TUGAS BESAR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan

*Klik teks untuk menuju

SISITEM PENGERING KERUPUK IKAN

1. Pendahuluan [Kembali]

Dalam menghadapi tantangan global seperti perubahan iklim dan peningkatan populasi, industri perikanan semakin dihadapkan pada kebutuhan untuk meningkatkan efisiensi dalam proses pengolahan ikan. Salah satu langkah yang dapat diambil adalah dengan memanfaatkan teknologi terkini, seperti penggunaan mikrokontroler dalam rangkaian sistem pengering ikan.

Pengeringan ikan merupakan langkah krusial dalam menjaga kualitas dan daya tahan ikan. Dengan adanya mikrokontroler, kita dapat mengoptimalkan proses pengeringan secara otomatis, memastikan bahwa faktor-faktor seperti suhu, kelembaban, dan durasi pengeringan dapat diatur dengan presisi. Hal ini tidak hanya akan meningkatkan efisiensi produksi, tetapi juga memastikan konsistensi kualitas produk akhir.

Dalam blog ini, kita akan mengeksplorasi konsep dan implementasi sistem pengering ikan yang terhubung dengan mikrokontroler. Kita akan membahas bagaimana teknologi ini dapat memberikan keuntungan signifikan dalam hal pengendalian proses, pemantauan kondisi lingkungan, dan potensi penghematan energi. Selain itu, kita akan membahas beberapa aspek teknis dan praktis yang perlu dipertimbangkan saat merancang dan membangun sistem pengering ikan berbasis mikrokontroler.

Dengan adanya integrasi teknologi ini, diharapkan dapat membantu para pelaku industri perikanan untuk meningkatkan produktivitas, mengurangi kerugian, dan pada akhirnya, berkontribusi pada ketahanan pangan secara global. Mari kita mulai menjelajahi dunia inovasi dalam pengeringan ikan dengan memanfaatkan kemajuan teknologi mikrokontroler.

2. Tujuan [Kembali]

Merangkai dan menguji aplikasi output pada mikrokontroller Arduino
Merangkai dan menguji input pada mikrokontroller Arduino
Merangkai dan menguji I/O pada mikrokontroller Arduino

3. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

         a). Instrument

Multimeter

     b). Probes
Logic Probe

      c). Generators

Power Supply

d) Baterai
Baterai
B. Bahan

     1. Rain Sensor

Spesifikasi :

Vin : DC 5V
Indikator power dan indikator basah
Adjustable sensitivity via potensio
Output : Analog dan Digital
Nilai output tegangan saat kering = 5V. Semakin basah nilai output tegangan semakin berkurang
Dimensi board sensor : 5,4 cm x 4 cm
Dimensi board pengkondisi sinyal : 3 cm x 1,6 cm
Berat : 10 gr

      2. Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11

        3. Sensor Suhu LM35

4. Sensor Loadcell

5. Sensor Cahaya

    6. LCD

LCD



    8.Switch

      9. Potensiometer
Spesifikasi :
Type: Rotary a.k.a Radio POT
Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M.
Power Rating: 0.3W
Maximum Input Voltage: 200Vdc
Rotational Life: 2000K cycles

    10. Ground

        11. Motor DC

Specifications:

Standard 130 Type DC motor
Operating Voltage: 4.5V to 9V
Recommended/Rated Voltage: 6V
Current at No load: 70mA (max)
No-load Speed: 9000 rpm
Loaded current: 250mA (approx)
Rated Load: 10g*cm
Motor Size: 27.5mm x 20mm x 15mm
Weight: 17 grams

12. Buzzer

Buzzer Features and Specifications

Rated Voltage: 6V DC

Operating Voltage: 4-8V DC

Rated current: <30mA

Sound Type: Continuous Beep

Resonant Frequency: ~2300 Hz

Small and neat sealed package

Breadboard and Perf board friendly

13. IC L293D
14. Lampu

15. Diode

16. Relay

SPESIFIKASI:

Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC
Trigger Current (Nominal current) : 70mA
Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC
Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC
Compact 5-pin configuration with plastic moulding
Operating time: 10msec Release time: 5msec
Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

17. Resistor

4. Dasar Teori [Kembali]

1. Rain Sensor

Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Prinsip kerja dari sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sensor hujan juga mampu mengatur kecepatan wiper saat menyeka air hujan di kaca mobil, mulai dari posisi low, intermittent, hingga high speed. Pengaturan tersebut tergantung dari curah hujan yang menerpa kaca mobil.

Komponen Sensor Hujan

Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
IC komputer.
Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
Dua output digital dan analog.

