· Untuk mendeteksi kebocoran gas di dapur
· Untuk mendeteksi kebakaran di dapur
· Untuk mendeteksi korban yang masih di dalam ruangan ketika terjadi kebakaran
a. Arduino
· Soket USB
Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop. Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.
· Digital Pin I/O
Digital Pin I/O adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen atau rangkaian digital. Pada Arduino Uno terdapat 14 digital pin yang berfungsi memberikan nilai logika (0 atau 1). Pin berlabel “~” adalah pin PWM (Pulse Width Modulation).
· Analog Pin
Analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog, seperti dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dan lainya lalu mengubahnya menjadi nilai digital. Pada arduino Uno terdapat 6 analog pin dari A0 sampai A5.
· LED Power Indicator
LED yang akan menyala dan menandakan Arduino telah mendapatkan supply listrik yang sesuai.
· Tombol RESET
Digunakan untuk mereset atau mengulang program Arduino dari awal
· Power Jack
Spesifikasi arduino :
Microcontroller | Atmega328P |
Operating Voltage | 5V |
Input Voltage (recommended) | 7 – 12 V |
Input Voltage (limit) | 6 – 20 V |
Digital I/O Pins | 14 (of which 6 provide PWM output) |
PWM Digital I/O Pins | 6 |
Analog Input Pins | 6 |
DC Current per I/O Pin | 20mA |
DC Current for 3.3V Pin | 50mA |
Flash Memory | 32KB of which 0.5KB used by bootloader |
SRAM | 2 KB |
EEPROM | 1 KB |
Clock Speed | 16 Hz |
b. Sensor MQ-2
- Tegangan Operasi + 5V
- Dapat digunakan untuk mengukur atau mendeteksi LPG, Alkohol, Propana, Hidrogen, CO dan bahkan metana
- Tegangan keluaran analog 0V hingga 5V
- Tegangan keluaran digital 0V atau 5V (TTL Logic)
- Durasi pemanasan awal 20 detik
- Dapat digunakan sebagai sensor digital atau analog
- Sensitivitas pin digital dapat divariasikan menggunakan potensiometer
Grafik Respons
c. Flame Sensor
Flame sensor adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan menanggapi keberadaan api dan memungkinkan mendeteksi api. yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm.
Spesifikasi Flame sensor:
a.Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
b.Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
c.Sudah terpackage dalam bentuk modul
d.Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing
Konfigurasi pin flame sensor:
d. Sensor Infrared
e. Logic state
f. LCD 16X2
- Pin1 (Ground / Source Pin): Ini adalah pin tampilan GND, digunakan untuk menghubungkan terminal GND unit mikrokontroler atau sumber daya
- Pin2 (VCC / Source Pin): Ini adalah pin catu tegangan pada layar, digunakan untuk menghubungkan pin catu daya dari sumber listrik
- Pin3 (V0 / VEE / Control Pin): Pin ini mengatur perbedaan tampilan, yang digunakan untuk menghubungkan POT yang dapat diubah yang dapat memasok 0 hingga 5V.
- Pin4 (Register Select / Control Pin): Pin ini berganti-ganti antara perintah atau data register, digunakan untuk menghubungkan pin unit mikrokontroler dan mendapatkan 0 atau 1 (0 = mode data, dan 1 = mode perintah).
- Pin5 (Pin Baca / Tulis / Kontrol): Pin ini mengaktifkan tampilan di antara operasi baca atau tulis, dan terhubung ke pin unit mikrokontroler untuk mendapatkan 0 atau 1 (0 = Operasi Tulis, dan 1 = Operasi Baca).
- Pin 6 (Mengaktifkan / Mengontrol Pin): Pin ini harus dipegang tinggi untuk menjalankan proses Baca / Tulis, dan terhubung ke unit mikrokontroler & terus-menerus dipegang tinggi.
- Pin 7-14 (Pin Data): Pin ini digunakan untuk mengirim data ke layar. Pin ini terhubung dalam mode dua-kawat seperti mode 4-kawat dan mode 8-kawat. Dalam mode 4-kawat, hanya empat pin yang terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 3, sedangkan dalam mode 8-kawat, 8-pin terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 7
- Pin15 (+ve pin LED): Pin ini terhubung ke +5V
- Pin 16 (-ve pin LED): Pin ini terhubung ke GND.
g. LED
LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semikonduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan.
h. Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar)
Konfigurasi Pin
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2 : Terminal 2
Spesifikasi
i. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada sebuah resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V = IR).
