Keterangan:
S = jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul),
t = selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.
Berikut Algoritma membaca data ultrasonik:
- Beri tegangan positif pada pin Trigger selama 10µS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz
- Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo
- Rumus untuk menghitung jaraknya adalah S = (0.034 *t) /2 cm.
Bentuk diagram waktu cara kerja sensor ultrasonik dapat dilihat pada Gambar dibawah ini
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.
Penjelasan Infrared (Inframerah)
Sesuai dengan
pengertian infrared (Inframerah) di atas maka karakteristiknya bisa dipilah
sebagai berikut :
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
E. 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.
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.
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.
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.
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:
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
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.
Keterangan:
- Film dengan polarizing filter vertical untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
- Glass substrate yang berisi kolom-kolom elektroda Indium tin oxide (ITO).
- Twisted nematic liquid crystal (kristal cair dengan susunan terpilin).
- Glass substrate yang berisi baris-baris elektroda Indium tin oxide (ITO).
- Film dengan polarizing filter horizontal untuk memolarisasi cahaya yang masuk.
- 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. Module circuit dari LCD dan kaki-kakinya dapat dilihat melalui gambar berikut.
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.
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.
Prinsip Kerja LED:
Karena LED adalah salah satu jenis dioda maka LED memiliki 2 kutub yaitu anoda dan katoda. Dalam hal ini LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda. Pemasangan kutub LED tidak boleh terebalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. Led memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada led maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V – 3,5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka led akan terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu kita gunakan resistor sebagai penghambat arus.
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:
Bagian-bagian arduino uno:
- Power USB
Digunakan untuk menghubungkan PapanArduino dengan komputer lewat koneksi USB.
- Power jack
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
- Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetakmenunjukkan 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 ( 0 atau 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 kaan menyala dan menandakan papan Arduino mendapatkan suplay listrik dengan baik.
Bagian - bagian pendukung:
- RAM
RAM (Random Access Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu 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.
Block Diagram Mikrokontroler ATMega 328P pada Arduino UNO
Block diagram dapat digunakan untuk memudahkan / memahami bagaimana kinerja dari mikrokontroler ATMega 328P.
Langkah awal yang dilakukan adalah membuat konsep berupa penentuan
spesifikasi dari sensor- sensor, motor DC, LCD dan mikrokontroler yang akan
digunakan. Setelah rancangan terkonsep maka selanjutnya adalah mendesain
hardware dan software berupa bahasa pemrograman yang digunakan dan menentukan
beberapa komponen tambahan yang diperlukan dalam melengkapi desain hardware.
Kemudian langkah selanjutnya adalah tahap pembuatan hardware. Setelah
menggabungkan hardware maka selanjutnya adalah merancang program dan kemudian
merealisasikan program yang telah dirancang.
Rangkaian perancangan:
Dari hasil percobaan pada rangkaian ketika objek atau maling mendekati pintu ruangan
brangkas bank, sensor Ultrasonik akan mendeteksi adanya penyusup dengan
menampilkan kalimat "Penyusup!" pada LCD dan menghidupkan Buzzer dan
LED yang memberitahukan petugas bahwa ada penyusup.
Jika petugas yang bertugas
untuk masuk ke ruangan brangkas, maka petugas hanya perlu berdiri di depan
pintu dan menghidupkan sensor Touch yang menandakan petugas boleh masuk dan
Motor Servo akan membuka pintu ruangan brangkas bank.
Jika Maling menerobos masuk
dengan membobol pintu ruangan, maka sensor Infrared yang terdapat di dalam
Ruangan akan mendeteksi adanya orang didalam ruangan brangkas Bank.
·
HTML Download
·
File Proteus - Download
·
File Program Master - Download
· File Program Slave - Download
·
Video Download
·
Arduino IDE Download
·
Ultrasonic Library Download
·
Arduino Uno Library Download
·
Touch Sensor Library Download
·
Infrared Library Download
·
Datasheet Infrared Download
·
Datasheet Touch Sensor - Download
·
Datasheet LCD 1602A - Download
·
Datasheet Arduino Uno - Download
· Datasheet Ultrasonic Sensor - Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar