SISTEM KEAMANAN OTOMATIS RUANGAN
BRANKAS BANK
- Tujuan
- Memenuhi syarat untuk Modul 4 Praktikum
Mikrokontroller & Mikroprosesor.
- Untuk mengurangi kemungkinan terjadi perampokan pada brankas.
- Untuk meningkatkan sistem keamanan pada brankas.
Alat :
· Probes :
-. Jumper
· Generators :
-. Baterai
· Bahan :
-. Resistor dan Potensiometer
· Komponen Input :
-. Sensor PIR
-. Sensor Ultrasonik
-. Sensor Touch
· Komponen Output :
-. Motor Servo
-. LCD
-. Buzzer
-. LED· Komponen Lainnya :
-. Arduino
3. Dasar Teori [Kembali]
3.1.Jumper
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 :
l
Male-Male
Kabel
jumper jenis ini digunakan untuk koneksi male to male pada kedua ujung
kabelnya.
l
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.
l Female-Female
Kabel jumper jenis ini digunakan untuk koneksi female to female pada kedua ujung kabelnya.
3.2. 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 ResistorPerhitungan
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
3.3. Pottensiometer
Gambar 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
3.4. PIR Sensor
Gambar PIR Sensor
Sensor PIR (Passive
Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi
keberadaan manusia. Aplikasi ini biasa digunakan untuk system alarm pada
rumah-rumah atau perkantoran. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran
sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR
dapat merespon perubahan- perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan
oleh tubuh manusia.
Sensor
PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai perannya masing-masing, yaitu
Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.
Gambar
Bagian PIR Sensor
a)
Fresnel Lens
Gambar Fresnel Lens Sensor PIR
Fresnel
Lens untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang
relatif konstan di seluruh lebar berkas cahaya
b)
IR Filter
IR Filter di modul sensor
PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai
14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia
yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh
sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
c)
Pyroelectric
sensor
Gambar Pyroelectric Sensor
Seperti tubuh manusia
yang memiliki suhu tubuh kira-kira 320 C, yang merupakan suhu panas yang khas
yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian
ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR.
d)
Amplifier
Sebuah sirkuit amplifier
yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
e)
Komparator
Setelah dikuatkan oleh
amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga menghasilkan
output.
Berikut ini adalah
Karakteristik dari sensor PIR :
1.
Tegangan operasi
4.7 - 5 Volt
2.
Arus standby
(tanpa beban) 300 µA
3.
Suhu kerja antara
-20 oC - 50 oC
4.
Jangkauan deteksi
5 meter
5.
Kecepatan deteksi
0.5 detik
Gambar
Dimensi Sensor PIR
3.5. Sensor Ultrasonik (HC-SR04)
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah
besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor
ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat
dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi
tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan
gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).
Cara Kerja Sensor Ultrasonik:
Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.
Gambar Cara Kerja Sensor Ultrasonic
Grafik Sensor :
Gambar Grafik Respon Sensor Ultrasonic
Berdasarkan grafik di atas dapat disimpulkan bahwa bahwa sensor
ultrasonik memiliki kinerja rendah dalam pengukuranpada jarak yang rendah.
Kinerja sensor memiliki hasil yang akurat untuk pengukuran jarak jauh. Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:
l Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik
dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut
berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi
yang umum digunakan adalah 40kHz.
l Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai
gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda,
maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.
l Setelah gelombang pantulan sampai di alat
penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda
tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :
S = 340.t/2
dimana S merupakan jarak
antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu
ketika gelombang pantul diterima receiver.
3.6. Sensor Touch
Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.
Jenis-jenis Sensor Sentuh
Berdasarkan
fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor
Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja
dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur
tekanan yang diberikan pada permukaannya.
l Sensor
Kapasitif
Berbeda
dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan
perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif
alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar
sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat
dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari
manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.
Pada
saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar
sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan
jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di
respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan
non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.
l Sensor Resistif
Tidak
seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung
pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif
bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak
perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat
beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam
sarung tangan.
Sensor
sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak
atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan
bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi
oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga
transparan (bening).
Cara
kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas
mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan
atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran
listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke
prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.
3.7. 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 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.
3.8. LCD (1602)
Gambar LCD
LCD atau Liquid
Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang
menggunakan kristal cair (liquid crystal) untuk menghasilkan gambar yang
terlihat. Teknologi Liquid Crystal Display (LCD) atau Penampil Kristal Cair
sudah banyak digunakan pada produk-produk seperti layar Laptop, layar Ponsel,
layar Kalkulator, layar Jam Digital, layar Multimeter, Monitor Komputer, Televisi,
layar Game portabel, layar Thermometer Digital dan produk-produk elektronik
lainnya.
Teknologi Display LCD
ini memungkinkan 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 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.
