MUHAMMAD SALMAN IKHSAN : Laporan Akhir Modul 2 Percobaan 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Alat dan Bahan

3. Rangkaian Simulasi

1. Jurnal [Kembali]

Dikosongkan

2. Alat dan Bahan [Kembali]

2.1 Arduino

Arduino merupakan sebuah perangkat elektronik yang bersifat open source dan sering digunakan untuk merancang dan membuat perangkat elektronik serta software yang mudah untuk digunakan. Arduino ini dirancang sedemikian rupa untuk mempermudah penggunaan perangkat elektronik di berbagai bidang.

Arduino ini memiliki beberapa komponen penting di dalamnya, seperti pin, mikrokontroler, dan konektor yang nanti akan dibahas lebih dalam selanjutnya. Selain itu, Arduino juga sudah menggunakan bahasa pemrograman Arduino Language yang sedikit mirip dengan bahasa pemrograman C++.

A. Bagian-bagian arduino uno:

1. Power USB

Digunakan untuk menghubungkan PapanArduino dengan komputer lewat koneksi USB

2. Power jack

Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.

3. Crystal Oscillator

Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.

4. Reset

Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.

5. 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.

6. 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.

7. LED Power Indicator

Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.

Bagian-Bagian Pendukung
1. 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).

2. 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.

2.2 Breadboard

Breadboard merupakan sebuah board atau papan yang berfungsi untuk merancang sebuah rangkaian elektronik sederhana. Breadboard tersebut nantinya akan dilakukan prototipe atau uji coba tanpa harus melakukan solder.

Umumnya breadboard terbuat dari bahan plastik yang juga sudah terdapat berbagai lubang. Lubang tersebut sudah diatur sebelumnya sehingga membentuk pola yang didasarkan pada pola jaringan di dalamnya. Selain itu, breadboard yang bisa ditemukan di pasaran umumnya dibagi menjadi 3 ukuran. Pertama dinamakan sebagai mini breadboard, kedua disebut medium breadboard, dan yang terakhir dinamakan sebagai large breadboard.

2.3 Jumper

Kabel jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya dan memungkinkanmu untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder. Intinya kegunaan kabel jumper ini adalah sebagai konduktor listrik untuk menyambungkan rangkaian listrik. Biasanya kabel jamper digunakan pada breadboard atau alat prototyping lainnya agar lebih mudah untuk mengutak-atik rangkaian.

Jenis jenis kabel jumper yang paling umum adalah sebagai berikut:

Kabel Jumper Male to Male

male male

breadboard

Kabel Jumper Male to Female

male

female

breadboard

Kabel Jumper Female to Female

Jenis kabel jumper yang terakhir adalah kabel female to female. Kabel ini sangat cocok untuk menghubungkan antar komponen yang memiliki header male

2.4 Kabel USB Arduino

Kabel Data Mini USB ini biasa digunakan sebagai kabel untuk transfer data antar dua perangkat dan sebagai kabel untuk pemrograman Arduino yang memiliki soket Mini USB seperti Arduino uno standar.

2.5 LM35

Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah.

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :

Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :

Vout LM35 = Temperature º x 10 mV

2.6 LCD
Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untukmenampilkan 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). Struktur LCD dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 14. Struktur 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.
Module circuit dari LCD dan kaki-kakinya dapat dilihat melalui gambar berikut.

Gambar 15. TEXT LCD Module Circuit

Gambar 16. Kaki-kaki yang Terdapat pada LCD

2.7 Arduino IDE

Arduino IDE adalah software yang digunakan untuk membuat sketch pemrogaman atau dengan kata lain arduino IDE sebagai media untuk pemrogaman pada board yang ingin diprogram. Arduino IDE ini berguna untuk mengedit, membuat, meng-upload ke board yang ditentukan, dan meng-coding program tertentu. Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrogaman JAVA, yang dilengkapi dengan library C/C++(wiring), yang membuat operasi input/output lebih mudah.

