ALAT PEMADAM KEBAKARAN PADA KAMAR SERTA DETEKSI SUHU RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

  1. Memudahkan orang untuk menyelamatkan diri saaat terjadi kebakaran dan memperkecil kemungkinan terjadi kebakaran besar karena api yang menyebar
  2. Memenuhi syarat untuk modul 4 pratikum microprosessor dan microcontroler

2.    Alat dan Bahan [KEMBALI]

        A.    Alat

                1. Insterumen
                    a.    Multimeter

                            
                    2. Probes   
                        a.    Wiring
                    3.    Generator
                        a.    Batrai

        B.    Bahan

            1.    Potensiometer

 

            2.    Relay

  3. Resistor 
                                                        

 

C. Komponen Input


           1.    Sensor api

 


             2.    Sensor kelembapan/suhu (DHT11)


 



             3.    Sensor gas (MQ-2)

.



        4.    Sensor sentuh


D. Komponen Output


        1.    Motor DC Servo


           2.    Motor DC pompa air


           3.    LCD 16x2

4.    Buzzer

        

E. Komponen Lainnya

            1.    Adruino nano




3.    Dasar Teori [KEMBALI]

A.    Adruino nano

Arduino Nano adalah salah satu varian dari produk board mikrokontroller keluaran Arduino. Arduino Nano adalah board Arduino terkecil, menggunakan mikrokontroller Atmega 328 untuk Arduino Nano 3.x dan Atmega168 untuk Arduino Nano 2.x. Varian ini mempunyai rangkaian yang sama dengan jenis Arduino Duemilanove, tetapi dengan ukuran dan desain PCB yang berbeda. Arduino Nano tidak dilengkapi dengan soket catudaya, tetapi terdapat pin untuk catu daya luar atau dapat menggunakan catu daya dari mini USB port. Arduino Nano didesain dan diproduksi oleh Gravitech.

Skema rangkaian Arduino Nano dapat dilihat pada gambar berikut ini.


B.    Flame sensor



Sensor api atau Flame sensor merupakan salah satu alat pendeteksi kebakaran melalui adanya nyala api yang tiba-tiba muncul. Besarnya nyala api yang terdeteksi adalah nyala api dengan panjang gelombang 760 nm sampai dengan 1.100 nm. Transducer yang digunakan dalam mendeteksi nyala api adalah infrared. Secara umum, prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung ultraviolet, infrared, atau pencitraan visual api, dapat mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika telah terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared. Siap yang dapat mendeteksi ini sebaga sebuah kebakaran? Tentunya ultraviolet yang terkandung dalam sensor api.

Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api.

Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi  nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu.

Yang dimana memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu.

  1. Fitur dari flame sensor
  2. Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
  3. Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
  4. Sudah terpackage dalam bentuk modul
  5. Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing



C.    Motor DC

Prinsip kerja motor listrik adalah mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Perubahan dilakukan dengan merubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut elektromagnit. Menurut sifatnya, kutub-kutub magnit senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarik-menarik. Sehingga jika sebuah magnet ditempatkan pada sebuah poros yang berputar dan magnet lainnya pada suatu kedudukan yang tetap maka akan diperoleh gerakan atau putaran.

Ada banyak bagian motor listrik tapi, sejatinya motor listrik hanya memiliki komponen utama yaitu stator dan rotor. Berikut ini bagian-bagian motor listrik:

·         Stator.Adalah bagian dari motor listrik yang tidak bergerak stator penghasil medan magnet, baik itu elekromagnetik ataupun medan magnet tetap. Stator terdiri dari beberapa bagian yaitu :

a)      Badan Motor, adalah tempat lilitan stator.terdiri dari rumah dengan alur-alurnya yang dibuat dari pelat-pelat yang dipejalkan berikut tutupnya.

b)       Kumparan Stator, adalah elektromagnetik berfungsi sebagai penghasil medan magnet bias diganti dengan medan magnet tetap yang memiliki dua kutub magnet yang saling berhadapan, kutub utara dan kutub selatan

·         Rotor. adalah bagian dari motor listrik yang bergerak, rotor terdiri dari beberapa bagian yaitu

a)      Sikat, untuk menghubungkan arus dari sumber tegangan ke komutator dari kumparan.

b)      Komutator, untuk mengubah/membalik arah arus yang mengalir pada kumparan agar putaran motor dapat terjadi. (Tidak bergerak bolak-balik) dan membantu dalam transmisi arus antara rotor dengan sumber daya.

