TB RARAS


1. Pendahuluan [back]
 
Kapal pesiar merupakan salah satu jenis kapal penumpang terbesar yang ada pada kelasnya.  kapal pesiar Memiliki kegunaan sebagai sarana/ tempat wisata bagi para turis penikmat wisata laut atau sebagai tempat berlibur bagi keluarga. Dikarenakan fungsi utama dari kapal pesiar adalah sebagai atraksi turis dan tempat berlibur bersama keluarga, maka prioritas yang harus didahulukan adalah memastikan bahwa pengalaaman berlayar yang disuguhkan haruslah memuaskan, dan yang tidak kalah pentingnya adalah untuk menjamin keselamatan penumpang terjaga selama berada diatas kapal pesiar tersebut.

Rancangan sistem keselamatan penumpang kapal pesiar haruslah meliputi hal hal seperti penanganan utama terhadap potensi kebakaran dan ledakan, respon darurat apabila terjadinya tabrakan oleh kapal pesiar, serta sistem otomatis yang memungkinkan penumpang memiliki privasi ditempat mereka masing - masing. Semua syarat tersebut haruslah terintegrasi menjadi sebuah sistem inti yang dapat dikendalikan pada suatu tempat dengan tujuan untuk mempermudah pengawasan dan pengendaliannya. Maka dari itu, diajukan sebuah sistem dalam bentuk prototype yang merupakan sistem terintegrasi sebagai alterantif untuk meningkatkan keselamatan penumpang selama berada diatas kapal pesiar. Sistem ini dirancang dengan menggunakan arudino dan sensor yang digunakan berhubungan dalam langkah pencegahan hal - hal yang tidak diinginkan selama berada diatas kapal pesiar. Sensor yang diguankan antara lain sensor api dan gas untuk mendeteksi api dan gas, sensor RFID sebagai metode identifikasi penumpang pada kapal, serta sensor vibrasi untuk mendeteksi apakah terjadinya getaran hebat yang mungkin bisa disebabkan oleh bermacam - macam faktor. Sistem ini diharapkan dapat menjadi alternatif dalam integrasi keselamatan penumpang pada kapal pesiar.

Referensi jurnal:
1. Amrullah, M. K., Tea, R., Hakim, M. I. N., Asmoro, L., & Humami, F. (2022, November). Design and Development of Carbon Monoxide Gas Leak Detector in Vehicle Cabin. In RSF Conference Series: Engineering and Technology (Vol. 2, No. 2, pp. 119-126).

2. Kasthala, S., Ramakrishna, G., & Venkatesan, G. P. Arduino Based Monitoring and Control System for Heavy Vehicles. idea, 1, 2.

3. Kondaveeti, H. K., & Pidaparthi, S. R. (2021, January). Arduino based Automated Safety ensuring System for Passenger Boats. In 2021 International Conference on Computer Communication and Informatics (ICCCI) (pp. 1-5). IEEE.

4. Palimbongan, Y. (2022). RANCANG BANGUN PROTEKSI OTOMATIS KEBAKARAN PADA KAPAL BERBASIS ARDUINO= DESIGN OF AUTOMATIC FIRE PROTECTION ON ARDUINO-BASED SHIP (Doctoral dissertation, Universitas Hasanuddin).

5. Siregar, I. M., Yunus, M., & Siregar, V. M. M. (2022). A Prototype of Garbage Picker Ship Robot Using Arduino Nano Microcontroller. Internet of Things and Artificial Intelligence Journal, 2(3), 150-168.

6. Gunandi, Albert. (2019, Desember). PERANGKAT NAVIGASI ARAH ANGIN, ARAH KAPAL, DAN KECEPATAN ANGIN UNTUK NELAYAN TRADISIONAL. 

Referensi artikel :

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Cruise_ship

2. https://www.marioff.com/en/fire-protection-for-marine/cruise-ships/

3. https://www.safetysign.co.id/news/409/Panduan-Keselamatan-Naik-Kapal-Laut-Apa-Saja-yang-Perlu-Diperhatikan-Penumpang

4. https://koneksea.com/standar-keamanan-peralatan-keselamatan-di-atas-kapal/

5. https://totalfire.co.id/prinsip-dan-sistem-pemadam-kebakaran-di-kapal-laut/

6. https://help.carnival.com/app/answers/detail/a_id/1185/~/cruise-ship-safety-features

2. Tujuan [back]
  1. Menyelesaikan tugas besar "Kenyamana dan keselamatan kapal pesiar"  dari Bapak Dr. Ir. Darwison, ST, MT
  2. Mengetahui dan memahami penggunaan sensor uv,sensor suhu, sensor flame, sensor vibration dan sensor gas untuk  Kenyamanan dan  keselamatan  kapal pesiar
  3. Mampu membuat dan menjalankan  rangkaian tugas besar kenyamanan dan keselamatan kapal pesiar

3. Alat dan Bahan  [back]

 alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini:
A. Alat
a) Power supply


B. bahan
1) Resistor
Merupakan komponen resistif yang memiliki banyak kegunaan. Resistor memiliiki spesifikasi sebagai berikut:

Resistor merupakan komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian.

Spesifikasi Resistor yang digunakan:
Resistor 10k
Resistor 2k


2) Motor DC
Adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor DC sangat umum digunakan sebagai aktuator baik pada apliaksi project kecil-kecilan maupun sistem proses yang ada di industri. 
3) buzzer
Merupakan komponen yang menhasilkan suara apabila telah memenuhi tegangan untuk buzzer beroperasi. Komponen ini digunakan untuk menghasilkan suara dering yang keras sehinnga cocok digunakan sebagai alarm pasa sistem-sistem keamanan. Tipe buzzer yang digunakan pada percobaan kali ini adalah magnetic buzzer.
4) LED
LED adalah komponen mirip diode yang menghasilkan cahaya. Spesifikasi dari LED adalah sebagai berikut:
  • Superior weather resistance
  • 5mm Round Standard Directivity
  • UV Resistant Eproxy
  • Forward Current (IF): 30mA
  • Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
  • Reverse Voltage: 5V
  • Operating Temperature: -30℃ to +85℃
  • Storage Temperature: -40℃ to +100℃
  • Luminous Intensity: 20mcd
B. Konfigurasi Pin :  

Pin 1 : Positive terminal of LED
Pin 2 : Negative terminal of LED


5) Mikrokontroller Arduino
Arduino merupakan jenis board dari perusahaan arduino yang memilik fungsi yang beragam. Board ini menggunakan mikrokontroller ATmeega628P sebagai pengendali intinya. Arduino memiliki banyak jenis board, pada gambar diatas meriupakan jenis board arduino UNO. 
6) Sensor flame
Flame sensor adalah sensor yang berfungsi untuk mendeteksi api. Jenis sensor yang digunakan pada palikasi ini adlah jenis sensor api Ky-026. 

7) Sensor Vibrasi
Merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi apakah terdapat suatu getaran. Sensor ini umum digunakan pada sistem yang memiliki sensitifitas terhadap getaran, seperti sistem keamanan, sistem krusial seperti kendali alat berat, kendali proses zat kimia, dll. 


8) switch SPST
Adalah tipe switch sederhana yang digunakan untuk menghidupkan/mematikan arus listrik.

9) Gas sensor(MQ-2)
MQ-2 adalah sensor yang mendeteksi adanya gas.



10) LCD
LCD adalah adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama.
  • Tampilan 2 baris @ 16 karakter, 5 x 8 pixel
  • Display controller: HD44780 (standar industri LCD)
  • Dilengkapi lampu latar warna biru/hijau/kuning
  • Sudut pandang lebar dengan tingkat kontras yang dapat diatur dan terlihat jelas
  • Tegangan kerja: 5V DC
  • Dimensi modul: 80 x 36 x 12 mm
  • Dimensi layar tampilan: 64,5 mm x 16 mm
11) Relay
Relay adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan seperangkat kontak sakelar.



12) transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
NPN merupakan satu dari dua tipe BJT, dimana huruf N dan P menunjukkan pembawa muatan mayoritas pada daerah yang berbeda dalam transistor. Hampir semua BJT yang dipakai masa ini merupakan NPN karena pergerakan elektron dalam semikonduktor jauh lebih tinggi daripada pergerakan lubang, memungkinkan operasi arus agung dan kecepatan tinggi. Transistor NPN terdiri dari selapis semikonduktor tipe-p di selang dua lapisan tipe-n. Arus kecil yang memasuki basis pada tunggal emitor dikuatkan di keluaran kolektor. Dengan kata lain, transistor NPN hidup masa tegangan basis lebih tinggi daripada emitor. Tanda panah dalam simbol ditempatkan pada kaki emitor dan menunjuk keluar (arah aliran arus konvensional masa peranti dipanjar maju).


13) motor driver
Penggerak motor berarti suatu sistem yang mencakup motor. Penggerak motor kecepatan yang dapat disesuaikan berarti sistem yang mencakup motor yang memiliki beberapa kecepatan operasi. Penggerak motor kecepatan variabel adalah sistem yang mencakup motor dan kecepatannya berubah-ubah secara kontinu.

14) Sensor Suhu
          Sensor Suhu

Sensor suhu adalah alat yang yang berfungsi untuk mengukur suhu, biasa dikenal dengan sebutan termometer. Cara kerja sensor suhu yang canggih dapat membantu manusia dalam kebutuhan sehari-hari, berkat ditunjang oleh beragam teknologi canggih.


Prinsip kerja

Perangkat ini beroperasi berdasarkan prinsip perubahan fisika atau kimia yang terjadi dalam material ketika terjadi perubahan suhu. Beberapa jenis sensor suhu, seperti termokopel, berfungsi dengan memanfaatkan efek seebeck, dimana perbedaan suhu antara dua logam yang berbeda di dalam sensor menghasilkan tegangan elektrik yang dapat diukur. Tipe lain dari sensor ini, seperti RTD (Resistive Temperature Device) atau termistor, bekerja berdasarkan perubahan resistansi listrik dari material semikonduktor ketika terjadi perubahan suhu. Sebaliknya, sensor inframerah dapat mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh objek untuk menentukan suhunya. Dengan kata lain, sensor suhu secara umum mengubah variasi suhu menjadi perubahan properti fisik yang dapat diukur dan dikonversi menjadi pembacaan suhu melalui kalibrasi dan pengolahan sinyal yang tepat.

Klasifikasi sensor

Sensor suhu dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama berdasarkan sinyal keluarannya:

1. Sensor analog

Sensor ini memberikan sinyal keluaran kontinu yang sebanding dengan suhu yang diukur. Termokopel, RTD, dan thermistor termasuk dalam kategori ini. Sensor analog memerlukan pengkondisian sinyal untuk mengubah output menjadi bentuk yang dapat digunakan.

2. Sensor digital

Sensor digital memberikan output digital diskrit, biasanya dalam bentuk nilai suhu atau kode digital. Sensor ini sering kali menyertakan konverter analog-ke-digital (ADC) internal dan kemampuan pemrosesan sinyal lainnya. Sensor digital menawarkan akurasi yang lebih tinggi, kekebalan terhadap kebisingan yang lebih baik, dan integrasi yang lebih mudah dengan sistem digital.

Sensor Suhu Misel

Fungsi sensor suhu

Fungsi utama dari sensor suhu adalah mendeteksi variasi suhu di lingkungan sekitarnya atau objek dan mengubah informasi tersebut menjadi data yang dapat digunakan untuk membuat keputusan, seperti mengaktifkan atau menonaktifkan perangkat, mengirim peringatan, atau mengontrol proses. Misalnya, dalam industri, sensor ini bisa membantu dalam memonitor dan mengontrol proses produksi yang memerlukan kondisi suhu tertentu untuk menjaga kualitas produk. Di rumah, perangkat ini dalam termostat dapat membantu mengontrol suhu ruangan agar tetap nyaman. Secara keseluruhan, sensor suhu memberikan data yang penting untuk berbagai aplikasi, seperti sistem kontrol otomatis, pengukuran ilmiah, dan pengolahan data dalam rangka menjaga dan meningkatkan keamanan, kenyamanan, dan efisiensi operasional.


15. Sensor UV

Sensor Ultraviolet



Sensor Ultraviolet atau Sensor UV adalah jenis sensor cahaya yang dapat merespon ketika adanya perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor jenis ini sangat sensitif sekali terhadap keberadaan api bahkan sekecil apapun seperti pada api rokok.

Pada dasarnya sekecil apapun api dapat memancarkan sinar ultraviolet. Ketika sensor UV menerima pancaran sinar ultraviolet maka akan memberikan perubahan besaran listrik pada output terminalnya.

Sensor UV ini mengukur kekuatan atau intensitas radiasi insiden ultraviolet (UV). Sensor UV digunakan untuk menentukan paparan radiasi ultraviolet di laboratorium atau pengaturan lingkungan. Itu dapat menggunakan elemen fotosensitif untuk mengubah sinyal ultraviolet menjadi sinyal listrik terukur melalui mode fotovoltaik dan mode panduan cahaya.




4. Dasar Teori [back]
1) 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 Resistor
Perhitungan 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

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :




Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

Contoh-contoh perhitungan lainnya :

Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi

Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm

2) Motor DC
Motor  DC adalah motor  listrik yan memerluka supla teganga 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). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct- unidirectional. Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkadengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengaadanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentzyang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran  arus diletakkan dalam medan magnet,  maka sebuah gay(yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskadengaPersamaan berikut.

