Modul 4 uP & uC






1.     Tujuan [kembali]
Tujuan pembuatan project demo ini adalah:
a.      Memenuhi peraturan Praktikum Mikrokontroller dan Mikroprosessor untuk menyelesaikan modul 4
b.      Membuat suatu alat berbasis mikrokontroller yang dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari
c.       Menerapkan apa yang telah dipraktikumkan dari modul 1 sampai 3
d.      Alat ini berupa prototype yang bertujuan untuk mempermudah manusia ketika sedang tidak di rumah namun menjemur pakaian

2.     Komponen Yang Digunakan [kembali]
a.      Mikrokontroller Genuino Uno (2)
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program did umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas.

Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem. (Sumber)


b.      Kabel penghubung Mikrokontroller ke Laptop (1 cukup)
Kabel penguhung Mikrokontroller ke Laptop adalah kabel yang digunakan untuk mengirim data dari laptop ke mikrokontrollersekaligun sebagai sumber untuk mikrokontroller.


c.       LDR (Light Depending Resistor) (1)
Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.
Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang. (Sumber)


d.      Resistor 1k (2) & 10k (1)
Resistor atau penghambat adalah komponen yang berfungsi menghambat besarnya arus yang mengalir, sehingga didapati besar arus sesuai yang diinginkan.


e.      LED (Light Emitting Diode) Merah (1) & Hijau (1)
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.

 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). (Sumber)


f.        Motor Servo (1)
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.

Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Penjelasan sederhananya begini, posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang di inginkan atau belum, dan jika belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan.

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.
 
Ketika lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros motor servo akan bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Jika ada kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut, maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo tidak akan mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa kendali harus diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar posisi poros motor servo tetap bertahan pada posisinya.  (Sumber)

g.      Jumper Male-Male dan Male-Female (sesuai kebutuhan)
Jumper adalah konduktor penghantar arus listrik. Pada percobaan ini konduktornya berdiameter kecil dan panjang kecil dari 30 cm. Jumper ini digunakan untuk menghubungkan suatu komponen dan komponen lainnya pada rangkaian.


3.     Listing Program [kembali]
//MASTER
#define ldr A5

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(ldr, INPUT);
}

void loop()
{
 int nilai = analogRead(ldr);
 delay (100);

  if(nilai<=450)
  {
    Serial.println("1");
  }

  else if(nilai>450)
  {
    Serial.println("2");
  }
  delay (100);
}



//SLAVE
#include <Servo.h>
Servo servoku;
#define ledMerah 3
#define ledHijau 2

void setup() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali
{ 
  pinMode(ledMerah, OUTPUT);
  pinMode(ledHijau, OUTPUT);
  servoku.attach(9);
  Serial.begin(9600);
}

void loop()  //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
  if (Serial.available()>0)
  {
    int data = Serial.read();
    if (data == '1')
    {
      digitalWrite(ledHijau, LOW);
      digitalWrite(ledMerah, HIGH);
      servoku.write(150);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
      delay(100);                       // waits 100ms for the servo to reach the position 
    }
 
   else if (data == '2')
   {
     digitalWrite(ledHijau, HIGH);
     digitalWrite(ledMerah, LOW);
     servoku.write(0);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
     delay(100);                       // waits 100ms for the servo to reach the position
    }
  }
}


4.     Flowchart [kembali]
Master


Slave




Blok Diagram



5.     Rangkaian [kembali]
Simulasi

Alat

6.     Video [kembali]
Simulasi


Alat






7.     Analisa [kembali]
LDR sebagai sensor cahaya dihubungkan dengan pin A5 pada MASTER yang kemudian nilainya dibaca dan dijadikan acuan. Saat nilai LDR tersebut kecil dari 450, maka data yang dikirimkan dari MASTER ke SLAVE adalah '1', dan jika nilai LDR besar sama 450 maka data yang dikirimkan adalah '2'. Pada SLAVE, dibaca data yang dikirim dari MASTER. Saat data yang diterima adalah '1' maka LED Hijau yang terhubung pada SLAVE berlogika Low dan LED Merah bernilai High, lengan motor berada pada posisi 0 derajat. Tapi saat data yang diterima '2', maka LED Hijau berlogika High dan  LED Merah berlogika Low, lengan motor servo berada pada posisi 150 derajat.

   8.     Link Download [kembali]
       Video Simulasi | Alat 
       File Simulasi (Proteus) | HTML
       Listing Program MASTER | SLAVE

No comments:

Post a Comment

Subscribe to: Posts (Atom)