Spesifikasi resistor
j. Relay
Relay adalah komponen elektronika yang berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan menggunakan listrik. Relay disebut sebagai komponen electromechanical karena terdiri dari dua bagian utama yaitu coil atau elektromagnet dan kontak sakla
Konfigurasi Pin
Spesifikasi Relay
Datasheet Relay
k. Transistor NPN
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor NPN adalah tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari emittor menuju kolektor.
Konfigurasi Pin
Spesifikasi Transistor:
Data Sheet Transistor
Grafik respon
l. Adaptor
Adaptor adalah sebuah rangkaian listrik yang berguna untuk mengubah tegangan listrik tipe arus bolak-balik dengan nilai yang tinggi menjadi tegangan listrik tipe arus searah dengan nilai yang rendah. Adaptor merupakan sebuah alternatif pengganti dari sumber tegangan arus searah seperti baterai listrik dan akumulator, karena penggunaan tegangan arus bolak-balik lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada arus listrik di tempat tersebut.
m. Buzzer
Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. Tegangan operasional buzzer yang umumnya berkisar 3-12 V.
Spesifikasi
Cara Kerja Buzzer
Tegangabn Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.
n. Dioda
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
o. 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.
UART (Universal
Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer
yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit seria. UART biasanya
berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada
komputer atau port serial perangkat periperal. Jarak komunikasi yg digunakan
tidak lebih dari 15 meter dengan kecepatan 20 kb/s.
Data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus penerima.
a. Arduino Uno
Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel arduino yang menggunakan mikrokontroler ATMEGA328”. (Kadir, 2013:16). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
Bagian-bagian
Arduino Uno :
•
Soket
USB
Soket USB adalah soket untuk kabel
USB yang disambungkan ke komputer atau laptop. Berfungsi untuk mengirimkan
program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.
•
Digital
Pin I/O
Digital Pin I/O adalah pin-pin
untuk menghubungkan Arduino dengan komponen
atau rangkaian digital. Pada Arduino Uno terdapat 14 digital
pin yang berfungsi memberikan nilai logika (0 atau 1). Pin berlabel “~” adalah
pin PWM (Pulse Width Modulation).
•
Analog
Pin
Analog pin adalah pin-pin yang
berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog, seperti
dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dan lainya lalu mengubahnya
menjadi nilai digital. Pada arduino Uno terdapat 6 analog pin dari A0 sampai A5.
•
LED
Power Indicator
LED yang akan menyala dan
menandakan Arduino telah mendapatkan supply listrik yang sesuai.
•
Tombol
RESET
Digunakan untuk
mereset atau mengulang program Arduino dari awal
•
Power
Jack
Soket baterai atau adaptor
digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 5V-12V
pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Kalau Arduino sedang
disambungkan ke komputer melalui USB. Arduino mendapatkan suplai tegangan dari
USB. Sehingga tidak perlu memasang baterai/adaptor saat memprogram Arduino.
Microcontroller |
Atmega328P |
Operating Voltage |
5V |
Input Voltage (recommended) |
7 – 12 V |
Input Voltage (limit) |
6 – 20 V |
Digital I/O Pins |
14 (of which 6 provide PWM output) |
PWM Digital I/O Pins |
6 |
Analog Input Pins |
6 |
DC Current per I/O Pin |
20mA |
DC Current for 3.3V Pin |
50mA |
Flash Memory |
32KB of which 0.5KB used by bootloader |
SRAM |
2 KB |
EEPROM |
1 KB |
Clock Speed |
16 Hz |
Sensor MQ-2 adalah
salah satu sensor yang sensitif terhadap asap rokok. Bahan utama sensor ini
adalah SnO2 dengan konduktifitas rendah pada udara bersih. Jika terdapat
kebocoran gas konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi, setiap kenaikan
konsentrasi gas maka konduktifitas sensor juga naik.
