bisa digunakan untuk memberi daya
pada papan sirkuit Arduino. Umumnya power jack ini terhubung pada adaptor untuk
menstabilkan tegangan. Papan sirkuit dapat bekerja pada tegangan 5-20 volt,
namun dari pihak Arduino sendiri merekomendasikan untuk menggunakan tegangan
7-12 volt. Tegangan yang melebihi 12 volt dikhawatirkan akan membuat regulator
sangat panas. Sedangkan pemberian tegangan di bawah 7 volt kemungkinan akan
membuat project tak berjalan baik.
1.
Pin
VIN
Pin
VIN Arduino Uno berfungsi memberikan daya eksternal pada papan sirkuit Arduino
menggunakan daya eksternal. Untuk masalah tegangannya, kira-kira sama seperti
penjelasan pada power jack.
·
Kabel
USB
Saat menggunakan kabel USB untuk menghubungkan Arduino ke komputer, Arduino akan mendapatkan tegangan 5 volt.
Gambar 3.16 Pinout Catu Daya Arduino Uno
Uno
Pinout Arduino
Di
papan sirkuit Arduino terdapat dioda pelindung yang menghubungkan antara kutub
positif dari power jack ke pin VIN dengan nilai 1 Ampere. Besarnya tegangan
yang kamu gunakan pada Arduino sangat mempengaruhi jumlah daya yang akan
digunakan untuk rangkaian. Saat kamu menggunakan jack power dan pin VIN untuk
menyalakan papan sirkuit, maka kapasitas maksimum yang tersedia bergantung pada
regulator 5 dan 3,3 volt di papan Arduino. Pin 5 V dan 3,3, pin ini berguna
dalam mengatur besarnya daya yang akan diberikan pada komponen eksternal sesuai
dengan spesifikasi pabrik, apakah 5 volt atau 3,3 volt.
Pin
GND, di papan Arduino terdapat 5 pin GND yang kesemuanya itu saling berkaitan.
Fungsi dari pin ini adalah untuk menutup sirkuit listrik dan menyediakan
tingkat referensi logika umum di seluruh sirkuitmu.
Pin
Reset, kegunaan dari pin ini adalah untuk mereset program Arduino agar mulai
kembali dari awal.
Pin
IOREF, pin ini berfungsi untuk memberikan referensi tegangan yang beroperasi
pada mikrokontroler.
Pin
Analog Arduino Uno
Gambar 3.17 Pin Analog Arduino
Uno
Pada
dasarnya Arduino memiliki 6 pin analog yang semuanya memanfaatkan ADC (Analog
to Digital Converter). Pin ini dapat berfungsi sebagai pin input analog maupun
sebagai pin input/output digital. ADC merupakan sirkuit elektronik yang
berfungsi mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Hal ini memungkinkan
prosesor yang merupakan perangkat digital bisa mengukur sinyal analog dan
menggunakannya melalui operasinya.
Pin
A0 sampai A5 memiliki kemampuan membaca tegangan analog. Sementara di Arduino,
ADC beresolusi 10-bit yang artinya mewakili tegangan analog dengan 1024 level
digital. Singkatnya ADC mengubah tegangan jadi bit yang dapat dipahami oleh
mikroprocessor. Contoh sederhana dari ADC adalah VoIP (Voice over IP). Tiap
smartphone memiliki mikrofon yang mengonversi gelombang suara menjadi tegangan
analog. Yang selanjutnya melewati perangkat ADC yang mengonversi lagi data
analog menjadi data digital. Nah, data digital inilah yang nantinya akan
dikirim ke penerima melalui internet.
Pin
Digital Arduino Uno
Pin
1 - 13 pada Arduino berfungsi sebagai pin input/output digital.
Pin
13 Arduino terhubung ke LED bawaan.
Pin
3, 5, 6, 9, 10, dan 11 memiliki fitur PWM
Perlu
kamu ketahui bahwa tiap pin pada Arduino dapat memberikan arus maksimal 40 mA,
namun yang disarankan hanya 20 mA. Sementara arus yang bisa disediakan untuk
semua pin adalah 200 mA.
Gambar 3.18 Pin Digital Arduino Uno
Digital
Digital
bisa dikatakan sebagai cara merepresentasikan tegangan dalam 1 bit, misalnya 1
atau 0. Pin digital di Arduino adalah pin yang memang dirancang untuk
dikonfigurasikan sebagai input maupun output. Tergantung kebutuhan pengguna.
Pin digital pada Arduino hanya ada dua kondisi, yaitu menyala dan mati. Saat
pin dalam kondisi menyala, maka saat itu tegangan nya tinggi (HIGH) yaitu 5
volt, dan saat mati tegangannya rendah (LOW) yaitu 0 volt. Jadi tahu kan
mengapa di script Arduino ada HIGH dan LOW! Ketika pin digital diatur sebagai
output maka hanya ada dua macam tegangan, yaitu 0 dan 5 volt. Sedangkan saat
pin ii diatur sebagai input, maka tegangan yang diberikan bisa bervariasi.