 

 

 Simbol Motor DC

 

 

Motor DC tersusun dari dua bagian yaitu bagian diam (stator) dan bagian bergerak (rotor). Stator motor arus searah adalah badan motor atau kutub magnet (sikat-sikat), sedangkan yang termasuk rotor adalah jangkar lilitanya. Pada motor, kawat penghantar listrik yang bergerak tersebut pada dasarnya merupakan lilitan yang berbentuk persegpanjang yang disebut kumparan.

 
Prinsip Kerja Motor DC

 

Gambar 19. Prinsip Kerja Motor DC

Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet serba sama dengan keduduka sis akti A da CB  yang  terleta tepa lurus  arah fluks magnet. Sedangkan sisi AB dan DC ditahan pada bagian tengahnya, sehingga apabila sisi AD dan CB berputar karena adanya gaya lorentz, maka kumparan ABCD akan berputar. 
Hasil perkalian gaya dengan jarak pada suatu titik tertentu disebut momen, sisi aktif AD dan CB akan berputar pada porosnya karena pengaruh momen putar (T). Setiap sisi kumparan aktif AD dan CB pada gambar diatas akan mengalami momen putar sebesar :

 

T = F.r

 Dimana :

T = momen putar (Nm) F = gaya tolak (newton)

r = jarak sisi kumparapada sumbu putar (meter)

Pada daerah dibawah kutub-kutub magnet besarnya momen putar tetap karena besarnya gaya lorentz. Hal ini berarti bahwa kedudukan garis netral sisi sisi kumparan akan berhenti berputar. Supaya motor dapat berputar terus dengan baik, maka perlu ditambah jumlah kumparan yang digunakan. Kumparan- kumparan harus diletakkan sedemikian rupa sehingga momen putar yang dialami setiap sisi kumparan akan saling membantu dan menghasilkan putaran yang baik. Dengan pertimbangan teknis, maka kumparan-kumparan yang berputar tersebut dililitkan pada suatu alat yang disebut jangkar, sehingga lilitan kumparan itupun disebut lilitan jangkar. Struktur Motor DC dapat dilihat pada gambar berikut ini.

3) Buzzer
Merupakan komponen yang menhasilkan suara apabila telah memenuhi tegangan untuk buzzer beroperasi. Komponen ini digunakan untuk menghasilkan suara dering yang keras sehinnga cocok digunakan sebagai alarm pasa sistem-sistem keamanan. Tipe buzzer yang digunakan pada percobaan kali ini adalah magnetic buzzer, dengan spesifikasi sebgai berikut:
  • Rated Voltage(V)                         : 5 V
  • Operatng Voltage(V)                    : 4 - 8V
  • Rated current(mA)                        : < 30 mA
  • Sound output 10 cm(dB)               : > 85 dB
  • Resonant frequency(Hz)                : 2700+-300
  • Response time(ms)                        : < 50 ms
  • Operating temperature (C)            : -25 - +70C
  • Storage temperature(C)                 : -30 - +80C
  • weight(g)                                        : 2 


4) LED
-LED (Light Emiting Diode)




LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya,  LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati  LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.
LED adalah komponen mirip diode yang menghasilkan cahaya. Spesifikasi dari LED adalah sebagai berikut:
  • Superior weather resistance
  • 5mm Round Standard Directivity
  • UV Resistant Eproxy
  • Forward Current (IF): 30mA
  • Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
  • Reverse Voltage: 5V
  • Operating Temperature: -30℃ to +85℃
  • Storage Temperature: -40℃ to +100℃
  • Luminous Intensity: 20mcd


5) Mikrokontroller Arduino
-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 :

 

Arduino Uno

Spesifikasi dari arduino UNO adalah sebagai berikut:
BoardNameArduino UNO R3
SKUA000066
MicrocontrollerATmega328P
USB connectorUSB-B
PinsBuilt-in LED Pin13
Digital I/O Pins14
Analog input pins6
PWM pins6
CommunicationUARTYes
I2CYes
SPIYes
PowerI/O Voltage5V
Input voltage (nominal)7-12V
DC Current per I/O Pin20 mA
Power Supply ConnectorBarrel Plug
Clock speedMain ProcessorATmega328P 16 MHz
USB-Serial ProcessorATmega16U2 16 MHz
MemoryATmega328P2KB SRAM, 32KB FLASH, 1KB EEPROM
DimensionsWeight25 g
Width53.4 mm
Length68.6 mm
Bagian-bagian arduino uno:
-Power USB

Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
-Power jack

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

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

Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.

-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.
-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.
-LED Power Indicator

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

Bagian - bagian pendukung:
-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).
-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.

Block Diagram Mikrokontroler ATMega 328P pada Arduino UNO

Adapun block diagram mikrokontroler ATMega 328P dapat dilihat pada gambar berikut:



Block diagram dapat digunakan untuk memudahkan / memahami bagaimana kinerja dari mikrokontroler ATMega 328P.

Pin-pin ATMega 328P:


            Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328P pada Arduino UNO

6) Sensor Flame
Sensor yang digunakan untuk mendeteksi api pada aplikasi ini adalah sensor flame ky-026. Sensor ini mendeteksi gelombang infrared yang dipancarkan di lingkungan untuk mendeteksi adanya api atau tidak.
Flame sensor adalah sensor yang berfungsi untuk mendeteksi api. Jenis sensor yang digunakan pada palikasi ini adlah jenis sensor api Ky-026. Pinout dari sensor ini adalahg sebagai berikut:

Pinout modul KY-026

Pinout modul sensor api


Papan sirkuit modul sensor api ky-026 memiliki 4 pin konektor , yaitu -
  1. AO : Keluaran Analog
  2. : GND (Tanah)
  3. : Vcc (+3.3V ke +5V)
  4. Lakukan : Keluaran Digital

Spesifikasi cepat modul sensor api KY-026:
  • Tipe : Keduanya (digital dan analog)
  • Chip : pembanding LM393
  • Tegangan Pengoperasian : DC 3.3V hingga 5.5V
  • Arus Maksimum : 15mA
  • Deteksi Panjang Gelombang Inframerah : 760 nm hingga 1100 nm
  • Sudut Deteksi Sensor : 60°
  • Indikator Lampu LED : Indikator Daya (LED1), Indikator Pemicu (LED2)
  • Dimensi Papan : 1,5 cm x 3,6 cm [0,6 inci x 1,4 inci]


Diagram sirkuit modul KY-026

Skema rangkaian modul sensor api ky-026 ditunjukkan di bawah ini.