Bahan utama sensor ini adalah SnO2 dengan
konduktifitas rendah pada udara bersih. Jika terdapat kebocoran gas
konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi, setiap kenaikan konsentrasi gas maka
konduktifitas sensor juga naik. Sensor MQ-2 sensitif terhadap gas LPG, Propana,
Hidrogen, Karbon Monoksida, Metana dan Alkohol serta gas mudah terbakar diudara
lainnya.
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.
Sensor api digunakan
untuk mendeteksi api atau radiasi. Sensor ini juga dapat mendeteksi sumber
cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 760 nm hingga 1100 nm. Infa merah
merupakan warna dari cahaya tampak dengan panjang gelombang 700 nm sampai 1 mm.
Sedangkan cahaya
ultraviolet memancarkan cahaya dengan panjang gelombang sekitar 300 nm – 400
nm. Sensor ini bisa mendeteksi cahaya tampak, sinar infra merah dan sinar
ultraviolet. Prinsip kerja sensor api adalah dimulai dari bahwa api akan bisa
dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet, dan
dari situ semacam sensor dalam flame sensor akan bekerja untuk membedakan
spektrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut.(Irkam,
2014:76)
Sensor ini memiliki
karakteristik tegangan keluaran saat tidak ada api dan keluaran rendah saat ada
api dengan panjang gelombang rendah . Sensor ini dapat mendeteksi gelombang
infra merah yang dipancarkan oleh api, sehingga sensor tersebut dapat digunakan
sebagai pendeteksi kebakaran.
Sensor ini juga bisa dikemas dalam bentuk modul. Sensor ini memiliki jarak pembacaan (kurang lebih) 100 Cm dengan pembacaan secara garis lurus dari titik api ke sensor. Lampu indikator LED mati atau logika Low (0) jika tidak medeteksi api, sedangkan lampu indikator LED menyala atau logika High (1). Modul ini mempunyai empat pin dan beberapa komponen yang melengkapinya, dengan fungsi masing-masing seperti berikut:
1. VCC: pin ini dihubungkan ke sumber tegangan antara 3,3V
hingga 5V.
2. GND: pin ini dihubungkan ke ground.
3. D0: pin ini dihubungkan ke pin digital, dan memberikan
keluaran berbentuk digital ( LOW atau HIGH)
4. A0: pin yang dihubungkan ke pin analog input, dan memberikan
nilai integer antar 0 dan 1023. 4
5. LM393 : IC pendamping atau biasa disebut IC komparator
memiliki fungsi untuk membandingkan dua jenis tegangan yang terdapat pada kedua
input pada IC tersebut.
6. Photo NPN / Photo Transistor adalah Transistor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik dan memiliki penguat (gain) Internal.
Cara Kerja Sensor Api:
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.
Sensor Infrared adalah
komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah
terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai
pemancar dan fototransistor sebagai penerima cahaya infra merah.
(http://elektronika-dasar.web.id/infra-red-ir-detektor-sensor-infra-merah/) Led
infrared sebagai pemancar cahaya infra merah merupakan singkatan dari Light
Emitting Diode Infrared yang terbuat dari bahan Galium Arsenida (GaAs) dapat
memancarkan cahaya infra merah dan radiasi panas saat diberi energi listrik.
(M. Aksin. 2013).
Fototransistor sebagai
penerima cahaya infra merah merupakan tranduser yang dapat mengubah energi
cahaya infra merah menjadi arus listrik. (Petruzella, Frank : 2001, Hal 259).
Fototransistor adalah sebuah penerima cahaya
infra merah yang merupakan kombinasi fotodioda dan penguatan transistor
(Malcolm Plant, Jan stuart. 1985).
Fototransistor memiliki
dengan sensitifitas yang lebih tinggi dibandingkan fotodioda, tetapi dengan
waktu respon yang secara umum akan lebih lambat daripada fotodioda. Bentuk dan
konfigurasi pin fototransistor dapat dilihat pada gambar 2. Fototransistor
memiliki karakteristik dan keunggulan, sebagai berikut :
• Tegangan
Output merupakan tegangan digital atau sudah mempunyai logika 1 atau logika 0.
• Tidak
membutuh Pre-Amp sebagai penguat sinyal.
• Tegangan
yang dibutuhkan relatif rendah, yaitu cukup dengan 5 Volt DC.
• Aplikasi
Pembuatan Proyek atau alat elektronika menggunakan fotoransistor lebih mudah.
• Mendukung
logika TTL dan CMOS.
• Pendeteksi
jarak dekat.
• Respon
waktu cukup cepat.
• Dapat digunakan dalam jarak lebar.
e. Logic State
Pemberi logika pada simulasi sensor. Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan.Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan. Karena hanya dua status logika, logika 1 dan logika 0, yang dimungkinkan, teknik aljabar Boolean dapat digunakan untuk menganalisis rangkaian digital yang melibatkan sinyal biner. Istilah logika positif diterapkan ke sirkuit di mana logika 1 ditetapkan ke level tegangan yang lebih tinggi; Dalam rangkaian logika negatif, logika 1 ditunjukkan dengan level tegangan yang lebih rendah.Lihat juga logika multinilai.
f. LCD 16X2
LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 adalah jenis media
tampilan atau Display dari bahan cairan kristal sebagai penampil
utama.LCD 16x2 dapat menampilkan sebanyak 32 karakter yang terdiri dari 2 baris
dengan tiap baris menampilkan 16 karakter.Pada Arduino untuk mengendalikan LCD
Karakter 16x2 untuk librarynya secara default sudah ada librarynya yaitu LiquidCrystal.h. LCD
ada bermacam-macam ukuran 8x1, 16x1, 16x2, 16x4, 20x4. Untuk mengendalikan atau
mengontrol macam-macam LCD Karakter di atas dapat menggunakan Tutorial ini,
perbedaannya hanya pada inisialisasi jumlah kolom dan baris.
Pin out diagram LCD
16X2:
• Pin1 (Ground / Source Pin): Ini
adalah pin tampilan GND, digunakan untuk menghubungkan terminal GND unit
mikrokontroler atau sumber daya.
• Pin2 (VCC / Source Pin): Ini
adalah pin catu tegangan pada layar, digunakan untuk menghubungkan pin catu
daya dari sumber listrik.
• Pin3 (V0 / VEE / Control Pin):
Pin ini mengatur perbedaan tampilan, yang digunakan untuk menghubungkan POT
yang dapat diubah yang dapat memasok 0 hingga 5V.
• Pin4 (Register Select / Control
Pin): Pin ini berganti-ganti antara perintah atau data register, digunakan
untuk menghubungkan pin unit mikrokontroler dan mendapatkan 0 atau 1 (0 = mode
data, dan 1 = mode perintah).
• Pin5 (Pin Baca / Tulis /
Kontrol): Pin ini mengaktifkan tampilan di antara operasi baca atau tulis, dan
terhubung ke pin unit mikrokontroler untuk mendapatkan 0 atau 1 (0 = Operasi
Tulis, dan 1 = Operasi Baca).
• Pin 6 (Mengaktifkan /
Mengontrol Pin): Pin ini harus dipegang tinggi untuk menjalankan proses Baca /
Tulis, dan terhubung ke unit mikrokontroler & terus-menerus dipegang
tinggi.
• Pin 7-14 (Pin Data): Pin ini
digunakan untuk mengirim data ke layar. Pin ini terhubung dalam mode dua-kawat
seperti mode 4-kawat dan mode 8-kawat. Dalam mode 4-kawat, hanya empat pin yang
terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 3, sedangkan dalam mode
8-kawat, 8-pin terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 7.
• Pin15 (+ve pin LED): Pin ini
terhubung ke +5V
• Pin 16 (-ve pin LED): Pin ini terhubung ke GND.
g. LED
LED (Light Emitting Diode) atau sering
disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya
monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang
terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED
tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. Pada praktikum
ini digunakan LED berwarna hijau yang terbuat dari bahan semikonduktor
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) dengan wavelength 550-570 nm dan LED merah
dengan panjang gelombang 620-740 nm. Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam
(bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai
perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan
pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.
Cara kerja dari LED, seperti dikatakan
sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor.
Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub
Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila
dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri
dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P
dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses
untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni
sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED
dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda
(K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang
kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material).
Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan
cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang
memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan
sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
h. Motor Dc
IC L293D merupakan IC khusus yang digunakan untuk mengontrol kecepatan putaran dari 2 motor DC. Komponen ini dapat mengontrol kecepatan putaran karena terhubung ke sumber tegangan tambahan (baterai). IC ini terdiri dari 2 rangkaian H bridge, dimana setiap rangkaian tersusun atas 4 transistor. Berikut rangkaian H bridge yang digunakan pada IC L293D:
Saat pin B yang terhubung ke resistor dan kaki basis Q2 dan Q3 berlogika 1, maka terdapat arus mengalir dari kaki kolektor menuju emitor sehingga Q2 dan Q3 aktif. Sedangkan pin B yang terhubung ke resistor dan kaki basis Q1 dan Q4 berlogika 0, maka Q1 dan Q4 tidak aktif. Tegangan dari 9V diteruskan menuju Q3 lalu motor DC lalu Q2 menuju ground. Sehingga motor berputar berlawanan arah jarum jam (CCW).
- Pin
EN (Enable) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima perintah untuk
menggerakan motor DC.
- Pin
IN (Input) adalah pin input sinyal kendali motor DC.
- Pin
OUT (Output adalah jalur output masing-masing driver yang dihubungkan ke
motor DC.
- Pin
VCC adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC, dimana VCC1 adalah
jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol driver dan VCC2 adalah jalur
input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan.
- Pin
GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini ada
4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil.
a. i. Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω).
Cara menghitung nilai resistor :
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 :
Perhitungan:
Fungsi
Relay:
Seperti yang telah di jelaskan tadi
bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar elektrik, namun jika di aplikasikan
ke dalam rangkaian elektronika, relay memiliki beberapa fungsi yang cukup unik.
Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke dalam sebuah rangkaian
elektronika.
1) Mengendalikan sirkuit tegangan
tinggi dengan menggunakan bantuan signal tegangan rendah.
2) Menjalankan logic function atau
fungsi logika.
3) Memberikan time delay function atau
fungsi penundaan waktu.
4) Melindungi motor atau komponen
lainnya dari korsleting atau kelebihan tegangan.
Cara Kerja Relay:
Setelah mengetahui pengertian serta
fungsi dari relay, anda juga harus mengetahui cara kerja atau prinsip kerja
dari relay. Namun sebelumnya anda perlu mengetahui bahwa pada sebuah relay
terdapat 4 bagian penting yaitu electromagnet (coil), Armature, Switch Contact
Point (saklar) dan spring. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat gambar di bawah
ini:
Kontak point relay terdiri dari 2
jenis yaitu:
a) Normally Close (NC) yaitu kondisi
awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi close (tertutup).
b) Normally Open (NO) yaitu kondisi
awal sebelum diaktifkan akan selalu berapa pada posisi open (terbuka).
a. k. Transistor NPN
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.
Adaptor adalah sebuah rangkaian listrik yang berguna untuk mengubah tegangan listrik tipe arus bolak-balik dengan nilai yang tinggi menjadi tegangan listrik tipe arus searah dengan nilai yang rendah. Adaptor merupakan sebuah alternatif pengganti dari sumber tegangan arus searah seperti baterai listrik dan akumulator, karena penggunaan tegangan arus bolak-balik lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada arus listrik di tempat tersebut.
Adaptor juga banyak di gunakan dalam alat sebagai pencatu daya, layaknya amplifier, radio, pesawat televisi mini dan perangkat elektronik lainnya.Adaptor sangatlah mudah untuk dibuat karena banyak dari komponennya yang banyak dijual di pasar. Bagian dari sebuah adaptor meliputi tegangan masukan, penurun tegangan, penyearah, penyaring arus listrik, dan keluaran tegangan.
a. m. Buzzer
Buzzer adalah komponen
elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara dalam bentuk gelombang bunyi.
Buzzer lebih sering digunakan karena ukuran penggunaan dayanya yang minim.
Konfigurasi pin:
Spesifikasi:
a. Tegangan operasi 4-8V DC
b.Arus <30mA
c. Frekuensi Resonansi 2300Hz
a. n. Diode
Dioda adalah
komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan
arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang
masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan
material konduktor untuk mengalirkan listrik.