·         Terminal adalah titik penyambungan sumber tenaga listrik dengan ujung kumparan motor.

·         Bearing adalah bantalan AS motor

·         Body Motor adalah tutup motor untuk pelindung dari lingkungan.

·         Celah Udara adalah jarak antara kedudukan stator dengan rotor.



D.    Relay


Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.



E.    Touch Sensor


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.

Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari. Ketika sensor ini disentuh maka sensor akan bernilai HIGH, hal ini karena tubuh manusia terdapat aliran listrik sehingga sensor ini dapat bekerja. Sensor ini dapat kita gunakan untuk menyalakan lampu, motor, membuka pintu dan masih banyak lainnya. Untuk jenis sensor sentuh yang banyak di pasaran terdapat jenis TTP223B (warna biru) dan TTP233 (warna merah) seperti gambar di bawah ini.



Sensor ini mempunya 3 buah pin yaitu pin SIG (signal/data), GND dan VCC. Pada pembahasan kali ini, akan mengupas penggunaan sensor sentuh yang digunakan untuk menyalakan sebuah LED, untuk lebih lengkapnya langsung saja berikut ini.

Konfigurasi pin :

  1. Sensor sentuh : SIG/DATA dihubungkan ke pin 7; VCC dihubungkan ke 5V; GND dihubungkan ke GND
  2. LED : (+) dihubungkan dengan resistor 220 Ohm dan ke pin 2; (-) dihubungkan ke GND



F.    Sensor DHT11


DHT11 adalah salah satu sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah). Jadi walaupun kelihatannya kecil, DHT11 ini ternyata melakukan fungsi yang cukup kompleks. Kita tinggal ambil outputnya aja, untuk kemudian dimasukkan ke sistem kita.

Sebelum kita bekerja dengan sensor DHT11, ada baiknya kita ketahui dulu spesifikasinya agar tidak salah mengolah hasil pengukurannya : 

  1. Resolusi pengukuran: 16Bit
  2. Repeatability: ±1% RH
  3. Akurasi pengukuran:  25? ±5% RH
  4. Interchangeability: fully interchangeable
  5. Waktu respon: 1 / e (63%) of 25? 6 detik
  6. Histeresis: <± 0.3% RH 
  7. Long-term stability: <± 0.5% RH / yr in

Pengukuran Temperatur

  1. -Resolusi pengukuran: 16 Bit
  2. -Repeatability: ±0.2?
  3. -Range: At 25? ±2?
  4. -Waktu Respon: 1 / e (63%) 10 detik

Karakteristik Electrikal

  1. -Power supply: DC 3.5 – 5.5V
  2. -Konsumsi arus: measurement 0.3mA, standby 60µ A
  3. -Periode sampling : lebih dari 2 detik

Di pasaran terdapat dua macam tipe DHT11 yang umumnya sudah berupa modul, yakni DHT11 dengan 3 pin dan 4 pin. Intinya sih sama saja, karena pada modul DHT11 yang berkaki 4 ada satu pin yang tidak digunakan. Berikut ini adalah fungsi/konfigurasi dari pin-pin tersebut.

Pin 1: Vcc 3.5 – 5.5V DC
Pin 2:  DATA/serial data (single bus)
Pin 3: NC, not used
Pin 4: GND/ground

Cara identifikasi pin, hadapkan sensor menghadap kita, nah pin yang paling kiri adalah pin 1. Kalau Anda bingung, biasanya di modul DHT11 sudah ada tulisan angka (1,2,3,4) atau fungsinya (Vcc, Data, Gnd).



G.    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 15.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.

Konfigurasi Pin dari LCD Yaitu

GND harus terhubung ke ground Arduino.

VCC adalah catu daya untuk LCD yang kita sambungkan pada pin 5 volt pada Arduino.

Vo (Kontras LCD) mengontrol kontras dan kecerahan LCD. Menggunakan pembagi tegangan sederhana dengan potensiometer, kita dapat membuat penyesuaian halus pada kontras.