Skema rangkaian modul sensor api

Prinsip kerja modul KY-026

Di dalam modul terdiri dari LED penerima infra merah 5mm YG1006 , komparator diferensial ganda LM393, potensiometer pemangkas, enam resistor, dan dua LED indikator digunakan. Prinsip kerja rangkaian modul sensor api KY-026 ini sederhana. Sensor ini pada dasarnya mendeteksi panjang gelombang cahaya IR (Infra-Red) antara 760 nm – 1100 nm (nanometer) yang dipancarkan dari nyala api. Tegangan operasi adalah dc +3.3V hingga +5V, LED1 ditampilkan sebagai indikator daya di papan sirkuit. Sensor IR YG1006 seperti semua fotosensor lainnya bekerja berdasarkan prinsip bahwa foton dengan energi yang cukup dapat melumpuhkan elektron sehingga resistansi rangkaian diubah. IC LM393 mengubah resistansi ini dan memberikan dua jenis nilai output. Salah satunya adalah nilai Logika di IC pin-2 dan yang lainnya adalah nilai Banyak di IC pin-5 melalui potensiometer. Ketika sensor mendeteksi api, sinyal HIGH (atau logika 1) akan diberikan pada pin output digital, jika tidak maka akan memberikan logika 0. Namun, nilai numerik yang tinggi akan kembali saat tidak ada nyala api di dekatnya dan akan turun mendekati nol saat ada api.Putar potensiometer searah jarum jam untuk meningkatkan ambang deteksi dan berlawanan arah jarum jam untuk menurunkannya.LED2 menyala hanya jika sensor mendeteksi nyala api. 


7) Sensor Vibrasi
Merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi apakah terdapat suatu getaran. Sensor ini umum digunakan pada sistem yang memiliki sensitifitas terhadap getaran, seperti sistem keamanan, sistem krusial seperti kendali alat berat, kendali proses zat kimia, dll. Spesifikasi dari sensor ini bisa dilihat dibawah ini:

Pin Name

Description

VCC

           

The Vcc pin powers the module, typically with +5V

GND

Power Supply Ground

DO

Digital Out Pin for Digital Output.

 

Vibration Sensor Module Features & Specifications

  • Operating Voltage: 3.3V to 5V DC
  • Operating Current: 15mA
  • Using SW-420 normally closed type vibration sensor
  • LEDs indicating output and power
  • LM393 based design
  • Easy to use with Microcontrollers or even with normal Digital/Analog IC
  • With bolt holes for easy installation
  • Small, cheap and easily available

Sensor vibrasi yang digunakan adalah SW420 sensor ini merupakan salah satu jenis dari sensor vibrasi. Secara umum, sensor vibrasi mendeteksi yang digunakan antar lain parameter yakni perpindahan, kecepatan, dan akselerasi. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar dibawah ini:

Jenis dari sensor ini ada berbagai mcam, dan yang akan dijelaskan pada kesempatan ini adalah sensor vibrasi yang menggunakan toeri induksi (Inductive sensor-) dan sensor vibrasi magnetik (Magnetic Sensor).

Inductive sensor
Jenis sensor vibrasi yang pertama adalah menggunakan prinsip induksi, tepatnya prinsip induksi elektromagnetik. Prinsip ini memungkinkan dua buah objek yang saling terisolasi bisa mengalirkan arus listrik, sehingga suatu objek yang terhubung secar induksi dapat mendeteksi objek lain tanpa perlu adanya kontak fisik. Diagram sensor induksi bisa dilihat dibawah ini:

1 Adalah metal statis dan 2 adalah bagian yang bergerak, besar induksi dari plat ini bisa diukur dengan menggunakan persamaan:

Dimana µ0, A0, l0 adalah permeabilitas, area perpotongan, dan jarak antar plat. Dalam konteksi mendeteksi vibrasi sendiri, ketika sebuah objek mengalami suatu getaran yang menybebakan terjadi perubahan pada parameter perhitungan induksi seperti jarak antar plat, perubahan permeabilitas, dan area perpotongannya, maka induktansinya juga ikut berubah, dan perubahan induktansi ini bisa dijadikan landasan untuk mengukur vibrasi/getaran sebuah objek.


Magnetic sensor
Jenis dasar dari vibration sensor yang lain adalah menggunakan magnetic sensor. Jenis ini didasari oleh prinsip induksi elektromagnetik yang menyatakan bahwa gaya elektromotive yang terinduksi pada kabel sama dengan perubahan flux pada objek dikali dengan banyak lilitan konduktornya. Dalam persamaan matematis adalah sebagai berikut:

Dalam persamaan matematis adalah sebagai berikut:

Φ adalah flux magnetik dan N adalah banyaknya lilitan tembaga. Flux magnetik berhubungan erat dengan magnitudo dari medan magnet dan reluktanais magnet. Ketika terjadi fenomena getara atau vibrasi yang menyebabkan terjadi perubahan pada faktor-faktor diatas, maka akan terjadi perubahan pda gaya geraj listrik. Maka, untuk mengukur besar atau kekuatan vibrasi/getran dari sebuah objek dapat melalui perubahan gaya gerak listrik .

Kelebihan dari jenis ini adalah memiliki batas output yang besar, rangkaian pemrosesan yang sederhana, dan tahan terhadap fenomena interfensi eksternal yang menybebakan sensor jenis ini banyak digunakan untuk apliaksi yang berada di lingkungan rawan gangguan.

8) Switch SPST

Istilah "SPST" dalam sakelar SPST adalah singkatan dari "Single Pole Single Throw" yang mencakup satu input dan satu output. Di sini, satu input terhubung langsung ke satu output. Fungsi utama sakelar ini adalah untuk mengontrol rangkaian dengan menyalakan/mematikan.

Setelah saklar pada rangkaian ditutup, maka rangkaian akan ON sedangkan saklar tidak tertutup atau terbuka, maka rangkaian akan dimatikan. Contoh sakelar SPST adalah sistem tegangan DC kereta api 25KV & sakelar lampu rumah tangga. Simbol skematik sakelar SPST ditunjukkan di bawah ini.

Beralih Simbol
Beralih Simbol

Koneksi sakelar ini ada dua jenis seperti Biasanya Terbuka (NO) & umum (C). Setelah sakelar diaktifkan, maka sirkuit ditutup. Jadi aliran arus akan dari terminal umum (C) ke terminal normal terbuka (NO). Saat sakelar dinonaktifkan, rangkaian akan menjadi rangkaian terbuka, sehingga tidak ada aliran arus di dalam rangkaian.

Konstruksi Sakelar SPST

Konstruksi sakelar ini dapat dilakukan melalui dua pelat logam yang dapat saling bersentuhan untuk menciptakan kontak fisik yang memungkinkan aliran arus. Kontak ini memisahkan dua pelat logam satu sama lain untuk mengganggu aliran arus.