Karakteristik diode:
o. 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.
Pada dasarnya
bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :
o Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
o Element Resistif
o Terminal
Prinsip Kerja:
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).
Fungsi :
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
//Master
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);
int Gas = A1;
int Api = 9;
int ir = 8;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(Api, INPUT);
pinMode(Gas, INPUT);
pinMode (ir, INPUT);
lcd.begin(16,2);
lcd.setCursor(0,0);
}
void loop()
{
if(analogRead(Gas)<=199)
{
if(digitalRead(Api)==HIGH)
{
Serial.print("1");
lcd.print("Deteksi Gas:");
lcd.setCursor(13,0);lcd.print("No ");
lcd.setCursor(6,1);lcd.print(" Save ");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay (10);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Selamat bekerja");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay (10);
}
else
if(digitalRead(Api)==LOW)
{
Serial.print("3");
lcd.print("Deteksi Gas:");
lcd.setCursor(13,0);lcd.print("No
");
lcd.setCursor(2,1);lcd.print("
Kebakaran ");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay (10);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print("
Segera Keluar ");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay (10);
}
}
else
{
if(digitalRead(Api)==HIGH)
{
Serial.print("2");
lcd.print("Deteksi Gas:");
lcd.setCursor(13,0);lcd.print("Yes");
lcd.setCursor(7,1);lcd.print(analogRead(Gas)-1);
delay (200);
lcd.setCursor(1,1);lcd.print(" Kebocoran Gas ");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay (10);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" Segera Keluar ");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay
(10);
}
else
if(digitalRead(Api)==LOW)
{
Serial.print("3");
lcd.print("Deteksi Gas:");
lcd.setCursor(13,0);lcd.print("Yes");
lcd.setCursor(7,1);lcd.print(analogRead(Gas)-1);
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Potensi Ledakan");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay (10);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print("
Segera Keluar ");
delay (200);
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay (10);
if
(digitalRead(ir)==HIGH)
{
Serial.print("4");
lcd.print("Deteksi Gas:");
lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" ");
delay(100);
lcd.setCursor(0,2);lcd.print("
Ada Korban");
delay(100);
}
}
lcd.clear();
}
}
//Slave
#define ledRed 13
#define ledYellow 12
#define ledGreen 11
#define buzzer 7
#define Relay 8
#define Motor 10
void setup()
{
pinMode(ledGreen,
OUTPUT);
pinMode(ledYellow,
OUTPUT);
pinMode(ledRed,
OUTPUT);
pinMode(buzzer,
OUTPUT) ;
pinMode(Relay,
OUTPUT);
pinMode(Motor,
OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int data =
Serial.read();
if(data == '1')
{
digitalWrite(ledGreen,HIGH);
digitalWrite(ledYellow,LOW);
digitalWrite(ledRed,LOW);
digitalWrite(Motor,LOW);
}
else if(data ==
'2')
{
digitalWrite(ledYellow,HIGH);
digitalWrite(ledGreen,LOW);
digitalWrite(ledRed,LOW);
digitalWrite(Relay,HIGH);
digitalWrite(Motor,LOW);
}
else if(data ==
'3')
{
digitalWrite(ledRed,HIGH);
digitalWrite(ledYellow,LOW);
digitalWrite(ledGreen,LOW);
digitalWrite(Relay,HIGH);
digitalWrite(Motor,HIGH);
}
else if(data
=='4')
digitalWrite(buzzer, HIGH);
}
Pada rangkaian diatas menggunakan 2 buah arduino yang berkomunikasi secara UART . Dimana komunikasi UART adalah data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus penerima. 2 arduino tersebut masing-masing sebagai master dan slave. Input pada rangkaian dihubungkan ke arduino master yaitu sensor mq-2, flame sensor, sensor infrared dan LCD 16x2.. Sedangkan output dari rangkaian dihbungkan ke arduino slave yaitu 3 buah LED berwarna hijau, kuning dan merah, buzzer, motor dc yang diibaratkan sebagai penyiram api , relay sebagai pemutus rangkaian.Kemudian pin TX master dihubungkan dengan pin RX slave. Dan TX slave kita hubungkan dengan RX master.
Pada rangkaian terdapat 3 kondisi, yang mana kondisi pertama ketika ketiga sensor tidak mendeteksi apapun baik sensor mq-2 tidak mendeteksi gas, flame sensor tidak mendeteksi api dan sensor infrared tidak mendeteksi korban maka LED hijau sebagai output akan hidup dan pada LCD akan tampil tulisan deteksi gas : NO, kemudian tampil tulisan safe lalu delay 200 ms kemudian tampil tulisan selamat bekerja. Pada sensor mq-2 ini dapat mendeteksi gas LPG, i-butana, alkohol, hidrogen dan asap dengan tegangan keluaran berupa tegangan analog.
Selanjutnya kondisi kedua yaitu ketika sensor MQ-2 mendeteksi adanya gas maka nantinya LED kuning sebagai output akan menyala yang menandakan kondisi waspada dan pada relay akan terputus secara otomatis ditandai dengan matinya lampu. Dan pada LCD akan tampilan tulisan deteksi gas :Yes, kemudian tampil nilai kadar gas yang terdeteksi kemudian juga akan tampil tulisan “kebocoran gas” , “potensi ledakan” dan “segera keluar”. Sensor api merupakan sensor yang dapat mendeteksi nyala api untuk mencegah kebakaran dengan cara mengidentifikasi nyala api yang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optik dengan jarak deteksi 80 cm. Pada rangkaian sensor flame berlogika LOW jika mendeteksi api dan berlogika HIGH jika tidak mendeteksi api.
Kemudian kondisi ketiga yaitu ketika flame sensor mendeteksi adanya api, MQ-2 mendeteksi adanya gas dan sensor infrared mendeteksi adanya korban dalam ruangan maka LED merah nantinya akan menyala yang menandakan kondisi bahaya dan akan tampil pada LCD tulisan “Deteksi gas: yes” ,”kebakaran”, “segera keluar”, dan “ada korban”. kemudian pada relay akan terputus secara otomatis ditandai dengan matinya lampu. Dan motor yang terhubung pada rangkaian yang diibaratkan sebagai penyemprot air jika terjadi kebakaran akan menyala secara otomatis dan buzzer akan berbunyi.
Pada rangkaian ini, jika tidak
terdeteksi gas LPG dengan kadar besar dari 200 ppm dan tidak terdeteksi adanya
api maka hanya LED hijau yang menandakan ruangan aman akan menyala an pada LCD
ditampilkan tulisan aman. Jika terdeteksi gas LPG dengan kadar besar dari 200
ppm dan tidak terdeteksi adanya api maka LED kuning yang menandakan waspada
akan menyala dan relay akan memutus sambungan listrik ang ditandai dengan
matinya lampu yang terhubung pada relay untuk ruangan tersebut dan akan tampil
tulisan pada lcd deteksi gas yes dan segera kelur. Sedangkan jika terdeteksi
adanya api dan terdapat kebocoran gas LPG dengan kadar lebih dari 200 ppm
maupun tidak terdeteksi kebocoran gas LPG maka LED merah yang menandakan bahaya akan menyala, relay
akan memutus sambungan listrik untuk ruangan tersebut dan akan tampil pada LCD
tulisan kebakaran dan segera keluar, dan Motor DC (penyemprot air) akan
bergerak untuk memadamkan api. Saat terdeteksi adanya kebocoran gas dengan
kadar lebih dari 200 ppm akan ditampilkan kadar gas yang bocor pada LCD. Dan
ketika terdeteksi adanya korban pada LCD nantinya akan tampil tulisan ada
korban.
File rangkaian klik
File rangkaian visual designer klik
Video simulasi rangkaian klik
Program arduino master klik
Program arduino slave klik
Library arduiono klik
Library sensor MQ-2 klik
Library flame sensor klik
Library sensor infrared klik
Datasheet arduino klik
Datasheet sensor MQ-2 klik
Datasheet flame sensor klik
Datasheet sensor infrared klik
Datasheet relay klik
Datasheet resistor klik
Datasheet buzzer klik
Tidak ada komentar:
Posting Komentar