Pin RS (Register Select) memungkinkan Arduino memberi tahu LCD apakah itu mengirim perintah atau data. Pada dasarnya pin ini digunakan untuk membedakan perintah dari data.

Misalnya, ketika pin RS diset ke LOW, maka kita mengirimkan perintah ke LCD (seperti mengatur kursor ke lokasi tertentu, membersihkan layar, menggulir layar ke kanan dan seterusnya). Dan ketika pin RS di set HIGH maka kita mengirimkan data/karakter ke LCD.

Pin R/W (Read/Write) pada LCD adalah untuk mengontrol apakah Anda sedang membaca data dari LCD atau menulis data ke LCD. Karena kita hanya menggunakan LCD ini sebagai perangkat OUTPUT, kita akan mengikat pin ini LOW. Ini memaksanya masuk ke mode MENULIS.

Pin E (Enable) digunakan untuk mengaktifkan tampilan. Artinya, ketika pin ini disetel ke LOW, LCD tidak peduli apa yang terjadi dengan R/W, RS, dan jalur bus data; ketika pin ini disetel ke HIGH, LCD sedang memproses data yang masuk.

D0-D7 (Data Bus) adalah pin yang membawa data 8 bit yang kami kirim ke layar. Misalnya, jika kita ingin melihat karakter 'A' huruf besar di layar, kita akan mengatur pin ini ke 0100 0001 (menurut tabel ASCII) ke LCD.

Pin AK (Anode & Cathode) digunakan untuk mengontrol lampu latar LCD.

H.    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.

      

Gambar 17. Jenis-Jenis Potensometer

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



I.    Batrai

Gambar 18. Baterai

Baterai adalah kumpulan dari satu atau lebih sel yang hasil dari reaksi kimianya membuat elektron mengalir didalam rangkaian. Semua jenis baterai terdiri dari tiga komponen dasar, yaitu; Anoda (sisi 'Negatif'), Katoda (sisi 'Positif'), dan beberapa jenis elektrolit (sebuah zat yang secara kimia bereaksi terhadap anoda dan katoda).

Ketika anoda dan katoda baterai terhubung ke rangkaian, reaksi kimia terjadi antara sisi anoda dengan elektrolit. Reaksi ini menyebabkan elektron mengalir melalui rangkaian menuju ke katoda dan hal ini menyebabkan reaksi kimia lain terjadi antara sisi katoda dengan elektrolit. Ketika bahan di katoda dan atau anoda habis di konsumsi akibat dari reaksi kimia yang terjadi di kedua sisi, maka reaksi pun berhenti. Ketika reaksi kimia berhenti, baterai tidak dapat lagi menghasilkan listrik. Saat seperti ini Baterai menjadi "mati".


J.    MQ-2

Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog. Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

Sensor gas ini tersusun oleh senyawa SnO2, dengan sifat conductivity rendah pada udara yang bersih, atau sifat penghantar yang tidak baik. Sifat conductivity semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas. Lebih jelas nya bisa dilihat di datasheet sensor ini. Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

  1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC
  2. Catu daya rangkaian : 5VDC
  3. Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
  4. Keluaran : analog (perubahan tegangan)

Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V .



Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi dari sensor MQ-S :

  1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
  2. Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
  3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
  4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.



K.    Buzzer

Buzzer Elektronika adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri. Pada umumnya, buzzer elektronika ini sering digunakan sebagai alarm karena penggunaannya yang cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi yang dapat didengar manusia.

Pada dasarnya Buzzer Elektronika menyerupai loud speaker namun memiliki fungsi-fungsi yang lebih sederhana. Berikut adalah beberapa fungsi buzzer elektronika :

  1. Sebagai bel rumah
  2. Alarm pada berbagai peralatan
  3. Peringatan mundur pada truk
  4. Komponen rangkaian anti maling
  5. Indikator suara sebagai tanda bahaya atau yang lainnya
  6. Timer
  7. Dan lain-lain

Pada dasarnya, prinsip kerja dari buzzer elektronika hampir sama dengan loud speaker dimana buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang secara diafragma. Ketika kumparan tersebut dialiri listrik maka akan menjadi elektromagnet sehingga mengakibatkan kumparan tertarik ke dalam ataupun ke luar tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang secara diafragma maka setiap kumparan akan menggerakkan diafragma tersebut secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.