Dalam sakelar Lemparan Tunggal Tiang Tunggal, kutub mengacu pada koneksi input maksimum sedangkan lemparan mengacu pada koneksi output maksimum dari sakelar. Jadi di switch ini, kita dapat memberikan input tunggal dan mendapatkan output tunggal. Sakelar ini mengontrol satu sirkuit pada satu waktu. Pada sakelar ini, bagian kontak dapat dirancang dengan bahan paduan perak untuk melawan arus tinggi

9) Gas sensor(MQ-2)
MQ-2 adalah sensor yang mendeteksi adanya gas.
Target GasFlammable gas, smoke gas sensor
Detection range300~10000ppm(flammable gas)
Standard Circuit ConditionsLoop Voltage≤24V DC
Heater Voltage5.0V±0.1V AC or DC

Konfigurasi Pin Sensor MQ2

Nomor Pin:

Nama Pin:

Keterangan

Untuk Modul

1

Vcc

Pin ini memberi daya pada modul, biasanya tegangan operasinya adalah +5V

2

Tanah

Digunakan untuk menghubungkan modul ke ground sistem

3

Keluaran Digital

Anda juga dapat menggunakan sensor ini untuk mendapatkan keluaran digital dari pin ini, dengan mengatur nilai ambang batas menggunakan potensiometer

4

Analog Keluar

Pin ini mengeluarkan tegangan analog 0-5V berdasarkan intensitas gas 

Untuk Sensor

1

H -Pin

Dari dua pin H, satu pin dihubungkan ke suplai dan yang lainnya ke ground

2

A-Pin

Pin A dan pin B dapat dipertukarkan. Pin ini akan diikat ke tegangan Supply.

3

B-Pin

Pin A dan pin B dapat dipertukarkan. Satu pin akan bertindak sebagai output sementara pin lainnya akan ditarik ke ground.


Fitur

  • Tegangan Operasional adalah +5V
  • Dapat digunakan untuk Mengukur atau mendeteksi LPG, Alkohol, Propana, Hidrogen, CO dan bahkan metana
  • Tegangan keluaran analog: 0V hingga 5V
  • Tegangan Output Digital: 0V atau 5V (Logika TTL)
  • Durasi pemanasan awal 20 detik
  • Dapat digunakan sebagai sensor digital atau analog
  • Sensitivitas pin Digital dapat divariasikan menggunakan potensiometer


Cara menggunakan Sensor MQ-2 untuk mendeteksi gas

Menggunakan sensor MQ untuk mendeteksi gas sangatlah mudah. Anda dapat menggunakan pin digital atau pin analog untuk melakukannya. Cukup nyalakan modul dengan 5V dan Anda akan melihat LED daya pada modul menyala dan ketika tidak ada gas yang terdeteksi, LED keluaran akan tetap mati yang berarti pin keluaran digital akan menjadi 0V. Ingatlah bahwa sensor ini harus tetap menyala selama pemanasan awal (disebutkan dalam fitur di atas) sebelum Anda benar-benar dapat menggunakannya. Sekarang, masukkan sensor ke gas yang ingin Anda deteksi dan Anda akan melihat LED keluaran menyala tinggi bersama dengan pin digital, jika tidak gunakan potensiometer hingga keluarannya tinggi. Sekarang setiap kali sensor Anda terkena gas ini pada konsentrasi tertentu, pin digital akan menjadi tinggi (5V) dan sebaliknya akan tetap rendah (0V).

Anda juga dapat menggunakan pin analog untuk mencapai hal yang sama. Baca nilai analog (0-5V) menggunakan mikrokontroler, nilai ini akan berbanding lurus dengan konsentrasi gas yang dideteksi sensor. Anda dapat bereksperimen dengan nilai-nilai ini dan memeriksa bagaimana sensor bereaksi terhadap konsentrasi gas yang berbeda dan mengembangkan program Anda sesuai dengan itu.

 

Cara menggunakan Sensor MQ-2 untuk mengukur PPM

Jika Anda mencari keakuratan dalam pembacaan Anda, mengukur PPM adalah cara terbaik untuk melakukannya. Ini juga dapat membantu Anda membedakan satu gas dengan gas lainnya. Jadi untuk mengukur PPM bisa langsung menggunakan modul. Pengkabelan dasar untuk sensor dari lembar data ditunjukkan di bawah ini.

Detail kabel dasar sensor Gas MQ2

Prosedur pengukuran PPM menggunakan sensor MQ sama tetapi beberapa nilai konstanta akan bervariasi berdasarkan jenis sensor MQ yang digunakan. Pada dasarnya, kita perlu melihat grafik (Rs/Ro) VS PPM yang diberikan dalam lembar data (juga ditunjukkan di bawah).

Mengukur PPM melalui sensor MQ2

Nilai Ro merupakan nilai hambatan pada udara segar dan nilai Rs merupakan nilai hambatan pada konsentrasi Gas. Pertama, Anda harus mengkalibrasi sensor dengan mencari nilai Ro di udara segar dan kemudian menggunakan nilai tersebut untuk mencari Rs menggunakan rumus

Rumus untuk mencari hambatan sensor

Setelah kita menghitung Rs dan Ro, kita dapat menemukan rasionya dan kemudian menggunakan grafik di atas, kita dapat menghitung nilai ekuivalen PPM untuk gas tersebut.

 

Aplikasi

  • Mendeteksi atau mengukur Gas seperti LPG, Alkohol, Propana, Hidrogen, CO dan bahkan metana
  • Pemantau kualitas udara
  • Alarm kebocoran gas
  • Pemeliharaan standar keselamatan
  • Menjaga standar lingkungan di rumah sakit 

 

Model 2D Sensor Gas MQ-2

Jika Anda membeli sensor maka Anda dapat menggunakan dimensi berikut untuk membuat PCB sendiri untuk aplikasi Anda

Model 2D sensor gas MQ2


10) LCD
LCD adalah adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama.
  • Tampilan 2 baris @ 16 karakter, 5 x 8 pixel
  • Display controller: HD44780 (standar industri LCD)
  • Dilengkapi lampu latar warna biru/hijau/kuning
  • Sudut pandang lebar dengan tingkat kontras yang dapat diatur dan terlihat jelas
  • Tegangan kerja: 5V DC
  • Dimensi modul: 80 x 36 x 12 mm
  • Dimensi layar tampilan: 64,5 mm x 16 mm
11) Relay
Relay adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan seperangkat kontak sakelar.


Gambar Relay dan Simbol Relay

Gambar Relay dan Simbol Relay
Gambar Relay dan Simbol Relay
Arti Pole dan Throw Pada Relay
Gambar Relay (Berdasarkan Jenis dan Bentuknya)

Gambar di atas menunjukkan gambar relay asli dengan simbol relay yang digunakan pada desain rangkaian listrik. Relay bekerja pada kondisi Normally Close (NC) atau Normally Open (NO) seperti yang tampak pada simbol relay di sisi kanan.