Tetapi jika direpresentasikan ke digital tetap hanya ada 1 dan 0. Hanya saja
untuk menentukannya diberi 2 ambang batas berikut: < 0, 8 volt dianggap 0 > 2 volt dianggap 1.
PWM
PWM
merupakan singkatan dari Pulse Width Modulation, yaitu teknik modulasi yang
digunakan untuk menyandikan pesan menjadi sinyal berdenyut. Biasanya PWM
digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC, Peredupan LED, dan masih banyak
lagi. Ada dua komponen utama dari PWM, yaitu : Frekuensi, yaitu berapa lama
waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu siklus (periode) dan Siklus Tugas, yaitu berapa lama sinyal
tetap tinggi dari total periode. Biasanya siklus tugas berbentuk
persentase. Pin Arduino yang
mengaktifkan PWM umumnya akan menghasilkan frekuensi konstan 500Hz. Sementara
siklus tugas akan terus berubahubah sesuai dengan parameter yang digunakan
pengguna.
Gambar 3.19 Pulse Width Modulation
Komunikasi
pada Arduino
Pin
digital 1 dan 0 merupakan pin serial Arduino yang biasanya digunakan untuk
menghubungkan Arduino ke modul bluetooth.
Komunikasi
Serial
Komunikasi
serial umumnya digunakan untuk saling bertukar data antara papan sirkuit
Arduino dan perangkat serial lainnya seperti komputer, display, sensor, dan
sebagainya. Setidaknya ada satu port serial pada tiap papan Arduino. Komunikasi
serial terjadi pada pin digital (RX) dan 1 (TX) serta melalui USB. Adanya
library software serial dan pin digital memungkinkan Arduino bisa mendukung
komunikasi serial yang membuat pengguna bisa menghubungkan beberapa perangkat
yang mendukung serial dan membiarkan port serial utama tersedia untuk USB. Port
serial pada perangkat lunak menggunakan sistem interupsi pin-change dalam berkomunikasi.
Sudah tersedia library bawaan untuk melakukan komunikasi serial. Software
Serial 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. Satu-satunya kelemahan dari perangkat lunak
serial adalah membutuhkan lebih banyak pemrosesan dan tak dapat mendukung
kecepatan tinggi yang sama dengan perangkat keras serial.
PWM adalah kepanjangan dari Pulse Width Modulation
atau dalam bahasa Indonesia dapat diterjemahkan menjadi Modulasi Lebar Pulsa.
Jadi pada dasarnya, PWM adalah suatu teknik modulasi yang mengubah lebar pulsa
(pulse width) dengan nilai frekuensi dan amplitudo yang tetap. PWM dapat
dianggap sebagai kebalikan dari ADC (Analog to Digital Converter) yang
mengkonversi sinyal Analog ke Digital, PWM atau Pulse Width Modulation ini
digunakan menghasilkan sinyal analog dari perangkat Digital (contohnya dari
Mikrokontroller).
Siklus Kerja PWM (PWM
Duty Cycle)
Sinyal PWM akan tetap ON untuk waktu
tertentu dan kemudian terhenti atau OFF selama sisa periodenya. Yang membuat
PWM ini istimewa dan lebih bermanfaat adalah kita dapat menetapkan berapa lama
kondisi ON harus bertahan dengan cara mengendalikan siklus kerja atau Duty
Cycle PWM.
Persentase waktu di mana sinyal PWM tetap
pada kondisi TINGGI (ON Time) disebut dengan “siklus kerja” atau “Duty Cycle”.
Kondisi yang sinyalnya selalu dalam kondisi ON disebut sebagai 100% Duty Cycle
(Siklus Kerja 100%), sedangkan kondisi yang sinyalnya selalu dalam kondisi OFF
(mati) disebut dengan 0% Duty Cycle (Siklus Kerja 0%).
Rumus untuk menghitung siklus kerja atau duty cycle dapat
ditunjukkan seperti persamaan di bawah ini.
Duty Cycle = tON / (tON + tOFF)
Atau
Duty Cycle = tON / ttotal
Dimana:
· tON = Waktu ON atau Waktu
dimana tegangan keluaran berada pada posisi tinggi (high atau 1)
· tOFF = Waktu OFF atau Waktu
dimana tegangan keluaran berada pada posisi rendah (low atau 0)
· ttotal = Waktu satu siklus
atau penjumlahan antara tON dengan tOFF atau disebut juga dengan “periode satu
gelombang”
Siklus Kerja = Waktu ON / (Waktu ON + Waktu OFF)
Gambar berikut ini mewakili sinyal PWM dengan siklus kerja
60%. Seperti yang kita lihat, dengan mempertimbangkan seluruh periode waktu (ON
time + OFF time), sinyal PWM hanya ON untuk 60% dari suatu periode waktu.