Konfigurasi pin :

  1. kaki pendek/negatif dihubungkan ke GND
  2. kaki panjang/positif dihunbungkan ke pin 13

L.  Motor DC Servo

Servo Motor adalah perangkat listrik yang digunakan pada mesin-mesin industri pintar yang berfungsi untuk mendorong atau memutar objek dengan kontrol yang dengan presisi tinggi dalam hal posisi sudut, akselerasi dan kecepatan, sebuah kemampuan yang tidak dimiliki oleh motor biasa. Jika Anda ingin memutar dan mengarahkan objek pada beberapa sudut atau jarak tertentu, maka Anda harus menggunakan Servo Motor. Hal ini dimungkinkan dengan kombinasi  motor biasa dan tambahan sensor dalam hal ini berupa encoder untuk umpan balik posisi. Kontroler dari servo motor yang lebih dikenal dengan nama servo drive adalah bagian yang paling penting dan canggih dari sebuah servo motor, karena dirancang untuk presisi tinggi tersebut.

Wire Number

Wire Colour

Description

1

Brown

Ground wire connected to the ground of system

2

Red

Powers the motor typically +5V is used

3

Orange

PWM signal is given in through this wire to drive the motor

  • Operating Voltage is +5V typically
  • Torque: 2.5kg/cm
  • Operating speed is 0.1s/60°
  • Gear Type: Plastic
  • Rotation : 0°-180°
  • Weight of motor : 9gm
  • Package includes gear horns and screws

M.  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


4.    Flowchart [KEMBALI]

MASTER



 SLAVE



5.    Listing Program [KEMBALI]
MASTER
//MASTER
#include <DHT.h>
#include <LiquidCrystal.h>  
LiquidCrystal lcd (7,6,5,4,3,2);
#define mq2 13
#define flame 12
#define Ssentuh 11
DHT dht(A0, DHT11);

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);  
  lcd.begin(16,2);                
  pinMode(mq2,     INPUT); 
  pinMode(flame,   INPUT);
  pinMode(Ssentuh, INPUT_PULLUP);  
  dht.begin();  
}

void loop()   
{
  
  int api  = digitalRead(flame);
  int asap = digitalRead(mq2);
  int sentuh= digitalRead(Ssentuh);

  float kelembaban = dht.readHumidity();
  float suhu = dht.readTemperature();
  
  if (sentuh == HIGH)
    {
      Serial.print(1);     
    }
  else if (asap == LOW || api == LOW)
    {
      Serial.print(2);
    }
  else
   {
      Serial.print(3); 
    }
      delay(500);
      lcd.clear();                                  //Menghapus layar LCD
      lcd.setCursor(0,0);                      //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
      lcd.print("Kelembaban");                 //Menampilkan text pada LCD
      lcd.setCursor(0,1);                      //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
      lcd.print("Suhu");                         //Menampilkan nilaiSuhu pada LCD
      delay (500);
      lcd.clear();                                  //Menghapus layar LCD
      lcd.setCursor(0,0);                      //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
      lcd.print(kelembaban);                //Menampilkan text pada LCD
      lcd.setCursor(0,1);                      //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
      lcd.print(suhu);                         //Menampilkan nilaiSuhu pada LCD

}

SLAVE
//SLAVE
#include <Servo.h>
#define Air 12
#define alarm 3

Servo myServo;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);          
  pinMode (Air, OUTPUT);
  pinMode (alarm, OUTPUT);
  myServo.attach (7);
  delay (100);
}

void loop()
{
  
  if (Serial.available()>0)
  {
    int data = Serial.read();
    if (data == '1')
    {
    digitalWrite (Air,  LOW);
    digitalWrite (alarm,HIGH);
    myServo.write (180);
    Serial.print("1"); 
    }
    else if (data == '2')
    { 
    digitalWrite (Air,  LOW);
    digitalWrite (alarm,HIGH);
    myServo.write (180);
    Serial.print("2");
    }
    else 
    { 
    digitalWrite (Air,  HIGH);
    digitalWrite (alarm,LOW);
    myServo.write (90);
    Serial.print("3");
    }
  }     
}



6.    Rangkaian Simulasi [KEMBALI]





    Pada demo project ini menggunakan sensor DHT11, flame sensor, sensor MQ-2, dan touch sensor. Touch sensor disini berguna pada saat kita sudah melihat adanya api, namun flame sensor tidak mendeteksi adanya api, dan sensor MQ-2 tidak mendeteksi adanya asap, maka kita dapat mengaktifkan sistem pemadam kebakaran ini secara manual dengan menyentuh touch sensor.