2.8 Laptop

Laptop adalah perangkat keras dimana pada praktikum ini akan digunakan untuk tempat kita akan melisting program dan mengupload serta mencompile dari software arduino ide

3. Rangkaian Simulasi [Kembali]

4. Prinsip Kerja [Kembali]

Pada percobaan ini kita menggunakan beberapa komponen diantaranya yaitu ada arduino, lm35, lcd, papan rangkaian, potensiometer dan jumper. Pertama tama Vout lm35 dihubungkan dengan pin A0 arduino, selanjutnya 2 pin lagi pada LM35 masing masing dihubungkan ke vcc dan ground. Lalu pada pin 7-4 arduino, masing-masing dihubungkan dengan pin D7-D4 lcd secara berurutan. Selanjutnya pada potensiometer dihubungkan ke pin V0 LCD. Lalu gound dihubungkan dengan pin vss dan pin rw, lalu pin vdd pada lcd dihubungkan dengan vcc, selanjutnya pin E pada lcd dihubungkan ke pin 3 arduino dan pin RS dihubungkan dengan pin 2 arduino.

Listing program

#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
float 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
}

Untuk program pada percobaan ini, pertama tama kita deklarasikan dlu library LCD, lalu deklarasikan pin A0 untuk lm35, pin 2 sampai 7 untuk lcd, dan deklarasi variabel nilai suhu ,lalu ada fungsi void setup dimana dalam fungsi ini semua kode akan dijalankan sekali, dan dalam fungsi ini terdapat sintak yang mendeklarasikan pin A0 sebagai output dan dimensi lcd yang digunakan. Selanjutnya ada void loop dimana dalam fungsi ini semua kode akan dijalankan secara berulang, dimana dalam fungsi ini terdapat rumus untuk menghitung nilai suhu yaitu 5*analogRead (lm35)*100.00/1024, dimana nilai 5 pada rumus ini adalah Vin nya, analogRead (lm35) adalah nilai pin analog sensor 100.00 adalah setiap perubahan suhu sebesar 1 derajat sama dengan 10mv, dan 1024 adalah jumlah data pada ADC ,lalu ada sintak lcd.clear() untuk menghapus layar lcd, ada sintak lcd.setCursor(0.0) yang digunakan untuk menentukan posisi kursor pada awal penulisan, berdasarkan sintak ini berarti penulisannya akan dimulai pada titik 0.0. Lalu ada lcd.Print (LM35 Sensor Suhu) untuk menampilkan kalimat atau teks yang kita tulis pada LCD. Lalu sintak lcd.setCursor(0.1) yang digunakan untuk menentukan posisi kursor pada awal penulisan. lcd.Print (nilaiSuhu) untuk menampilkan nilai suhu yang telah didapat berdasarkan rumus pada layar LCD . Dan yang terakhir ada delay 100 untuk menandakan ada jarak 100ms setelah dieksekusi. Lalu program ini akan diupload pada arduino sehingga rangkaiannya akan berjalan sesuai dengan program yang telah kita buat.

5. Video Percobaan [Kembali]

6. Analisa [Kembali]

1. Jelaskan Proses nilai suhu pada LM35 bisa tampil pada LCD [Proses ADC, Rumus, dll]

Jawab :

Nilai suhu pada LM35 bisa tampil pada LCD karena adanya proses ADC merupakan (Analog To Digital Converter) yang berfungsi sebagai mengubah sinyal masukan berupa sinyal analog menjadi sinyal digital dengan bentuk kode-kode digital. Input dari LM35 menggunakan data analog dan data analog harus dikonversi menjadi data digital, tujuannya agar dapat dibaca oleh LCD nantinya.

Vout LM35 = Temperature º x 10 mV

Artinya, jika terbaca tegangan Vout = 50 mV, maka nilai suhu = 50mV/10mV= 5ºC.

2. Berapa nilai Maks dan Min pembacaan suhu pada LM35? Analisalah apakah rumus yang dipakai pada listing program bisa menampilkan rentang suhu tsb.

Jawab :

Nilai maksimalnya yaitu +150 ºC dan nilai minimalnya yaitu -55 ºC, itu adalah nilai pembacaan suhu pada LM35.

Pada listing programnya :

Nilai suhu=((5 * analogRead(LM35)*100.00) / 1024).

Dimana:

5 = Tegangan pada pin ADC Arduino yaitu 5 V

AnalogRead = Nilai dari pin analog sensor LM35 (0-1023)

100.00 = Merupakan 10 mV dari perubahan tegangan terhadap suhu pada LM35 dengan (.00) adalah sampelnya. Artinya dapat mengambil 1000 sampel dalam kurang 1 ms.

MUHAMMAD SALMAN IKHSAN