Tugas UTS




INCUBATOR

  • Untuk Mengukur sughu ruangan inkubator
  • Untuk mengatur dan menstabilkan suhu inkubator




 A. Arduino


B. DHT11


C. LCD
D. Fan DC

E. Relay

F. Motor DC


E. Elemen Panas


F. Baterai 9V





A. Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat opensource, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware arduino memiliki prosesor Atmel AVR dan software arduino memiliki bahasa pemrograman C. Memori yang dimiliki oleh Arduino Uno sebagai berikut : Flash Memory sebesar 32KB, SRAM sebesar 2KB, dan EEPROM sebesar 1KB. Clock pada board Uno menggunakan XTAL dengan frekuensi 16 Mhz. Dari segi daya, Arduino Uno membutuhkan tegangan aktif kisaran 5 volt, sehingga Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB. Arduino Uno memiliki 28 kaki yang sering digunakan. Untuk Digital I/O terdiri dari 14 kaki, kaki 0 sampai kaki 13, dengan 6 kaki mampu memberikan output PWM (kaki 3,5,6,9,10,dan 11). Masing-masing dari 14 kaki digital di Uno beroperasi dengan tegangan maksimum 5 volt dan dapat memberikan atau menerima maksimum 40mA. 
        Untuk Analog Input terdiri dari 6 kaki, yaitu kaki A0 sampai kaki A5. Kaki Vin merupakan tempat input tegangan saat menggunakan sumber daya eksternal selain USB dan adaptor.Spesifikasi arduino uno R3 dapat dilihat pada tabel:

B. DHT11
Sensor DHT11 memiliki keluaran sinyal digital yang terkalibrasi dengankemampuan sensor suhu dan temperaturnya. Sensor ini bisa diintegrasikan dengansebuah mikrokontroler 8-bit dengan kinerja yang tinggi. Teknologi yang digunakan pada sensor DHT11 ini dapat diandalkan dan memiliki tingkat kestabilan yang sangat baik dalam &angka waktu yang lama. Sensor ini memiliki elemen resistif dan sebuahsensor yang bisa digunkan di dalam pengukuran suhu negatif. Sensor ini memiliki kualitas yang sangat baik, respon yang cepat, kemampuan (anti-gangguan) dan kinerja tinggi. tiap sensor DHT11 memiliki fitur pendeteksi kelembaban yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi yang disimpan dalam memori program OTP, sensor internal mendeteksi sinyal dalam proses. Ukuran kecil, daya rendah, jarak sinyal transmisihingga 20 meter, yang memungkinkan kebutuhan berbagai aplikasi.
Gambar sensor DHT11:

 Spesifikasi:
• Pasokan Voltage: 5 V
• Rentang temperatur:0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C
• Kelembaban:20-90% RH ± 5% RH error
• Interface: Digital

C. Liquid Crystal Display (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.



D. Motor DC

Pada dasarnya beberapa aplikasi yang menggunakan motor DC harus dapat mengatur kecepatan dan arah putar dari motor DC itu sendiri. Untuk dapat melakukan pengaturan kecepatan motor DC dapat menggunakan metode PWM (Pulse Width Modulation) sedangkan untuk mengatur arah putarannya dapat menggunakan rangkaian H-bridge yang tersusun dari 4 buah transistor. Tetapi dipasaran telah disediakan IC L293D sebagai driver motor DC yang dapat mengatur arah putar dan disediakan pin untuk input yang berasal dari PWM untuk mengatur kecepatan motor DC.
           Sebelum membahas tentang IC L293D, alangkah baiknya jika kita membahas driver motor DC menggunakan rangkaian analog terlebih dahulu.
Jika diinginkan sebuah motor DC yang dapat diatur kecepatannya tanpa dapat mengatur arah putarnya, maka kita dapat menggunakan sebuah transistor sebagai driver. Untuk mengatur kecepatan putar motor DC digunakan PWM yang dibangkitkan melalui fitur Timer pada mikrokontroler. Sebagian besar power supply untuk motor DC adalah sebesar 12 V, sedangkan output PWM dari mikrokontroler maksimal sebesar 5 V. Oleh karena itu digunakan transistor sebagai penguat tegangan. Dibawah ini adalah gambar driver motor DC menggunakan transistor.




Sedangkan jika diinginkan sebuah motor DC yang dapat diatur kecepatan atau arah putarnya maka digunakanlah rangkaian H-brigde yang tersusun dari 4 buah transistor.



E. Relay
Relay adalah sebuah saklar magnetic yang biasanya menggunakan medan magnet dan sebuah kumparan untuk membuka atau menutup satu atau beberapa kontak saklar pada saat relay dialiri arus listrik. Pada dasarnya relay terdiri dari sebuah lilitan kawat yang terlilit pada suatu inti besi dari besi lunak berubah menjadi magnet yang menarik atau menolak suatu pegas sehingga kontak pun menutup atau membuka. Relay mempunyai anak kontak yaitu NO (Normally open) dan NC (Normally Close). listrik hingga mencapai batas maksimalnya Relay merupakan rangkaian yang bersifat elektronis sederhana dan tersusun oleh:

- Saklar 

- medan elektromagnet (kawat koil) 

- poros besi

    Relay akan bekerja bila kontak-kontak yang terdapat pada relay tersebut bergerak membuka dan menutup. Relay pada keadaan normaly open kontak kontaknya yang mempunyai posisi tertutup pada saat relay tidak bekerja akan membuka setelah ada arus yang mengalir, sedangkan relay pada keadaan normaly close kontak-kontaknya yang mempunyai posisi terbuka pada relay tidak bekerja akan menutup setelah ada arus yang mengalir, banyaknya kontak-kontak dimana jangkar dapat melepas atau menyambung lebih dari satu kontak sekaligus, oleh karena itu relay yang dijual dipasaran ada yang membuka atau menutup lebih banyak kontak sekaligus.

    Simbol relay yang ada jenis DPDT (Double pole Double Throw) dan SPDT (single pole double throw). Pole adalah kontak yang bergerak, sedangkan throw adalah kontak diam. NC (normally-closed) menunjukkan bahwa kontak tersebut pada keadaannya normal (relay- off) terhubung dengan pole. Sedangkan NO (normallyopened) pada keadaan normalnya tidak terhubung dengan pole. 

   Relay yang baik mempunyai resistansi isolasi yang tinggi, sehingga tegangan yang tinggi pada peralatan tidak menggangu kerja dari rangkaian pengendali. Ada dua jenis relay yang bisa didapat yaitu inputnya bekerja pada arus searah dan yang bekerja pada arus bolak-balik. Pada umumnya relay yang digunakan pada rangkaian / sistem elektronika adalah yang bekerja pada tegangan DC.


F. I2C
Inter Integrated Circuit)
Inter Integrated Circuit atau yang lebih dikenal dengan sebutan I2C adalah merupakan standar komunikasi serial dua arah dengan menggunakan dua buah saluran yang didesain khusus untuk pengontrollan IC tersebut. Secara garis besar sistem I2C itu sendiri tersusun atas dua saluran utama yaitu, saluran SCL (serial clock) dan SDA (serial data) yang membawa informasi data antara I2C dengan sistem pengontrolnya.
Perangkat yang dihubungkan dengan I2C ini dapat difungsikan sebagai master atau slave. Master adalah perangkat yang memulai transfer pada data dengan membentuk sinyal stop, dan membangkitkan sinyal clock.Sedangkan slave adalah perangkat yang telah diberikan alamat oleh master.Berikut ini merupakan beberapa kondisi ketika melakukan proses transferdata pada I2C bus, yaitu transfer data hanya dapatdilakukan ketika bus tidak dalam keadaan sibuk, lalu selama proses transfer data keadaan pada pin SDA haruslah stabil selama pin SCL dalam keadaan tinggi.  
G. Potensiometer
Potensiometer (POT) 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.

Dalam Peralatan Elektronik, sering ditemukan Potensiometer yang berfungsi sebagai pengatur Volume di peralatan Audio / Video seperti Radio, Walkie Talkie, Tape Mobil, DVD Player dan Amplifier. Potensiometer juga sering digunakan dalam Rangkaian Pengatur terang gelapnya Lampu (Light Dimmer Circuit) dan Pengatur Tegangan pada Power Supply (DC Generator)
H. Motor Driver
L298 aadalah driver motor berbasis H-Bridge, mampu menangani beban hingga 4A pada tegangan 6V – 46V. Dalam chip terdapat dua rangkaian H-Bridge. Selain itu driver ini mampu mengendalikan 2 motor  sekaligus dengan arus beban 2 A. berikut gambar rangkaian driver motor L298.