Pada board Arduino Uno, pin yang bisa dimanfaatkan
untuk PWM adalah pin yang diberi tanda tilde (~), yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, dan
pin 11. Pin-pin tersebut merupakan pin yang bisa difungsikan untuk input analog
atau output analog. Oleh sebab itu, jika akan menggunakan PWM pada pin ini,
bisa dilakukan dengan perintah analogWrite();\
PWM pada arduino bekerja pada frekuensi 500Hz,
artinya 500 siklus/ketukan dalam satu detik. Untuk setiap siklus, kita bisa
memberi nilai dari 0 hingga 255. Ketika
kita memberikan angka 0, berarti pada pin tersebut tidak akan pernah bernilai 5
volt (pin selalu bernilai 0 volt). Sedangkan jika kita memberikan nilai 255,
maka sepanjang siklus akan bernilai 5 volt (tidak pernah 0 volt). Jika kita
memberikan nilai 127 (kita anggap setengah dari 0 hingga 255, atau 50% dari
255), maka setengah siklus akan bernilai 5 volt, dan setengah siklus lagi akan
bernilai 0 volt. Sedangkan jika jika memberikan 25% dari 255 (1/4 * 255 atau
64), maka 1/4 siklus akan bernilai 5 volt, dan 3/4 sisanya akan bernilai 0
volt, dan ini akan terjadi 500 kali dalam 1 detik.
Gambar 3.20 Siklus Sinyal PWM
pada Arduino
ADC atau Analog to Digital Converter merupakan salah
satu perangkat elektronika yang digunakan sebagai penghubung dalam pemrosesan sinyal
analog oleh sistem digital. Fungsi utama dari fitur ini adalah mengubah sinyal
masukan yang masih dalam bentuk sinyal analog menjadi sinyal digital dengan
bentuk kode-kode digital. Ada 2 faktor yang perlu diperhatikan pada proses
kerja ADC yaitu kecepatan sampling dan resolusi.
Kecepatan sampling menyatakan seberapa sering
perangkat mampu mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk sinyal digital dalam
selang waktu yang tertentu. Biasa dinyatakan dalam sample per second (SPS).
Sementara Resolusi menyatakan tingkat ketelitian yang dimilliki. Pada Arduino,
resolusi yang dimiliki adalah 10 bit atau rentang nilai digital antara 0 -
1023. Dan pada Arduino tegangan referensi yang digunakan adalah 5 volt, hal ini
berarti ADC pada Arduino mampu menangani sinyal analog dengan tegangan 0 - 5
volt.
Pada Arduino, menggunakan pin analog input yang
diawali dengan kode A(A0- A5) pada Arduino Uno. Fungsi untuk mengambil data
sinyal input analog menggunakan analogRead(pin);
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.
Cara Kerja
Komunikasi UART
Gambar 3.21 Komunikasi UART
Data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus penerima.
Inframerah (Infrared) adalah radiasi elektromagnetik
dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari
radiasi gelombang radio. Namanya berarti “bawah merah” (dari bahasa Latin
infra, “bawah”), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang
terpanjang.
Radiasi Infrared (Inframerah) memiliki jangkauan
tiga “order” dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Infrared
(Inframerah) ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell,
astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan
penyaring optis yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari
pada teleskop tata surya.
Karakteristik
infrared (Inframerah)
1.
Infrared
(Inframerah) ini tidak dapat dilihat oleh manusia;
2.
Infrared
(Inframerah) tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang;
3.
Infrared
(Inframerah) dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas;
4.
Infrared
(Inframerah) memiliki panjang gelombang yang berlawanan atau berbanding
terbalik dengan suhu. Ketika suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang
mengalami penurunan.
Sedangkan jika dibagi berdasarkan panjang gelombangnya
maka Infrared (Inframerah) ini bisa diklasifikasikan sebagai berikut :
·
Infrared
(Inframerah) jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm;
·
Infrared
(Inframerah) jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm;
·
Infrared
(Inframerah) jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm
Spesifikasi:
·
Tegangan
operasi 5VDC
·
Pin
I/O sesuai dengan 5V dan 3.3V
·
Jangkauan:
Hingga 20cm
·
Rentang
Penginderaan yang dapat disesuaikan
·
Sensor
Cahaya Sekitar Bawaan
·
Arus
pasokan 20mA
·
Lubang
pemasangan
·
Ukuran:
50 x 20 x 10 mm (P x L x T)
·
Ukuran
lubang: φ2.5mm
Gambar 3.24 Bagian-Bagian Sensor IR FC-51
Prinsip
kerja sensor IR
Modul sensor infrared FC-51 merupakan suatu
rangkaian yang digunakan untuk mendeteksi sinar infra merah pada area kerjanya.