3.9. Buzzer
Gambar 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.
3.10. LED
Gambar 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
semikonduktr yang murni, sehingga dapat emnghasilkan karakteristik kelistrikan
yang diinginkan.
3.11. Arduino Uno
Gambar Arduino Uno
Arduino Uno adalah
board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari
output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan
6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP
header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan,
cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan
kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk
menjalankannya. Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi
USB-to-serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai
konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip
FTDI driver USB-to-serial.
Nama “Uno” berarti satu dalam
bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan
menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian
board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk
perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.
|
SPESIFIKASI |
|
|
Arduino Uno |
|
|
Microcontroller |
ATmega328P |
|
Operating Voltage |
5V |
|
Input Voltage (recommended) |
7-12V |
|
Input Voltage (limit) |
6-20V |
|
Digital I/O Pins |
14 (of which 6 provide PWM output) |
|
PWM Digital I/O Pins |
6 |
|
Analog Input Pins |
6 |
|
DC Current per I/O Pin |
20 mA |
|
DC Current for 3.3V Pin |
50 mA |
|
Flash Memory 32 KB |
(ATmega328P) |
|
SRAM |
2 KB (ATmega328P) |
|
EEPROM |
1 KB (ATmega328P) |
|
Clock Speed |
16 MHz |
|
LED_BUILTIN |
13 |
|
Length |
68.6 mm |
|
Width |
53.4 mm |
|
Weight |
|
Arduino Uno dapat
diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal (otomatis). Daya
Eksternal (non-USB) dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai.
Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran
2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan
Vin pin header dari konektor POWER. Kisaran kebutuhan daya yang disarankan
untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 V, jika diberi daya kurang dari 7 V
kemungkinan pin 5 V Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jika
diberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak
board Uno.
Pin listrik adalah sebagai berikut:
a) VIN. Tegangan masukan
kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai
pengganti dari 5volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).
b) 5V. Catu daya digunakan
untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya.
c) 3v3. Sebuah pasokan
3,3volt dihasilkan oleh regulator on-board.
d) GND. Ground pin.Input
dan Output
Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai
input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite
(), dan digitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap
pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up
resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin
memiliki fungsi khusus:
e) Serial: 0 (RX) dan 1 (TX).
Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini
dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.
f)
Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk
memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun,
atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih
lanjut.
g) PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan
11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite ().
h) SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12
(MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI
library.
i)
LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin
bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.
Arduino Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan
A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai
yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
j)
I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan
perpustakaan Wire.
k) Aref. Tegangan referensi (0
sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference
().
l)
Reset. Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.
Arduino Uno memiliki
sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau
mikrokontroler lainnya. Atmega328 menyediakan UART TTL (5V) untuk komunikasi
serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega8U2
sebagai saluran komunikasi serial melalui USB dan sebagai port virtual
com untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware ’8 U2 menggunakan driver
USB standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang diperlukan. Namun, pada
Windows diperlukan, sebuah file inf.
Perangkat lunak Arduino
terdapat monitor serial yang memungkinkan digunakan memonitor data tekstual
sederhana yang akan dikirim komputer dari board Arduino. LED RX dan TX di papan
tulis akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial
dengan koneksi USB ke komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0
dan 1). Sebuah 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.
4. Listing Program [Kembali]
//Master
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
#define echoPin 6 //Echo Pin
#define trigPin 7 //Trigger Pin
int swt = 13;
int statusspdt;
int pinPIR = 10;
//pin Out PIR
int statusPIR;
//variabel untuk menampung status sensor
int pinTouch = 9;
//pinout touch
int statusTOUCH;
//variabel untuk menampung sensor
long duration, distance; //waktu untuk kalkulasi
jarak
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin (9600);
lcd.begin(16,2);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
pinMode(pinTouch, INPUT);
pinMode(pinPIR, INPUT);
//pengaturan pin PIR sebagai input
pinMode(swt, INPUT);
delay(500);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
statusPIR =
digitalRead(pinPIR);
statusTOUCH
= digitalRead(pinTouch);
statusspdt
= digitalRead(swt);
digitalWrite(trigPin, LOW);
delay(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delay(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration =
pulseIn(echoPin, HIGH);
//perhitungan untuk dijadikan jarak
distance =
(duration/2) / 29.1; //cm
if
(statusPIR == LOW && statusTOUCH == HIGH && distance < 20){
// lhh
Serial.write(1);
lcd.clear();
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Silahkan Masuk");
delay(100);
}
else if
(statusPIR == HIGH && statusTOUCH == LOW && distance >= 20){
// hll
Serial.write(2);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Ada Orang");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("didalam");
delay(100);
}
else if
(statusPIR == LOW && statusTOUCH == LOW && distance >= 20){
// lll
Serial.write(3);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Tidak Mendeteksi");
delay(100);
}
else if
(statusPIR == LOW && statusTOUCH == LOW && distance <20){
Serial.write(4);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("PENYUSUP!!!");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("PENYUSUP!!!");
delay(100);
}
}
4.2.