Rangkaian driver motor yang terlihat pada (), untuk outputmotor DC digunakan dioda,  hal ini ditujukan agar driver motor dapat menahan arus balik yang datang dari motor DC. Input driver motor berasal dari mikrokontroler utama, untuk MOT 1A dan MOT 1B untuk menggerakan motor 1, ENABLE 1 untuk mengatur kecepatan motor 1 menggunakan PWM, selanjutnya untuk MOT 2A dan MOT 2B untuk menggerakan motor 2, ENABLE 2 untuk mengatur kecepatan motor 2 menggunakan PWM
Gambar 2.12  Tabel Kebenaran Untuk 2 Motor
MOT 1A
MOT 1B
ENB 1
MOT 2A
MOT 2B
ENB 2
GERAK
H
L
H
H
L
H
Maju
L
H
H
L
H
H
Mundur
H
L
H
L
L
H
Belok kanan
L
L
H
H
L
H
Belok kiri
  








Pada rangkaian yang berperan sebagai input adalah sensor DHT11. Sedangkan LCDI2C dan Motor DC berperan sebagai output. Sensor DHT11 merupakan sensor suhu dan kelembaban, yang inputannya analog dan outputnya digital dimana sensor ini mendeteksi suhu dan kelembaban yang ada.
Prinsip kerja rangkaian icubator untuk bayi,dengan menggunakan sensor dht 11 sebagai input dari rangkain ,sensor dht 11 dihubngkan ke arduino pada port 13 pada rangkaian output menggunkan lcd 16X2,motor dc dan elemen megic.LCD beserta i2c dihubungkan ke arduino motor dc dan elemen magic dihubungkan ke relay yang pada kondisi awal kondisi high.relay dihubungkan ke sumber arus sehingga relay aktif low jika apabila relay memenuhi kondisi ypada program yang telah dibuat.jika relay aktif low maka masing output akan hidup,pada output motor dc maka motor akan berputar motor dc berfungsi sebagai  pendingin (kipas angin) pada pada bayi,dan pada output elemen magic akan aktif,elemen megic pada bayi sebagai pemanas pada ruangan bayi

6. Flowchart(kembali)





7. Listing Program(kembali)

include <SimpleDHT.h> // pemanggilan library sensor DHT 11
#include <LiquidCrystal_I2C.h> pemanggilan library LCD
#define r1 11  //  pedeklarasian relay 1 pada pin 11
#define r2 12  // pedeklarasian relay 2 pada pin 12
#define sensor 13 // pedeklarasian sensor dht pada pin 13
byte hum = 0; //kondisi awal suhu 0
byte temp = 0;//kondisi awal suhu 0
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // lcd berdimensi 16x2
SimpleDHT11 dht11(sensor); //  dht 11 sebagai sensor
void setup() { 
  lcd.init(); // inisialisasi lcd
  lcd.backlight(); // lcd agar lebih cerah
  pinMode(r1, OUTPUT);  // relay 1 sebagai output
  pinMode(r2, OUTPUT);  // relay 2 sebagai output
  digitalWrite(r1,HIGH);  // kondis awal relay 1 kondisi high
  digitalWrite(r2,HIGH);  //kondisi awal  relay 2 konidisi high
}
void loop() {
  
  dht11.read(&temp, &hum, NULL); // dht 11 berfungsi membaca temperatur,suhu,dll
  int h = (int)hum; // integer sebagai tipe data suhu agar berbentuk bilangan bulat
  int t = (int)temp; //  integer sebagai tipe data suhu agar berbentuk bilangan bulat
  
  lcd.setCursor(0, 0); // lcd dimulai dari baris 0,kolom  0
  lcd.print("Kelembaban ="); // lcd menuliakan kelembapan =
  lcd.print(h); lcd.print(" %"); //  lcd menuliakan kelembapan satuan %
  lcd.setCursor(0, 1); // lcd dimulai dari baris 0,kolom  1
  lcd.print("Suhu       ="); // lcd menuliakan suhu=
  lcd.print(t); lcd.print(" C"); // lcd menuliakan kelembapan satuan C
  if (h > 80 && t > 30){  // kondisi yang harus dipenuhi
    digitalWrite(r1, HIGH); // jika terprenuhi maka relay 1 akan stand by
    digitalWrite(r2, LOW); // jika terprenuhi maka relay 2 akan aktif
    }
  else if(h < 75 && t < 29){  //  kondisi yang harus dipenuhi
    digitalWrite(r1, LOW);  // jika terprenuhi maka relay 1 akan aktif
    digitalWrite(r2, HIGH);  // jika terprenuhi maka relay 2 akan stand by
    }
  else {
    digitalWrite(r1, HIGH);  jika tidak terprenuhi maka relay 1 akan stand by
    digitalWrite(r2, HIGH);  jika tidak terprenuhi maka relay 1 akan stand by
  }
  delay(1000); jeda waktu
}

8. Video Simulasi(kembali)






9. Link Download(kembali)


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)