    Sensor DHT11, flame sensor, sensor MQ-2, touch sensor dan LCD dihubungkan ke Arduino pertama sebagai Master yang dihubungkan ke Arduino yang kedua sebagai Slave dengan prinsip komunikasi UART. Pada demo project ini menggunakan sistem komunikasi UART karena untuk memudahkan dalam pembuatan demo project dan pada project ini hanya memerlukan pengiriman data dari master ke slave saja, dan tidak memerlukan feedback dari slave ke master. Arduino Master berfungsi untuk menerima input dari 4 sensor yang digunkan dan mengirimkan perintah-perintah yang nantinya akan dieksekusi oleh Arduino Slave. Adapun fungsi lain dari Arduino Master adalah unuk menampilkan suhu yang terukur oleh sensor DHT11 melalui LCD. Saat flame sensor mendeteksi api, atau saat sensor MQ-2 mendeteksi gas, atau saat touch sensor disentuh, maka sesuai yang diprogramkan, Adruino master mengirimkan data serial komunikasi “1” atau “2” ke Arduino Slave melalui pin TX master ke RX slave. Sedangkan ketika salah satu sensor tersebut tidak sesuai dengan kondisi sebelumnya, maka Master mengirimkan data serial komunikasi “3” ke Slave. Selain itu, Master juga mengeluarkan output sinyal analog pada pin-pin PWM (ditandai simbol “~”) yang terhubung ke LCD. Dengan begitu, LCD akan menampilkan besar suhu yang terukur oleh DHT11.

    Arduino kedua atau Slave yang digunakan untuk merespon data yang dikirim oleh master berupa Output Buzzer dan Pengaktifan 2 buah motor DC yaitu berfungsi sebagai membuka pintu dan memompa air. Berdasarkan program yang dibuat untuk Slave, jika yang diterima tersebut data “1” atau “2”, maka Slave mengeluarkan output pada pin 12 yang terhubung ke relay berlogika LOW, pin 7 yang terhubung dengan motor DC servo berlogika HIGH, dan pin 3 yang terhubung dengan buzzer berlogika HIGH . Dengan begitu, buzzer akan aktif dan motor DC akan aktif untuk membuka pintu dan memompa air. Pada saat slave menerima data “3” maka program mengeksekusi pin 12 yang terhubung ke relay berlogika HIGH, pin 7 yang terhubung dengan motor DC servo berlogika LOW, dan pin 3 yang terhubung dengan buzzer berlogika LOW. Maka buzzer dan motor DC tidak akan menerima tegangan dan tidak akan aktif.




7.    Hardware [KEMBALI]







8.    Video [KEMBALI]

Video rangkaian simulasi

Video rangkaian alat




9.    Download [KEMBALI]

Rangkaian                             Download
Program Master                     Download
Program Slave                       Download
Flowchart Master                  Download
Flowchart Slave                    Download
Datasheet Adruino nano       Download
Datasheet Sensor DHT11     Download
Datasheet Sensor MQ-2       Download
Datasheet Sensor api            Download
Datasheet Sensor sentuh      Download
Video Rangkaian Simulasi   Download
Video Rangkaian Alat          Download      
HTML                                  Download












No comments:

Post a Comment

Subscribe to: Posts (Atom)

BAHAN PRSENTASI UNTUK MATA KULIAH SISTEM DIGITAL SEMESTER GENAP 2020-2021 OLEH AHMAD MIZAN 1910953037 TEKNIK ELEKTRO ...

  • (no title)
    BAHAN PRSENTASI UNTUK MATA KULIAH SISTEM DIGITAL SEMESTER GENAP 2020-2021 OLEH AHMAD MIZAN 1910953037 TEKNIK ELEKTRO ...