Dalam rangkaian sensor infrared FC-51 ini terdapat dua buah komponen infrared
yaitu pemancar infrared (IR Transmitter) dan penerima infrared (IR Receiver).
Pemancar infrared merupakan sebuah photodioda yang dapat memancarkan sinar
infra merah, sendangkan penerima infrared merupakan sebuah dioda khusus yang
berfungsi sebagai penerima sinar infra merah. Bagian-bagian sensor infrared
FC-51 terlihat pada gambar di bawah.
Pada saat sumber tengangan dihubungkan ke VCC dan
GND, maka lampu indikator modul akan hidup (ON). Cara kerja dari sensor
infrared FC-51 ini adalah dengan memancarkan sinar infra merah melalui dioda
pemancar infra merah. Jika tidak ada benda yang ada di wilayah pancaran infra
merah, maka tidak ada media yang dapat memantulkan sinar infra merah tersebut.
Penerima infra merah tidak akan mendeteksi apapun. Pada keadaan ini, LED
indikator sinyal akan mati (OFF) dan sinyal keluaran akan berlogika HIGH (5V).
Jika ada benda yang ada di wilayah pancaran infra
merah dioda tersebut, maka sinar infra merah tersebut akan dipantulkan kembali.
Pantulan sinar infra merah ini akan dideteksi oleh dioda photo dan akan
diproses oleh IC LM393. Pada keadaan sepeti ini, LED indikator sinyal akan
hidup (ON) dan sinyal keluaran akan berlogika LOW (0V).
Jarak benda yang dideteksi bisa disesuaikan dengan
cara memutar potensio (pengatur jarak) agar dapat mendeteksi benda dengan jarak
antara 2 cm hingga 15 cm. Sensor infrared FC-51 ini bekerja dengan tegangan 5
volt DC.
13. Sensor PIR
Gambar 3.25 Sensor PIR
Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi
pergerakan, dalam hal ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah
ada pergerakan manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR.
Sensor ini memiliki ukuran yang kecil, murah, hanya membutuhkan daya yang
kecil, dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab itu, sensor ini banyak digunakan
pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR ini sendiri merupakan kependekan
dari “Passive InfraRed” sensor.
Sensor PIR biasanya digunakan dalam perancangan detektor
gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah
gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal:
manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal:
dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima
setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan
pembacaan pada sensor.
Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi
pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang
gelombang tersebut sensor tidak akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri
memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang
gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang
gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR
memang dirancang untuk mendeteksi manusia). Pada umumnya sensor PIR memiliki
jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan
sebagai human detector.
Prinsip
Kerja Sensor PIR:
Cara kerja pembacaan sensor PIR adalah dengan cara
pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor
pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor
pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan
menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini
akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan
referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan
mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran
infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah.
Gambar 3.26 Diagram Blok Sensor PIR
Untuk jarak jangkau dari sensor PIR disetting sesuai kebutuhan tergantung karakteristik sensor PIR, proses pengindraan sensor PIR dapat dilihat pada Gambar
Gambar 3.27 Proses Pengindraan
Sensor PIR
Mode
operasi sensor:
Pada sensor PIR terdapat dua mode operasi pada sensor ini seperti Repeatable(H) dan Non-Repeatable(L) dan mode. Mode Berulang adalah mode default. Keluaran dari sensor dapat diatur dengan mempersingkat dua pin di sebelah kiri modul seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Anda juga dapat melihat dua potensiometer warna oranye yang dapat digunakan untuk mengatur sensitivitas dan waktu yang akan dijelaskan lebih lanjut di bawah ini:
Gambar 3. 28 Mode Operasi
Sensor PIR
· Mode Dapat Diulang (H)
Dalam mode Repeatable(H) pin keluaran Dout akan
menjadi tinggi (3.3V) ketika seseorang terdeteksi dalam jangkauan dan menjadi
rendah setelah waktu tertentu (waktu diatur oleh potensiometer "Off time
control"). Dalam mode ini pin keluaran akan menjadi tinggi terlepas dari
apakah orang tersebut masih ada di dalam jangkauan atau telah meninggalkan area
tersebut. Sensitivitas dapat diatur menggunakan potensiometer "kontrol
sensitivitas"
·
Mode
Tidak Dapat Diulang (L)
Dalam mode "I", pin keluaran Dout akan menjadi tinggi (3.3V) ketika seseorang terdeteksi dalam jangkauan dan akan tetap tinggi selama dia tetap berada dalam batas jangkauan Sensor. Setelah orang tersebut meninggalkan area tersebut, pin akan menjadi rendah setelah waktu tertentu yang dapat diatur menggunakan potensiometer. Sensitivitas dapat diatur menggunakan potensiometer "kontrol sensitivitas"
Penggunaan
/ Aplikasi Sensor PIR
Sensor PIR sangat cocok digunakan pada projek-projek
yang membutuhkan deteksi kapan seseorang memasuki atau meninggalkan are
tertentu. Hal ini karena sensor PIR membutuhkan daya yang rendah, murah,
memiliki jangkauan yang luas, dan mudah digunakan dengan berbagai sistem
kontrol.