Prinsip dan Cara Kerja Relay

Prinsip dan Cara Kerja Relay
Prinsip Kerja dan Cara Kerja Relay

Komponen elektronika relay terdiri dari beberapa komponen yang saling terintegrasi agar relay dapat bekerja sebagai saklar atau bekerja pada beberapa peralatan elektronik. Setiap komponen yang saling terhubung di dalam relay memiliki cara kerja tertentu sebagai berikut:

  • Kondisi saklar pada kontak point dibedakan menjadi dua jenis yaitu kondisi normally open (NO) dan normally close (NC).
    1. Normally close (NC) adalah kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi close (tertutup).
    2. Normally open (NO) adalah kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi open (terbuka).
  • Saat tegangan listrik mengalir melalui kumparan elektromagnetik maka akan terbentuk medan magnet di sekitar kumparan tersebut. Tegangan tersebut selanjutnya menjadi sumber daya untuk relay. Medan magnet akan menarik armature yang ada di bagian atas.
  • Pada kondisi di atas, kedua ujung switch contact point sudah saling terhubung (berada pada posisi Normally Open) sehingga arus listrik akan mengalir.
  • Saat coil sudah tidak dialiri oleh arus listrik, medan magnetic yang ada pada kumparan elektromagnet menghilang. Modul armature akan kembali pada keadaan Normally Close. Pada kondisi Normally Close, perangkat elektronik yang digunakan akan terputus secara otomatis.

Arti Pole dan Throw pada Relay

Arti Polee dan Throw pada Relay
Arti Pole dan Throw pada Relay

Istilah pole dan throw sebenarnya sudah tidak asing lagi untuk penggunaan saklar. Mengingat bahwa relay termasuk salah satu saklar, maka istilah pole dan throw juga berlaku bagi relay.

Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

  • Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay.
  • Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact).

Jenis Relay Berdasarkan Jumlah Pole dan Throw

Jenis Relay Berdasarkan Jumlah Pole dan Throw
Jenis Relay Berdasarkan Jumlah Pole dan Throw

Penggolongan relay sendiri seperti pada gambar di atas bisa dilakukan berdasarkan jumlah throw dan juga polenya. Masing-masing memiliki jumlah dan susunan komponen switch serta kumparan elektromagnet berbeda sebagai berikut:

NoGolonganSaklarCoilJumlah
1Single Pole Single Throw (SPST)2 Terminal2 Terminal4 Terminal
2Single Pole Double Throw (SPDT)3 Terminal2 Terminal5 Terminal
3Double Pole Single Throw (DPST)4 Terminal2 Terminal6 Terminal
5Double Pole Double Throw (DPDT)6 Terminal2 Terminal8 Terminal

12) transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
NPN merupakan satu dari dua tipe BJT, dimana huruf N dan P menunjukkan pembawa muatan mayoritas pada daerah yang berbeda dalam transistor. Hampir semua BJT yang dipakai masa ini merupakan NPN karena pergerakan elektron dalam semikonduktor jauh lebih tinggi daripada pergerakan lubang, memungkinkan operasi arus agung dan kecepatan tinggi. Transistor NPN terdiri dari selapis semikonduktor tipe-p di selang dua lapisan tipe-n. Arus kecil yang memasuki basis pada tunggal emitor dikuatkan di keluaran kolektor. Dengan kata lain, transistor NPN hidup masa tegangan basis lebih tinggi daripada emitor. Tanda panah dalam simbol ditempatkan pada kaki emitor dan menunjuk keluar (arah aliran arus konvensional masa peranti dipanjar maju).


13) motor driver
Penggerak motor berarti suatu sistem yang mencakup motor. Penggerak motor kecepatan yang dapat disesuaikan berarti sistem yang mencakup motor yang memiliki beberapa kecepatan operasi. Penggerak motor kecepatan variabel adalah sistem yang mencakup motor dan kecepatannya berubah-ubah secara kontinu.

  • Tegangan Input: 3.2V - 40V.
  • Driver: Driver Motor L298N Dual H Bridge DC.
  • Catu Daya: 5V .
  • Arus puncak: 2 Amper.
  • Kisaran operasi: 0 - 36 mA.
  • Konsumsi daya maksimum: 20W (ketika suhu 75 ℃).
  • Suhu penyimpanan: -25 ℃ ~ +130 ℃.
  • Keluaran pin 10 (sumber tegangan IC) jika berfungsi sebagai pin output: 5V.
  • Ukuran: 3.4 cm x 4.3 cm x 2.7 cm.
14) Sensor Suhu
          

Sensor suhu adalah alat yang yang berfungsi untuk mengukur suhu, biasa dikenal dengan sebutan termometer. Cara kerja sensor suhu yang canggih dapat membantu manusia dalam kebutuhan sehari-hari, berkat ditunjang oleh beragam teknologi canggih.


Prinsip kerja

Perangkat ini beroperasi berdasarkan prinsip perubahan fisika atau kimia yang terjadi dalam material ketika terjadi perubahan suhu. Beberapa jenis sensor suhu, seperti termokopel, berfungsi dengan memanfaatkan efek seebeck, dimana perbedaan suhu antara dua logam yang berbeda di dalam sensor menghasilkan tegangan elektrik yang dapat diukur. Tipe lain dari sensor ini, seperti RTD (Resistive Temperature Device) atau termistor, bekerja berdasarkan perubahan resistansi listrik dari material semikonduktor ketika terjadi perubahan suhu. Sebaliknya, sensor inframerah dapat mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh objek untuk menentukan suhunya. Dengan kata lain, sensor suhu secara umum mengubah variasi suhu menjadi perubahan properti fisik yang dapat diukur dan dikonversi menjadi pembacaan suhu melalui kalibrasi dan pengolahan sinyal yang tepat.

Klasifikasi sensor

Sensor suhu dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama berdasarkan sinyal keluarannya:

1. Sensor analog

Sensor ini memberikan sinyal keluaran kontinu yang sebanding dengan suhu yang diukur. Termokopel, RTD, dan thermistor termasuk dalam kategori ini. Sensor analog memerlukan pengkondisian sinyal untuk mengubah output menjadi bentuk yang dapat digunakan.

2. Sensor digital

Sensor digital memberikan output digital diskrit, biasanya dalam bentuk nilai suhu atau kode digital. Sensor ini sering kali menyertakan konverter analog-ke-digital (ADC) internal dan kemampuan pemrosesan sinyal lainnya. Sensor digital menawarkan akurasi yang lebih tinggi, kekebalan terhadap kebisingan yang lebih baik, dan integrasi yang lebih mudah dengan sistem digital.

Sensor Suhu Misel


Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah.
– 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 seperti terlihat pada gambar 2.2.
 – 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.

image

Grafik karakteristik LM35 terhadap suhu

image

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan.

Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor. Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :
 – Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
 – Lineritas +10 mV/ º C.
 – Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
 – Range +2 º C – 150 º C.
 – Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
 – Arus yang mengalir kurang dari 60 μA



15.)  Sensor UV

Sensor Ultraviolet



Sensor Ultraviolet atau Sensor UV adalah jenis sensor cahaya yang dapat merespon ketika adanya perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor jenis ini sangat sensitif sekali terhadap keberadaan api bahkan sekecil apapun seperti pada api rokok.

Pada dasarnya sekecil apapun api dapat memancarkan sinar ultraviolet. Ketika sensor UV menerima pancaran sinar ultraviolet maka akan memberikan perubahan besaran listrik pada output terminalnya.

Sensor UV ini mengukur kekuatan atau intensitas radiasi insiden ultraviolet (UV). Sensor UV digunakan untuk menentukan paparan radiasi ultraviolet di laboratorium atau pengaturan lingkungan. Itu dapat menggunakan elemen fotosensitif untuk mengubah sinyal ultraviolet menjadi sinyal listrik terukur melalui mode fotovoltaik dan mode panduan cahaya.

Parameter :
Model: RS-UV
Power supply: 10-30VDC
Ultraviolet range: 0~15 mW/ cm2; 0~ 450 uW/ cm2
Measurement wavelength range: 240-370 nm
Accuracy: ±10%FS(@365nm,60%RH,25℃)
Working environment: -40℃~ +60℃, 0%RH~ 95%RH (non-condensing)
Response time: 0.2s
Signal output: RS485/0-5V/0-10V/4-20mA

Fitur sensor ultraviolet
1. Sensor sinar ultraviolet kami menggunakan alat pengukur UV yang sangat sensitif terhadap 290-390 nm untuk mengukur intensitas UV secara akurat.
2. Bagian atas terbuat dari bahan pemancar cahaya berkualitas tinggi, dengan transmisi ultraviolet tinggi
3. Berdasarkan prinsip bahwa elemen fotosensitif mengubah sinar ultraviolet menjadi sinyal listrik terukur, pemantauan online sinar ultraviolet terwujud.
4. Tingkat perlindungan tinggi IP67, dapat digunakan untuk pemantauan luar ruangan untuk waktu yang lama.

Sensor cahaya ultraviolet adalah sensor cahaya yang hanya merespon perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor ini menerima input dalam bentuk intensitas cahaya ultraviolet dan menghasilkan output dalam bentuk perubahan besaran listrik.

Data Sheet dari ADPS-9002







5. Percobaan  [back]

   a.) Prosedur  [back]


1. Siapkan komponen rangkaian yang diperlukan pada proteus.
2. Susunlah komponen-komponen tersebut sesuai petunjuk menjadi suatu rangkaian yang kompleks.
3. Input codingan arduino dan file library sensor
3. Setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.

 

b.) Hardware dan diagram blok [back]

Hardware 

  1. Arduino Uno
  2. LCD
  3. Resistor
  4. Flame Sensor
  5. UV sensor
  6. Vibration Sensor
  7. Sensor Suhu
  8. Gas Sensor
  9. Jumper
  10. Motor
  11. LED
  12. Bohlam
  13. Buzzer
Diagram Blok



 

c.) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja  [back]


Gambar Rangkaian Proteus:









Gambar Rangkaian Visual Desainer:









    Prinsip Kerja 
sini saya memiliki 5 buah sensor diantaranya sensor uv, sensor gas, sensor flame, sensor suhu dan sensor vibration adapun prinsip kerja rangkaiannya sebagai berikut tolong buatakan codinganya ya: 

1. Sensor uv disini saya menggunakan sensor uv uuntuk mendeteksi cahaya matahari diluar kapal pada rangkaian sensor uv di sambungkan ke kaki analog dimana prinsip kerja nya saat terdeteksi cahaya matahari maka akan dihasilkan outputan lampu bohlam yang menyala, namun jika tidak terdeteksi cahaya matahari  maka lampu tidak akan menyala. Intensitas cahaya lampu tergantung cahaya matahari.

2. Selanjutnya sensor MQ131 inputanny terhubung ke kaki pin digital arduino dan outputan berupa motor yang berputar dan lampu led yang menyala, motor yang berputar menandakan  ventilasi akan terbuka dan menyerap asap.

3.Selanjutnya vibration sensor dimana masukan sensor vibration terhubung ke kaki  pin digital pada arduino dan outputannya di lcd akan ditampilkan "terjadi goncangan dasyat segera berlindung"juga ada led dan buzer yangmenyala.

4. Selanjutnya sensor suhu yang berguna untuk mendeteksi suhu, jika suhu diatas 25 derajat ,maka outputannya pendingin yang menyala sedangkan jika suhu dibawah 18  derajat maka penghangat ruangan yang akan menyala. Namun saat suhu normal baik pemanas maupun pendingin tidak akan menyala (suhu normal 18-25 derajat).

5. Terakhir ada flame sensor dimana inputan nya terhubung ke pin digital arduino disini jika sensor berlogika 1 maka menandakan terjadi kebakaran dengan outputan motor berputar menyemprotkan air,  lampu led  dan buzer akan menyala penanda alaram kebakaran dan pada layar lcd akan ditampilkan tulisan "Terjadi kebakaran".

d.) Flowchart dan Listing Program  [back]


Flowchart bisa dilihat dibawah ini











8.2 Listing Program

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Inisialisasi LCD

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);  // Alamat I2C PCF8574, 16 kolom, 2 baris

// Definisi Pin
const int uvSensorPin = A0;
const int suhuSensorPin = A1;
const int flameSensorPin = 9;
const int vibrationSensorPin = 8;
const int gasSensorPin = 3;

// Output Pins
const int uvOutputPin = 4;
const int suhuOutputPinCooling = 10;
const int suhuOutputPinHeater = 5;
const int flameOutputPin = 6;
const int vibrationOutputPin = 7;
const int gasOutputPin = 13;

void setup() {
  // Inisialisasi LCD
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.print("Sistem Keamanan");

  // Inisialisasi Pin Mode
  pinMode(uvOutputPin, OUTPUT);
  pinMode(suhuOutputPinCooling, OUTPUT);
  pinMode(suhuOutputPinHeater, OUTPUT);
  pinMode(flameOutputPin, OUTPUT);
  pinMode(vibrationOutputPin, OUTPUT);
  pinMode(gasOutputPin, OUTPUT);

  pinMode(flameSensorPin, INPUT);
  pinMode(vibrationSensorPin, INPUT);
  pinMode(gasSensorPin, INPUT);
}

void loop() {
  // Baca nilai sensor
  int uvValue = analogRead(uvSensorPin);
  int suhuValue = analogRead(suhuSensorPin);
  int flameValue = digitalRead(flameSensorPin);
  int vibrationValue = digitalRead(vibrationSensorPin);
  int gasValue = digitalRead(gasSensorPin);

  // Logika untuk Sensor UV
  if (uvValue <895) {
    digitalWrite(uvOutputPin, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(uvOutputPin, LOW);
  }

  // Logika untuk Sensor Suhu
  if (suhuValue > 30) {
    digitalWrite(suhuOutputPinCooling, HIGH);
    digitalWrite(suhuOutputPinHeater, LOW);
  } else if (suhuValue < 20) {
    digitalWrite(suhuOutputPinCooling, LOW);
    digitalWrite(suhuOutputPinHeater, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(suhuOutputPinCooling, LOW);
    digitalWrite(suhuOutputPinHeater, LOW);
  }

