- Arduino Uno
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 digunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P.
- Sensor Suhu LM35
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.
- LCD
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
PWM (Pulse Width Modulation) adalah salah satu teknik modulasi dengan mengubah lebar pulsa (duty cylce) dengan nilaiamplitudo dan frekuensi yang tetap. Satu siklus pulsa merupakan kondisi high kemudian berada di zona transisi ke kondisi low. Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitude sinyal asli yang belum termodulasi. Duty Cycle adalah perbandingan antara waktu ON (lebar pulsa High) dengan perioda. Duty Cycle biasanya dinyatakan dalam bentuk persen (%).
Duty Cycle = tON / ttotal
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”
Pada board Arduino Uno, pin yang bias 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 bias difungsikan untuk input analog atau output
analog. Oleh sebab itu, jika akan menggunakan PWM pada pin ini, bias dilakukan dengan
perintah analogWrite();
PWM pada arduino bekerja pada frekuensi 500Hz, artinya 500 siklus/ketukan dalam satu detik. Untuk setiap siklus, kita bias member 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 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 2 Siklus Sinyal PWM pada Arduino
B.
Analog to Digital Converter
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 selangwaktu
yang tertentu. Biasa dinyatakan dalam sample per second (SPS).
Sementara Resolusi menyatakan tingkat ketelitian yang dimilliki. Pada
Arduino, resolusi yang dimilikia dalah10 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);
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 bias menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan computer
ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
Gambar 3 Arduino Uno
|
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 |
BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO
POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan computer lewat koneksi USB.
POWER JACK
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengant ipe 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 (0atau 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 dalamwaktu 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.
#include
<LiquidCrystal.h> //Deklarasi library LCD
#define LM35 A0
//Deklarasi pin A0 untuk LM35
LiquidCrystal
lcd(2,3,4,5,6,7); //Deklarasi pin 2-7 untuk LCD
int nilaiSuhu; //Deklarasi variabel nilaiSuhu
void setup() { //Semua
kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali
pinMode(A0, INPUT);
//Deklarasi pin A0 sebagai OUTPUT
lcd.begin(16,2);
//Dimensi LCD yang digunakan
}
void loop() //Semua
kode dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
nilaiSuhu=((5*analogRead(LM35)*100.00)/1024);
//Mencari nilai Suhu
lcd.clear();
//Menghapus layar LCD
lcd.setCursor(0,0);
//Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
lcd.print("LM35
Sensor Suhu"); //Menampilkan text pada LCD
lcd.setCursor(0,1);
//Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
lcd.print(nilaiSuhu); //Menampilkan nilaiSuhu pada LCD
delay(100); //Waktu
delay 100 ms setelah dieksekusi
}
Komponen yang digunakan pada rangkaian ini adalah sensor LM35, arduino uno, dan LCD16x2. Pada sensor LM35, kaki input voltage dihubungkan ke Vcc 5v, kaki ground dihubungkan ke ground, dan kaki output LM35 dihubungkan ke pin analog arduino uno. Sinyal analog yang dikirimkan dari LM35 ke arduino belum memiliki parameter, sehingga pada program perlu dibuat parameter atau rumusnya. Kaki-kaki LCD di hubungkan ke pin digital arduino uno. Pada listing program, digunakan library liquid crystal dan library LM35. Kemudian inisialisasikan pin pin yang digunakan sebagai input lcd dan variabel int nilai suhu yang akan ditampilkan pada LCD. Void setup merupakan fungsi yang dijalankan sekali, yaitu menginisialisasi A0 sebagai input terhadap mikrokontroler dan LCD yang digunakan yaitu 16x2. Void loop merupakan program yang akan dijalankan berulang. Ketika LM35 mendeteksi suhu, maka data yang terbaca berupa sinyal analog. Arduino akan mengolah sinyal analog menggunakan rumus dan menerjemahkannya menjadi besaran suhu. Pada LCD akan tampil LM35 sensor suhu dan nilai suhu yang terdeteksi pada LM35.
1.
Bagaimana peran ADC pada percobaan ini?
ADC (Analog to Digital Converter) berperan sebagai
pengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Karena data yang masuk dari LM35
ke arduino berupa sinyal analog (tegangan), maka perlu diubah menjadi sinyal
digital agar suhu yang dideteksi oleh LM35 dapat tampil pada layar LCD.
2.
Apakah pengukuran LM35 akurat? Jelaskan
Pengukuran LM35 untuk mengukur suhu ruangan cukup akurat. Namun pengukuran LM35 tidak akurat jika digunakan untuk mengukur suhu tubuh atau benda. LM35 memiliki keluaran impedansi yang rendah dan linearitas yang tinggi, sehingga mengurangi terjadinya kesalahan dalam pengukuran. Pada rangkaian asli, LM35 biasanya dirangkai dengan kapasitor dan resistor jika disambungkan dengan arduino.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar