Modul 4






Rangkaian Pintu Otomatis di Kamar Hotel


1. Tujuan [kembali]

  • Praktikan dapat merancang sebuah sistem secara detail sehingga rancangan tersebut dapat menjadi sebuah alat.
  • Praktikan dapat mengkombinasikan berbagai sensor, aktuator dan display.
  • Praktikan dapat membuat sebuah sistem menggunakan mikrokontroller.

2. Alat dan bahan [kembali]

  • Mikrokontroller Arduino Uno
  • Sensor Ultrasonic
  • LED
  • Resistor 220 ohm
  • LCD
  • Potensiometer
  • breadboard
  • motor servo
  • Jumper
  • Kardus bekas
3. Dasar Teori [kembali]


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 pada prkatikum ini adalah arduino mega yang menggunakan chip AVR ATmega 2560 yang memiliki fasilitas PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt, SPI dan I2C. Sehingga Arduino bisa digabungkan bersama modul atau alat lain dengan protocol yang berbeda-beda. Bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga lebih mudah dalam memprogramnya. Dalam memprogram arduino, kita bisa menggunakan serial komunikasi agar arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun aplikasi lain.
Hasil gambar untuk arduino uno

A. Sensor Ultrasonic

Sensor ultrasonik PING terdiri dari tiga bagian utama yaitu :
  • Transmitter Gelombang Ultrasonik
  • Receiver Gelombang Ultrasonik
  • Rangkaian kontrol
Transmitter berfungsi sebagai pemancar gelombang ultrasonik. Gelombang yang dipancarkan memiliki frekuensi 40KHz. Gelombang ini akan dipancarakan dengan kecepatan 344.424m/detik atau 29.034uS per centimeter. Jika didepan terdapat halangan atau objek maka gelombang tersebut akan memantul. Pantulan gelombang akan dideteksi oleh receiver. Rangkaian kontrol akan mendeteksi pantulan gelombang dan menghitung lama waktu saat gelombang dipancarkan dan gelombang terdeteksi pantulannya. Lama waktu pemantulan gelombang ini akan dikonversi menjadi sinyal digital dalam bentuk pulsa. Sinyal inilah yang nantinya diolah oleh mikrokontroler atau mikroprosesor sehingga didapat nilai jarak antara objek dan sensor. Nilai jarak dapat diperoleh melalui rumus berikut ini :
Jarak (cm) = Lama Waktu Pantul (uS) / 29.034 / 2
Rumus jarak didapat dari pembagian lama waktu pantul dengan kecepatan gelombang ultrasonik dan dibagi 2 karena pada saat pemantulan terjadi dua kali jarak tempuh antara sensor dengan objek. Yaitu pada saat gelombang dipancarkan dari transmitter ke objek dan pada saat gelombang memantul ke receiver ultrasonik.
B. LED
LED adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya,  LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati  LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.
Resistor 220 ohm
C. LCD
Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk
menampilkan output sebuah sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar. Secara garis besar komponen penyusun LCD terdiri dari kristal cair (liquid crystal) yang diapit oleh 2 buah elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi (polarizing filter).



Gambar Penampang komponen penyusun LCD
Keterangan:
1. Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
2. Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tin oxide (ITO).
3. Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).
4. Glass substrate yang berisi baris-baris elektroda Indium tin oxide (ITO).
5. Film dengan polarizing filter horizontal untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
6. Reflektor cahaya untuk memantulkan cahaya yang masuk LCD kembali ke mata pengamat.

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



Kaki-kaki yang terdapat pada LCD
D. 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. 
Simbol, Bentuk dan Fungsi Potensiometer
E. Breadboard
Project Board atau yang sering disebut sebagai BreadBoard adalah dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik dan merupakan prototipe dari suatu rangkaian elektronik. Breadboard banyak digunakan untuk merangkai komponen, karena dengan menggunakan breadboard, pembuatan prototipe tidak memerlukan proses menyolder ( langsung tancap ). Karena sifatnya yang solderless alias tidak memerlukan solder sehingga dapat digunakan kembali dan dengan demikian sangat cocok digunakan pada tahapan proses pembuatan prototipe serta membantu dalam berkreasi dalam desain sirkuit elektronika.
project board
F. Motor Servo
Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.
Hasil gambar untuk mengenal servo motor
G. Jumper

Sebagai konektor antar modul satu dengan modul lainnya

#include <LiquidCrystal.h>

#include <Servo.h>

#define echoPin A1
#define trigPin A0
#define led 10
LiquidCrystal lcd(12, 11, 7,6,5,4);
Servo myservo;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  myservo.attach(9);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(led, OUTPUT);
  lcd.begin(16,2);
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("TUGAS MODUL 4");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("KELOMPOK 9");
  delay(1000);
  lcd.clear();
}

void loop() {
  long duration, distance;
  digitalWrite (trigPin, LOW);
  delayMicroseconds (2);
  digitalWrite (trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds (2);
  digitalWrite (trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin,HIGH);
  distance = duration/58.2;
     
  if (distance < 8) {
    digitalWrite(led, HIGH);
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("SELAMAT DATANG");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("TUAN/NYONYA");
    myservo.write(90);        
    delay(50);
    lcd.clear();
}
else
{
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("HOTEL KITO");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("jl.bersama no.2");
  digitalWrite(led,LOW);
   myservo.write(0);        
  delay(50);
  lcd.clear();
}
Serial.println(distance);
}











Ketika benda dibaca oleh sensor ultrasonic maka sensor tersebut mengirimkan hasilnya ke mikrokontroller arduino uno kemudian  dari arduino akan mengubah display LCD, nyala LED, dan arah motor servo tegantung pada program yang telah di upload ke arduino.


Video simulasi - Download
Video hardware - Download
Rangkaian simulasi - Download
Listing Program - Download

No comments:

Post a Comment