  // Logika untuk Sensor Flame
  if (flameValue == HIGH) {
    digitalWrite(flameOutputPin, HIGH);
    // Tampilkan pesan pada LCD
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Ada kebakaran");
  } else {
    digitalWrite(flameOutputPin, LOW);
    lcd.clear();
    lcd.print("Aman");
  }

  // Logika untuk Sensor Vibration
  if (vibrationValue == HIGH) {
    digitalWrite(vibrationOutputPin, HIGH);
    // Tampilkan pesan pada LCD
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Ada goncangan");
  } else {
    digitalWrite(vibrationOutputPin, LOW);
    lcd.clear();
    lcd.print("Aman");
  }

  // Logika untuk Sensor Gas
  if (gasValue == HIGH) {
    digitalWrite(gasOutputPin, HIGH);
    // Tampilkan pesan pada LCD
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print(" Ada kebocoran gas");
  } else {
    digitalWrite(gasOutputPin, LOW);
    lcd.clear();
    lcd.print("Aman");
  }

  // Delay sesuai kebutuhan
  delay(10);
}


Penjelasan Listening Program:

Kodingan di atas adalah sebuah program untuk Arduino yang mengimplementasikan sistem keamanan dengan menggunakan beberapa sensor dan output. Berikut penjelasan rinci untuk setiap bagian:


#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

1. Include Library dan Inisialisasi Objek LCD:
   - Menggunakan library Wire untuk komunikasi I2C dan LiquidCrystal_I2C untuk mengendalikan LCD.
   - Membuat objek lcd dengan alamat I2C 0x27, LCD berukuran 16 kolom dan 2 baris.



const int uvSensorPin = A0;
const int suhuSensorPin = A1;
const int flameSensorPin = 9;
const int vibrationSensorPin = 8;
const int gasSensorPin = 3;

2. Definisi Pin:
   - Menetapkan pin untuk masing-masing sensor.




const int uvOutputPin = 4;
const int suhuOutputPinCooling = 10;
const int suhuOutputPinHeater = 5;
const int flameOutputPin = 6;
const int vibrationOutputPin = 7;
const int gasOutputPin = 13;

3. Output Pins:
   - Menetapkan pin untuk masing-masing output yang akan dikendalikan.




void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.print("Sistem Keamanan");

  pinMode(uvOutputPin, OUTPUT);
  pinMode(suhuOutputPinCooling, OUTPUT);
  pinMode(suhuOutputPinHeater, OUTPUT);
  pinMode(flameOutputPin, OUTPUT);
  pinMode(vibrationOutputPin, OUTPUT);
  pinMode(gasOutputPin, OUTPUT);

  pinMode(flameSensorPin, INPUT);
  pinMode(vibrationSensorPin, INPUT);
  pinMode(gasSensorPin, INPUT);
}

4. Setup:
   - Memulai LCD dan menampilkan pesan awal.
   - Mengatur mode pin untuk output dan input.



void loop() {
  int uvValue = analogRead(uvSensorPin);
  int suhuValue = analogRead(suhuSensorPin);
  int flameValue = digitalRead(flameSensorPin);
  int vibrationValue = digitalRead(vibrationSensorPin);
  int gasValue = digitalRead(gasSensorPin);

5. Loop dan Baca Nilai Sensor:
   - Membaca nilai dari masing-masing sensor.



  if (uvValue <895) {
    digitalWrite(uvOutputPin, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(uvOutputPin, LOW);
  }

6. Logika untuk Sensor UV:
   - Jika nilai sensor UV kecil dari 895, output UV diatur ke HIGH; jika tidak, diatur ke LOW.



  if (suhuValue > 30) {
    digitalWrite(suhuOutputPinCooling, HIGH);
    digitalWrite(suhuOutputPinHeater, LOW);
  } else if (suhuValue < 20) {
    digitalWrite(suhuOutputPinCooling, LOW);
    digitalWrite(suhuOutputPinHeater, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(suhuOutputPinCooling, LOW);
    digitalWrite(suhuOutputPinHeater, LOW);
  }

7. Logika untuk Sensor Suhu:
   - Mengatur output pendinginan atau pemanasan berdasarkan nilai suhu.



  if (flameValue == HIGH) {
    digitalWrite(flameOutputPin, HIGH);
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Ada kebakaran");
  } else {
    digitalWrite(flameOutputPin, LOW);
    lcd.clear();
    lcd.print("Aman");
  }

8. Logika untuk Sensor Flame:
   - Jika sensor api mendeteksi api, mengatur output flame ke HIGH dan menampilkan pesan di LCD; jika tidak, mengatur output flame ke LOW dan menampilkan pesan "Aman" di LCD.



  if (vibrationValue == HIGH) {
    digitalWrite(vibrationOutputPin, HIGH);
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Ada goncangan");
  } else {
    digitalWrite(vibrationOutputPin, LOW);
    lcd.clear();
    lcd.print("Aman");
  }

9. Logika untuk Sensor Vibration:
   - Jika sensor getaran mendeteksi goncangan, mengatur output vibration ke HIGH dan menampilkan pesan di LCD; jika tidak, mengatur output vibration ke LOW dan menampilkan pesan "Aman" di LCD.


  if (gasValue == HIGH) {
    digitalWrite(gasOutputPin, HIGH);
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print(" Ada kebocoran gas");
  } else {
    digitalWrite(gasOutputPin, LOW);
    lcd.clear();
    lcd.print("Aman");
  }

10. Logika untuk Sensor Gas:
    - Jika sensor gas mendeteksi kebocoran, mengatur output gas ke HIGH dan menampilkan pesan di LCD; jika tidak, mengatur output gas ke LOW dan menampilkan pesan "Aman" di LCD.



  delay(10);
}

11. Delay:
    - Menambahkan delay sebesar 10 milidetik sesuai kebutuhan.

e. ) Video Demo   [back]
(Video Pratikum)

f.) Kondisi  [back]
Ketika inputan masuk menandakan sensor hidup, jika sensor berlogika 1 akan menghasilkan outputan tulisan pada lcd, sebagai tanda rangkaian berjalan dan perintah sensor dijalankan

g.) Vidio Simulasi  [back]




Video Penjelasan Rangkaian Biasa:



Video Penjelasan Rangkaian Visual Desainer:






Video  Merangkai Visual Desainer:


Video Merangkai Flowchart Pada Visual Desainer:







 h.) Download File  [back] 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Among Us - Crewmates

  BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH SISTEM DIGITAL 2023 OLEH : Raras Yulia Rosandi 2110951012 DOSEN PENGAMPU : Dr. Ir. Darwison, ST, MT JURUSAN T...