Catatan:
Sensor PIR tidak dapat digunakan untuk mengetahui berapa orang yang berada pada
jangkauan sensor atau seberapa dekat objek dengan sensor dan sensor PIR juga
dapat dipengaruhi oleh binatang peliharaan.
Informasi
Dasar
Setiap sensor PIR memiliki spesifikasi dan kriteria yang berbeda-beda namun hampir kebanyakan dari sensor PIR memiliki spesifikasi yang mirip (Direkomendasikan untuk mengacu pada datasheet). Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.
·
Bentuk
: Persegi
·
Output
: Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada
pergerakan.
·
Rentang
Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut
Gambar 3.29 Jangkauan Sensor
PIR
· Power Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).
Spesifikasi:
·
Jarak
pendeteksian : +/- 6 m.
·
Menggunakan
1 pin output.
·
Dua
jenis output :
·
Continuous
high/low.
·
High-low
pulse.
·
Terdapat
jumper konfigurasi pemilihan output.
·
Menggunakan
header 3x1 dengan pitch 2.54 mm.
·
Tegangan
kerja : 3.3 VDC - 5 VDC.
·
Dimensi
: 32.2 mm x 24.3 mm x 25.4 mm.
·
Kompatibel
dengan berbagai macam mikrokontroler.
Deskripsi
Pin
Gambar 3.30 Diagram Pin Modul Sensor PIR
Gambar
6 Diagram pin modul sensor PIR
·
Pin
1 – GND : Kita harus menghubungkan pin ini ke Ground.
·
Pin
2 – Output : Pin ini menghasilkan keluaran (3.5V) ketika gerak terdeteksi
·
Pin
3 – VCC : Pin ini menyediakan catu daya (+5V) bagi elemen PIR dan rangkaian
internal modul.
Bagian-Bagian
Sensor PIR
Gambar
berikut menunjukkan bagian-bagian dari sensor PIR yang perlu untuk diketahui
Gambar 3.31 Bagian Sensor PIR
1.
Pengatur
Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi
terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
2.
Pengatur
Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
3.
Regulator
3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
4.
Dioda
Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
5.
DC
Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan
menggunakan input 5VDC).
6.
Output
Digital : Output digital sensor
7.
Ground
: Hubungkan dengan ground (GND)
8.
BISS0001
: IC Sensor PIR
9. Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
Gambar 3.32 Sensor RFID
RFID adalah singkatan dari Radio Frequency
Identification, karena namanya mendefinisikan pengoperasian perangkat
didasarkan pada sinyal frekuensi Radio. Sistem RFID terdiri dari Pembaca RFID
dan tag yang biasanya digunakan dalam identifikasi dan pelacakan objek. Sebelum
membahas lebih lanjut tentang RFID, mari kita lihat keunikan teknologi ini dan
aplikasi umumnya. Saat ini dalam kebanyakan kasus barcode digunakan untuk
mengidentifikasi suatu barang di gudang atau supermarket menggunakan pemindai
barcode, sistem yang ada ini dapat ditingkatkan dengan teknologi RFID. Mirip
dengan barcode, RFID juga dapat memberikan nomor identifikasi unik untuk semua
produk tetapi keuntungan tambahannya tidak seperti garis pandang sistem
barcode, sistem ini dapat mendeteksi tag RFID dalam jangkauan kedekatannya.
Artinya Anda tidak perlu manusia untuk mencari barcode dan mengarahkan pemindai
barcode di atasnya. Dengan fitur ini sebagian besar sistem dapat diotomatisasi
dan intervensi manusia dapat diminimalkan karena tag dapat dipindai dan ditagih
secara otomatis ketika mencapai pembaca RFID. Kunci pintu RFID dan sistem
kehadiran RFID sangat populer sekarang dan banyak hotel menyediakan tag RFID
kepada pelanggan mereka untuk mengunci dan membuka kunci pintu.
Konstruksi Sistem RFID
Sistem
RFID apa pun akan terdiri dari pembaca RFID dan tag RFID. Tag akan sering kecil
dan portabel dengan sedikit atau tanpa elektronik di dalamnya. Kami akan
mempelajari lebih lanjut tentang tag nanti di artikel ini, sistem RFID
sederhana dapat direpresentasikan menggunakan diagram blok di bawah ini.
Gambar 3.33 Diagram Blok
Sistem RFID
Pembaca
RFID
Ini
adalah perangkat yang terdiri dari antena, transceiver dan decoder.
·
Transceiver:
Ini dapat digunakan baik sebagai pemancar atau penerima. Ini terdiri dari
osilator untuk menghasilkan sinyal kontinu yang dimodulasi ke frekuensi yang
diperlukan dan kemudian ditransmisikan ke udara melalui antena.