Slave
//Slave
#include <Servo.h>
#define led 7
#define buzz 8
Servo myservo;
int pos = 0;
void setup() {
// put your
setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
myservo.attach(10);
pinMode(led, OUTPUT);
pinMode(buzz, OUTPUT);
myservo.write(pos);
}
void loop() {
// put your
main code h` ere, to run repeatedly:
if
(Serial.available() > 0) {
int data
= Serial.read();
if (data
== 1) {
Serial.println("180");
digitalWrite(led, HIGH);
digitalWrite(buzz, LOW);
myservo.write(180);
delay(100);
}
else if
(data == 2) {
// ada orang
digitalWrite(led, HIGH);
digitalWrite(buzz, LOW);
delay(100);
}
else if
(data == 3) {
// Tidak mendeteksi
digitalWrite(led, LOW);
digitalWrite(buzz, LOW);
delay(100);
}
else if
(data == 4) {
// Si maling membobol dan mengelabui sensor
hcsr
digitalWrite(led, HIGH);
digitalWrite(buzz, HIGH);
Serial.println("0");
myservo.write(0);
delay(100);
}
}
}
- Flowchart Master
- Flowchart
Slave
- Rangkaian Percobaan
- Prinsip Kerja
Di rangkaian ini sensor PIR terhubung ke pin 10 Arduino Master. Dan Pin 6 dan 7 dihubungkan ke sensor ultrasonik yaitu ke pin trigger dan pin echo. LCD yang menjadi output terhubung ke Pin 12, 11, 5, 4, 3, dan 2 Arduino Master. Pin receiver Arduino Master dihubungkan ke pin receiver Arduino Slave dan pin transmitter dari Arduino Master dihubungkan ke pin transmitter Arduino Slave. Pada Arduino Slave, pin 12 dihubungkan ke motor servo. Disini motor servo berfungsi untuk membuka menutup pintu. Pin 7 dihubungkan ke resistor kemudian ke LED. Pin 9 dan buzzer.
Untuk listing program pada Arduino Master, pertama yaitu kita mendeklarasikan library LCD dan pin-pin yang digunakan pada Arduino Master. Lalu untuk fungsi void setup, yaitu fungsi yang ada pada void setup ini hanya akan dieksekusi sekali. Disini void setup akan mendeklarasian input dan output pada pin-pin Arduino Master.
Kemudian untuk fungsi void loop, fungsi yang akan dijalankan secara berulang, dilakukan pembacaan terhadap masukan sensor infrared ke arduino, mengirim logika LOW dan HIGH ke pin trigger pada sensor ultrasonik, dan melakukan perhitungan jarak sensor ultrasonik dengan rumus (duration/2)/29,1. Disini Duration adalah sinyal yang masuk ke pin echo. Lalu terdapat beberapa perulangan kondisi yang dideklarasikan dengan if dan else if. Untuk contoh seperti pada kondisi Sensor PIR berlogika LOW, Sensor Touch berlogika HIGH dan pada Sensor Ultrasonik jarak yang terukur kurang dari 20 cm. Pada kondisi ini, akan ditampilkan tulisan “Silahkan masuk” pada LCD kemudian Arduino Master akan mengirim karakter “1” ke Arduino Slave, lalu Arduino Slave akan memberikan perintah pada output.
ada listing program slave, dideklarasikan library motor servo dan pin pin pada Arduino yang digunakan. Kemudian pada void setup, yaitu fungsi yang dieksekusi sekali, dideklarasikan pin pin yang menjadi input atau output pada Arduino Slave. Untuk void loop, yaitu fungsi yang dieksekusi berulang.Kemudian Arduino Slave akan mngecek apakah ada data yang dikirimkan oleh Arduino Master. Jika ada, maka program akan mengeksekusi perulangan if dengan beberapa kondisi. Sebagai contoh yaitu Ketika Arduino Master mengirimkan data karakter “1”, maka LED akan hidup dan. Pada kondisi ini buzzer akan berbunyi dan motor servo akan bergerak satu arah, yaitu membuka pintu
- Simulasi Rangkaian Proteus
- HTML Link Download
- File Proteus - Download
- File Program - Download
- Video Link Download
- Arduino IDE Link Download
- Datasheet PIR Link Download
- Datasheet Touch Sensor - Download
- Datasheet LCD 1602A - Download
- Datasheet Arduino Uno - Download
- Datasheet Ultrasonic Sensor - Download
- Datasheet Motor Servo - Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar