ELEKTRONIKA C: ADC – Sensor LDR Dengan LCD

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

4. Percobaan

1. Tujuan[Kembali]

Mengetahui dan memahami penggunaan ADC- Sensor LDR dengan LCD
Mampu membuat rangkaian dari materi yang diberikan

2. Alat Dan Bahan[Kembali]

Alat :

1. Multimeter

Multimeter merupakan sebuah alat pengukur yang digunakan untuuk mengetahui ukuran tegangan listrik, resistansi, dan arus listrik. Dalam perkembangannya, dapat digunakan untuk mengukur temperatur, frekuensi, dan lainnya. Alat ini juga memiliki nama lain diantaranya AVO meter (Ampere, Volt, dan Ohm).

2. Catu Daya

Catu daya atau power supply adalah perangkat keras (hardware) yang berfungsi sebagai sumber listrik bagi alat lain. Jadi power supply ini berfungsi untuk menyuplai daya listrik untuk berbagai peralatan elektronik.Berbagai peralatan elektronik yang biasa menggunakan power supply diantaranya seperti komputer, radio, laptop, TV dan lainnya. Beberapa contoh tersebut merupakan jenis-jenis perangkat elektronik yang bekerja dengan arus DC.Jadi untuk mendukung kinerjanya, alat tersebut membutuhkan suplai daya dari perangkat lain. Salah satu yang dapat digunakan untuk kebutuhan tersebut adalah power supply ini.

3. Logic Probe

Logic probe atau logic tester adalah alat yang biasa digunakan untuk menganalisa dan
mengecek status logika (High atau Low) yang keluar dari rangkaian digital. Objek yang diukur
oleh logic probe ini adalah tegangan oleh karena itu biasanya rangkaian logic probe harus
menggunakan tegangan luar (bukan dari rangkaian logika yang ingin diukur) seperti baterai. Alat
ini biasa digunakan pada IC TTL ataupun CMOS (Complementary metal-oxide semiconductor).
Logic probe menggunakan dua lampu indikator led yang berbeda warna untuk membedakan
keluaran High atau Low. Yang umum dipakai yaitu LED warna merah untuk menandakan output
berlogika HIGH (1) dan warna hijau untuk menandakan output berlogika LOW(0).

Bahan :

Modul Arduino
Motor DC
Mengerakkan vehicle
Driver Motor DC
Mengatur arah putaran motor DC
Sensor LDR
LCD
Menampilkan hasil pengukuran sensor LM35

3. Dasar Teori [Kembali]

1. Analog to Digital Converter

ADC atau Analog to Digital Converter merupakan salah satu perangkat elektronika yang digunakan sebagai penghubung dalam pemrosesan sinyal analog oleh sistem digital. Fungsi utama dari fitur ini adalah mengubah sinyal masukan yang masih dalam bentuk sinyal analog menjadi sinyal digital dengan bentuk kode-kode digital. Ada 2 faktor yang perlu diperhatikan pada proses kerja ADC yaitu kecepatan sampling dan resolusi. Kecepatan sampling menyatakan seberapa sering perangkat mampu mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk sinyal digital dalam selang waktu yang tertentu. Biasa dinyatakan dalam sample per second (SPS).

Sementara Resolusi menyatakan tingkat ketelitian yang dimilliki. Pada Arduino, resolusi yang dimiliki adalah 10 bit atau rentang nilai digital antara 0-1023. Dan pada Arduino tegangan referensi yang digunakan adalah 5 volt, hal ini berarti ADC pada Arduino mampu menangani sinyal analog dengan tegangan 0 - 5 volt. Pada Arduino, menggunakan pin analog input yang diawali dengan kode A( A0- A5 pada Arduino Uno). Fungsi untuk mengambil data sinyal input analog menggunakan analogRead(pin);

2. sensor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Nilai resistansi dari LDR bergantung pada intensitas cahaya. Semakin tinggi intensitas cahaya (siang hari) yang mengenainya, maka semakin kecil nilai resistansinya. Sebaliknya semakin rendah intensitas cahaya (malam hari) yang mengenainya, maka semakin besar nilai resistansinya. Secara umum, sensor LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm saat intensitas cahaya rendah (malam hari) dan akan menurun menjadi 500 Ohm saat intensitas cahaya tinggi (siang hari).Umumnya sensor LDR digunakan pada rangkaian lampu otomatis pada rumah, taman, dan jalan raya.

Karakteristik sensor LDR

-Laju Recovery

Laju recovery merupakan suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-gan level cahaya 400 lux.

-Respon Spektral

Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantaryang baik.

Kurva antara intensitas cahaya dan resistansi:

karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

1. Tegangan maksimum (DC): 150V

2. Konsumsi arus maksimum: 100mW

3. Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10O sampai 100KO

4. Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)

5. Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms

6. Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

3. Arduino

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 :

A. BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO

1. POWER USB

Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino 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.

B. 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.

4. Liquid Crystal Display (LCD)

Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk menampilkan 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).

Gambar Penampang komponen penyusun 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.

Kaki-kaki yang terdapat pada LCD

5. Dip Switch

Gambar Rangkaian interpretasi Dip Switch

DIP switch adalah singkatan dari "Dual In-line Package switch." Ini adalah komponen elektronik yang digunakan untuk mengatur konfigurasi atau pengaturan pada perangkat elektronik, seperti papan sirkuit cetak (PCB) atau perangkat lainnya. DIP switch biasanya digunakan untuk mengatur parameter tertentu dalam perangkat elektronik, seperti alamat memori, pengaturan mode operasi, atau pilihan lain yang dapat dikonfigurasi.

Berikut ini adalah beberapa informasi tambahan tentang DIP switch:

Bentuk Fisik: DIP switch biasanya terlihat seperti baris kecil sakelar kecil yang tertanam dalam paket berbentuk DIP, dengan dua baris pin yang bisa dimasukkan ke dalam lubang-lubang di PCB atau papan sirkuit cetak.

Konfigurasi: DIP switch terdiri dari sejumlah sakelar kecil yang dapat dinyalakan atau dimatikan secara individual. Setiap sakelar mewakili satu bit informasi, sehingga konfigurasi DIP switch dapat mencakup berbagai pengaturan bit yang berbeda, seperti 8-bit, 4-bit, atau lainnya, tergantung pada jumlah sakelar dalam komponen tersebut.

Penggunaan Umum: DIP switch digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk di dalam perangkat keras komputer, perangkat elektronik konsumen, peralatan industri, dan banyak lagi. Misalnya, di komputer lama, DIP switch dapat digunakan untuk mengatur alamat I/O, IRQ (Request Interrupt), atau konfigurasi lainnya. Dalam perangkat konsumen modern, penggunaan DIP switch mungkin tidak seumum dulu karena banyak perangkat sekarang menggunakan metode konfigurasi perangkat lunak.

Keuntungan: Keuntungan penggunaan DIP switch adalah kemudahan pengaturan dan ketahanan terhadap perubahan konfigurasi yang tidak disengaja. Pengguna dapat dengan mudah mengatur switch sesuai dengan kebutuhan tanpa perlu pengetahuan khusus atau perangkat lunak khusus. Selain itu, konfigurasi DIP switch tidak hilang atau berubah ketika perangkat dimatikan atau listrik terputus.

4. Prosedur Percobaan[Kembali]

1. persiapkan alat dan bahan
2. perhatikan datasheet pada setiap komponen rangkain
3. rangkailah komponen-komponen yang ada sesuai dengan datasheet
4. pastikan rangkaian berjalan dengan kondisi yang diinginkan

5. Prinsip Kerja Rangkaian[Kembali]

Pada percobaan ini memiliki komponen input dan output, dimana inputnya itu potensiometer yang terletak pada LCD untuk menampilkan hasilnya.

Lalu input yang yang lain nya ada switch untuk menampilkan hasil yang lain. Dan juga ada sensor LDR dan komponen output berupa DC MOTOR DAN LCD 16X2

Pada hasil simulasi ADC - Sensor LDR dan LCD

Tampilan awalnya

Untuk input prioritas dimana pada switch 1 input prioritas untuk mengaktifkan swich 2,3 dan 4

Dan ketika swich 1 aktif maka akan berubah menjadi output yang lainnya

Switch 2 di aktifkan akan membaca sensor LDR pada lcd yang mana pembacaan nilai Lux dan LDR dari resolusi cahaya yang masuk dari sensor LDR

Pada switch 3 di aktifkan maka memutarbalikkan arah putaran motor DC akan berputar ke kanan dan kekiri

Pada switch 4 di aktifkan maka kecepatan motor dc di atur dari intensitas cahaya yang di terima oleh sensor LDR karna mendapatkan cahaya. Dan ketika sensor cahaya tidak dihidupkan mata motor akan mati.

Ketika switch semua di hidupkan maka kondisi akan only switch condition yang artinya switch akan berkerja apabila salah satu kondisi switch saja yang aktif

#include <Wire.h>
#include <BH1750.h>
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
BH1750 lightMeter(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE_2);
int LDR = A0;
int sw1 = 13;
int sw2 = 10;
int sw3 = 9;
int sw4 = 8;
int Rmotor = 7;
int Lmotor = 6;
float RLDR;                   
float Vout;                   
float Lux;
int LDRval = analogRead(LDR);

void setup()
{
  Wire.begin();
  lightMeter.begin();
  
  pinMode(LDR, INPUT);
  pinMode(sw1, INPUT);
  pinMode(sw2, INPUT);
  pinMode(sw3, INPUT);
  pinMode(sw4, INPUT);
  pinMode(Rmotor, OUTPUT);
  pinMode(Lmotor, OUTPUT);
  lcd.begin(16, 2);
  //lcd.backlight(); only for I2C
  delay(2000);
  lcd.setCursor(1, 0);
  lcd.print("Modul 2 uP & uC");
  lcd.setCursor(1, 1);
  lcd.print("Percobaan 1");
  delay(2000);
  lcd.clear();
}

void loop()
{
  int s1 = digitalRead(sw1);
  int s2 = digitalRead(sw2);
  int s3 = digitalRead(sw3);
  int s4 = digitalRead(sw4);
  if(s1 == HIGH){
    lcd.clear();
    if(s2 == HIGH && s3 == LOW && s4 == LOW){
  int LDRval = analogRead(LDR);
  Vout = (LDRval * 0.0048828125);  
RLDR = (10000.0 * (5 - Vout))/Vout;
Lux = (500 / RLDR);  

  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("LDR : ");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Lux : ");
  lcd.setCursor(10, 0);
  lcd.print(LDRval);
  lcd.setCursor(10, 1);
  lcd.print(Lux);
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(200);
}else if(s2 == LOW && s3 == HIGH && s4 == LOW){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("DC Motor");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Activated");
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(1500);
  digitalWrite(Rmotor,HIGH);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(4000);
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(1500);
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,HIGH);
  delay(4000);
}else if(s2 == LOW && s3 == LOW && s4 == HIGH){
  lcd.clear();
  int LDRval = analogRead(LDR);
  float lux = lightMeter.readLightLevel();
  int speed = map(LDRval, 0, 1023, 0, 255);
  analogWrite(Rmotor, speed);
  analogWrite(Lmotor, 0);
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("LDR : ");
  lcd.setCursor(10,0);
  lcd.print(LDRval);
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Speed : ");
  lcd.setCursor(10,1);
  lcd.print (speed);
  delay(200);
}else if(s2 == HIGH && s3 == HIGH && s4 == HIGH){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("only 1 switch");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("1 Condition");
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(200);
}else if(s2 == LOW && s3 == LOW && s4 == LOW){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Follow The");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Instruction");
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(200);
}else if(s2 == HIGH && s3 == LOW && s4 == HIGH){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Choose s2 or s4");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("to set to OFF");
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(200);
}else if(s2 == LOW && s3 == HIGH && s4 == HIGH){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Choose s3 or s4");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("to set to OFF");
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(200);
}else if(s2 == HIGH && s3 == HIGH && s4 == LOW){
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Choose s2 or s3");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("to set to OFF");
  digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  delay(200);
}
  }else{
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("ELECTRONIC &");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("INSTRUMENTATION");
    delay(200);
    digitalWrite(Rmotor,LOW);
  digitalWrite(Lmotor,LOW);
  }

  // put your setup code here, to run once:

}


  // put your main code here, to run repeatedly:

ELEKTRONIKA C

Link Halaman

ADC – Sensor LDR Dengan LCD

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Modul 3 : Communication

Arsip Blog