·
Antena:
Ini adalah perangkat yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal
elektromagnetik yang efisien dalam menyebarkan sinyal di udara.
·
Decoder:
Ketika sinyal RF terdeteksi di antena dari tag, decoder membantu dalam
mengambil data.
RFID
Tag
Ini
terdiri dari 2 komponen (dalam kasus tag pasif). Mereka adalah Microchip dan
antena. Anda dapat mengetahui lebih banyak tentang Tag RIFD di sini.
·
Microchip:
Ini adalah perangkat semikonduktor yang terdiri dari sirkuit yang terukir di
dalamnya dengan beberapa KB penyimpanan memori, yang mampu menyimpan data dan
mengirimkannya kapan pun diperlukan.
·
Antena:
Ini digunakan untuk mengirimkan data yang ada di chip ke udara sehingga dapat
dideteksi oleh pembaca.
Dalam kasus
tag aktif itu terdiri dari Microchip, baterai dan antena
·
Baterai:
Dalam perangkat aktif untuk menyalakan baterai microchip digunakan secara
eksternal.
Gambar 3.34 RFID Tag
Cara Kerja:
RFID
menggunakan sistem identifikasi dengan gelombang radio, karena itu minimal
dibutuhkan dua buah perangkat agar alat ini dapat berfungsi, adapun perangkat
yang dibutuhkan disebut TAG dan READER.
RFID
TAG
Alat yang melekat pada objek yang akan
diidentifikasi oleh RFID Reader. Terdapat 2 jenis RFID TAG yaitu perangkat
pasif dan aktif. TAG pasif tanpa menggunakan baterai sedangkan TAG aktif
menggunakan baterai untuk dapat berfungsi. alat ini dapat berupa perangkat read-only
yang berarti hanya dapat dibaca saja ataupun perangkat read-write yang berarti
dapat dibaca dan ditulis ulang.
Alat ini hanya berisi sebuah TAG yang unik yang
berbeda satu dengan yang lainnya. Jadi informasi mengenai objek yang terhubung
ke tag ini hanya terdapat pada sistem atau database yang terhubung pada RFID
Reader.
RFID
Reader
RFID Reader merupakan alat pembaca dari RFID TAG.
Ada dua macam RIFD Reader yaitu Reader Pasif dan Reader Aktif.
Reader Pasif memiliki sistem pambaca pasif yang
hanya dapat menerima sinyal radio dari TAG Aktif (yang dioperasikan dengan
baterai). Jangkauan penerima alat ini dapat mencapai sampai dengan jarak 600
meter. Hal ini memungkinkan untuk dijadikan sebagai sistem perlindungan dan
pengawasan aset.
Reader Aktif memiliki sistem pembaca aktif yang
dapat memancarkan sinyal interogator ke TAG dan menerima balasan autentikasi
dari TAG. Sinyal interogator ini juga menginduksi TAG dan akhirnya menjadi
sinyal DC sehingga dapat menjadi sumber daya TAG Pasif.
Spesifikasi:
·
Operating Voltage:
2.5V~3.3V.
·
Operating/Standby
current: 13~26mA/10~13mA.
·
Operating Frequency:
13.56MHz.
·
Supports ISO/IEC 14443A
higher transfer speed communication up to 848 KBd.
·
SPI bus speed up to
10Mbit/s.
·
I2C-bus interface up to
400 kBd in Fast mode, up to 3400 kBd in High-speed mode.
·
RS232 Serial UART up to
1228.8 kBd, with voltage levels dependant on pin voltage supply.
·
Compatible with MIFARE
and ISO 14443A cards.
·
Typical operating
distance in Read/Write mode up to 50 mm depending on the antenna size and tuning.
Gambar 3.35 Breadboard
Definisi
breadboard Arduino adalah sejenis papan roti yang biasanya digunakan untuk
membuat prototype rangkaian elektronik. Beberapa orang kadang menyebutnya
project board atau bahkan protoboard (prototype board). Pada dasarnya
breadboard adalah board yang digunakan untuk membuat rangkaian elektronik tanpa
harus merepotkan pengguna untuk menyolder. Biasanya papan breadboard ini
digunakan untuk membuat rangkaian elektronik sementara untuk tujuan uji coba
atau prototype.
Kegunaan
breadboard yaitu sebagai media penghantar (konduktor listrik) sekaligus tempat
kabel jumper dilekatkan. Sehingga arus dari satu komponen bisa terdistribusi
dengan baik sesuai keinginan ke komponen lain tanpa harus merepotkan pengguna
untuk melakukan penyolderan atau melakukan bongkar pasang. Salah satu kelebihan
tersendiri dari penggunaan breadboard adalah komponen-komponen yang telah
dirakit tak akan rusak dan mudah untuk dibongkar pasang. Ini karena papan breadboard
merupakan papan tanpa solder (solderless).
Sekilas, breadboard kelihatan seperti papan plastik yang memiliki banyak lubang-lubang di atasnya dengan posisi membentuk pola tertentu. Bila diperhatikan lebih dekat maka kamu akan melihat beberapa deretan huruf, angka, dan perpaduan keduanya pada bagian atas breadboard. Tepatnya di dekat lubang koneksi.
Fungsi
deretan huruf, angka dan perpaduannya tersebut adalah sebagai titik kordinat
untuk memudahkanmu dalam memosisikan kabel jumper di breadboard.
Cara Kerja Breadboard:
Secara
singkat, papan breadboard bisa dideskripsikan sebagai papan yang memiliki
lubang koneksi berdasarkan pola tertentu. Untuk menghubungkan antara satu
lubang dengan lubang yang lain, maka di bagian bawah lubang tersebut terdapat logam
konduktor listrik yang diposisikan secara khusus. Ini berguna untuk memudahkan
pengguna dalam membuat rangkaian. Logam konduktor yang ada di dalam breadboard
umumnya seperti ini:
Gambar 3.36 Logam di dalam
Breadboard
Berdasarkan
gambar di atas, fungsi dari masing-masing jalur koneksi pada breadboard dengan
keterangan warnanya yaitu sebagai berikut:
·
Jalur warna merah,
digunakan untuk menempatkan pin 5V atau kutub positif dari Arduino untuk dihubungkan
ke kutub positif komponen lain.
·
Jalur warna biru,
digunakan untuk menempatkan pin GND atau kutub negatif dari Arduino untuk
dihubungkan ke kutub negatif komponen lain.
·
Jalur warna hijau,
digunakan untuk menempatkan pin digital dari Arduino untuk dihubungkan ke
komponen lain.
Gambar 1.37 Jalur Koneksi
Breadboard
Selain
itu, di bagian tengah papan breadboard terdapat ruang kosong yang masing-masing
pinggirannya terdapat ujung jalur vertikal. Fungsi dari ruang kosong ini adalah
untuk menancapkan langsung ic component.
Jenis-jenis Breadboard:
Beberapa ukuran
breadboard yang tersedia di pasaran antara lain:
· Mini Breadboard
Gambar 1.38 Mini Breadboard
Jenis yang paling kecil diantara semua breadboard dan memiliki sekitar 170 titik koneksi.
·
Medium Breadboard
Gambar 3.39 Medium Breadboard
Jenis breadboard ukuran
sedang yang kadang juga disebut half breadboard karena memiliki ukuran dan
jumlah titik koneksinya setengah dari jumlah titik koneksi breadboard ukuran
besar. Yaitu 400 titik koneksi. Kamu bisa membelinya disini.
· Large Breadboard
Gambar 3.40 Large Breadboard
Jenis yang ukurannya paling besar diantara semua jenis breadboard dan memiliki sekitar 830 titik koneksi. Kamu bisa mendapatkannya disini.
// MASTER ARDUINO
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
int pir = 7;
int statuspir = 0;
int ir = 6;
int statusir = 0;
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); // Create MFRC522
instance.
void setup()
{
Serial.begin(9600); // Initiate a serial communication
pinMode(pir,
INPUT);
pinMode(ir,
INPUT);
SPI.begin(); // Initiate SPI bus
mfrc522.PCD_Init(); // Initiate MFRC522
}
void loop()
{
statuspir =
digitalRead(pir);
statusir =
digitalRead(ir);
if (statuspir
== HIGH && statusir == HIGH)
{
Serial.print("1");
delay(5000); }
else if
(statuspir == HIGH && statusir== LOW)
{
Serial.print("2");
delay(5000);
}
else if
(statuspir == LOW && statusir== HIGH)
{
Serial.print("5");
delay(1000);
}
else if
(statuspir == LOW && statusir== LOW)
{
Serial.print("6");
delay(3000);
}
// Look for
new cards
if ( !
mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())
{
return;
}
// Select one
of the cards
if ( !
mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
{
return;
}
//Show UID on
serial monitor
String
content= "";
byte letter;
for (byte i =
0; i < mfrc522.uid.size; i++)
{
//Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i]
< 0x10 ? " 0" : " ");
//Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX);
content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0"
: " "));
content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
}
//Serial.println();
//Serial.print("Message : ")
content.toUpperCase();
// RFID set
if
(content.substring(1) == "22 2A 16 2E") //change here the UID of the
card/cards that you want to give access
{
Serial.print("3");
delay(10000);
}
else
{
Serial.print("4");
delay(2000);
}
}
}
· Listing Program Slave
// SLAVE ARDUINO
#include <LiquidCrystal.h>
#include<Servo.h>
const int rs = 12, en = 11, d4 = 10, d5 = 9, d6 = 8,
d7 = 7;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
Servo myservo;
// create servo object to control a servo
int pos = 0;
#define buzzer 5
#define ledm 4
#define ledk 3
#define ledh 2
void setup()
{
Serial.begin(9600); // Initiate a serial communication
lcd.begin(16,
2); // set up the LCD's number of columns and rows:
pinMode(ledm,
OUTPUT);
pinMode(ledk,
OUTPUT);
pinMode(ledh,
OUTPUT);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
myservo.attach(6);
myservo.write(0);
}
void loop()
{
digitalWrite(ledh, HIGH);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("SECURITY SISTEM FOR");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("SAFE DEPOSIT BOX");
if
(Serial.available() > 0)
{
int data =
Serial.read();
if (data ==
'1')
{
digitalWrite(ledh,LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("PIR STATUS:");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("MOVEMENT DETECT");
for(int
i=0; i<5; i++)
{
digitalWrite(ledk,HIGH);
digitalWrite(buzzer,HIGH);
delay(500);
digitalWrite(ledk,LOW);
digitalWrite(buzzer,LOW);
delay(500);
}
lcd.clear();
}
else if
(data == '2')
{
digitalWrite(ledh,LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("IR STATUS: ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("ROBBER DETECT");
digitalWrite(ledm, HIGH);
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(5000);
digitalWrite(ledm, LOW);
digitalWrite(buzzer, LOW);
lcd.clear();
}
else if
(data == '3')
{
digitalWrite(ledh,LOW);
myservo.write(180); // tell servo to go to position in variable 'pos'
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("RFID STATUS:");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("ACCESS GRANTED");
for(int
i=0; i<2; i++)
{
digitalWrite(buzzer,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(buzzer,LOW);
delay(100);
}
delay(4600);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("UID: 22 2A 16 2E");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("SECURITY OFFICER");
delay(5000);
myservo.write(0);
lcd.clear();
}
else if
(data == '4')
{
digitalWrite(ledh,LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("RFID STATUS:");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("ACCESS DENIED");
digitalWrite(ledm, HIGH);
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(2000);
digitalWrite(ledm, LOW);
digitalWrite(buzzer, LOW);
lcd.clear();
}
else if
(data == '5')
{
digitalWrite(ledh, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(ledh, LOW);
delay(500);
}
else
{
digitalWrite(ledh,LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("IR STATUS: ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("PEOPLE DETECT");
for(int
i=0; i<=2; i++)
{
digitalWrite(ledh, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(ledh, LOW);
delay(500);
}
lcd.clear();
}
}
}
· Flowchart Slave
1. Semua
sensor mati maka led hijau hidupdan lcd tulisan judul “SECURITY SYSTEM FOR SAFE
DEPOSIT BOX”
2. Jika
petugas masuk ruangan brankas maka petugas menggunakan rfid card sehingga pintu
terbuka, LED hijau, buzzer hidup-mati selama 1 detik, dan pada LCD menampilkan
tulisan “RFID STATUS: ACCESS GRANTED” kemudian ketika sensor IR mendeteksi
petugas, LED hijau hidup mati selama petugas terdeteksi dan LCD menampilkan
tulisan “IR STATUS: OFFICER”
3. Jika
salah kartu maka buzzer dan LED merah hidup selama 5 detik kemudian lcd “RFID
STATUS: ACCESS DENIED”
4. Ketika
sensor pir aktif mendeteksi pergerakan objek di atas atap, output LED kuning
dan buzzer hidup mati selama 5 detik, dan LCD menampilkan tulisan “PIR STATUS:
MOVEMENT DETECT”
5. Ketika
maling memasuki ruangan setelah menjebol atap sensor ir aktif dan output LED merah dan buzzer hidup selama maling terdeteksi, dan LCD menampilkan “IR
STATUS: ROBBER DETECT”.
6. Ketika
maling memasuki ruagan brankas dengan cara apapun, akan terdeteksi dengan
sensor IR, output LED merah dan buzzer hidup selama maling terdeteksi, dan LCD menampilkan “IR STATUS: ROBBER DETECT”.
Berdasarkan
rangkaian dan program yang telah dibuat dalam meminimalisir pembobolan pada
ruang brankas maka dapat disimpulkan bahwa brankas ini sudah mampu berjalan
sesuai dengan kondisi yang diinginkan dan terjadi kesesuaian antara input dan
outputnya.
- Download rangkaian simulasi Klik
- Download video demo Klik
- Download video simulasi Klik
- Download listing program Klik
- Download HTML Klik
- Download library Arduino Uno Klik
- Download library sensor IR Klik
- Download library sensor PIR Klik
- Download datasheet Arduino Uno Klik
- Download datasheet potensiometer Klik
- Download datasheet motor servo Klik
- Download datasheet LED Klik
- Download datasheet LCD Klik
- Download datasheet buzzer Klik
- Download datasheet breadboard Klik
- Download datasheet sensor IR Klik
- Download datasheet sensor PIR Klik
- Download datasheet sensor RFID Klik
Tidak ada komentar:
Posting Komentar