Berikut ini adalah gambar grafik respon sensitifiras sensor rain

2. Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11

kadar abu, protein, lemak, dan karbohidrat tertinggi. Dengan kisaran suhu dalam ruang 42,38 °C - 42,89 °C dan kelembaban udara (RH) 40%.

DHT11 adalah sensor suhu dan kelembaban digital dasar berbiaya rendah.

DHT11 adalah sensor kelembaban dan suhu digital kabel tunggal, yang memberikan nilai kelembaban dan suhu secara serial dengan protokol satu kabel.
Sensor DHT11 memberikan nilai kelembapan relatif dalam persentase (20 hingga 90% RH) dan nilai suhu dalam derajat Celcius (0 hingga 50 °C).
Sensor DHT11 menggunakan komponen pengukuran kelembaban resistif, dan komponen pengukuran suhu NTC.

Pinout DHT11:

DHT11 adalah sensor 4-pin, pin-pin ini adalah VCC, DATA, GND dan satu pin tidak digunakan seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.

Gambar ini Menunjukkan Diagram Pin DHT11 — Diagram pin DHT11

Deskripsi Pin:

nomor pin.	Nama Pin	Deskripsi Pin
1	VCC	Catu daya 3,3 hingga 5,5 Volt DC
2	DATA	Pin keluaran digital
3	tidak	Tidak digunakan
4	GND	Tanah

Spesifikasi sensor DHT11

Catu daya: 3,3 hingga 5V DC
Konsumsi saat ini: maks 2,5mA
Rentang pengoperasian: 20-80% RH, 0-50°C
Rentang pengukuran kelembaban: 20-90% RH
Akurasi pengukuran kelembaban: ±5% RH
Rentang pengukuran suhu: 0-50°C
Akurasi pengukuran suhu: ±2°C
Waktu respons: 1 detik
Tingkat pengambilan sampel: 1Hz (1 sampel per detik)
Format keluaran data: sinyal digital bus tunggal
Jarak transmisi data: 20-30m (di udara terbuka)
Dimensi: 15mm x 12mm x 5.5mm
Berat: 2.5g
Protokol transmisi sinyal digital: 1 sinyal mulai + data 40bit + 1 checksum

Komunikasi dengan Mikrokontroler

DHT11 hanya menggunakan satu kabel untuk komunikasi. Level tegangan dengan nilai waktu tertentu menentukan logika satu atau logika nol pada pin ini.
Proses komunikasi terbagi dalam tiga tahap, pertama mengirimkan request ke sensor DHT11 kemudian sensor akan mengirimkan pulsa respon dan kemudian mulai mengirimkan data sebanyak 40 bit ke mikrokontroler.

Gambar Ini Menunjukkan Komunikasi DHT11 Dengan Mikrokontroler — Proses komunikasi

Mulai pulsa (Permintaan)

Untuk memulai komunikasi dengan DHT11, pertama-tama kita harus mengirimkan pulsa awal ke sensor DHT11.
Untuk memberikan pulsa awal, tarik ke bawah (rendah) pin data minimal 18ms lalu tarik ke atas, seperti yang ditunjukkan pada diagram.

Tanggapan

Setelah mendapatkan pulsa start, sensor DHT11 mengirimkan pulsa respon yang menandakan bahwa DHT11 menerima pulsa start.
Pulsa respons rendah pada 54us dan kemudian menjadi tinggi pada 80us.

Data

Setelah mengirimkan pulsa respon, sensor DHT11 mengirimkan data yang berisi nilai kelembaban dan suhu beserta checksum.
Bingkai data memiliki panjang total 40 bit, berisi 5 segmen (byte) dan setiap segmen memiliki panjang 8-bit.
Pada 5 segmen ini, dua segmen pertama berisi nilai kelembapan dalam bentuk bilangan bulat desimal. Nilai ini memberi kita Persentase Kelembaban Relatif. 8-bit pertama adalah bagian bilangan bulat dan 8 bit berikutnya adalah bagian pecahan.
Dua segmen berikutnya berisi nilai suhu dalam bentuk bilangan bulat desimal. Nilai ini memberi kita suhu dalam bentuk Celcius.
Segmen terakhir adalah checksum yang menampung checksum dari empat segmen pertama.
Di sini byte checksum adalah penambahan langsung nilai kelembaban dan suhu. Dan kita bisa memverifikasinya apakah sama dengan nilai checksum atau tidak. Jika tidak sama maka ada kesalahan pada data yang diterima.
Setelah data diterima, pin DHT11 masuk ke mode konsumsi daya rendah hingga pulsa mulai berikutnya.

Akhir bingkai

Setelah mengirimkan data 40-bit, sensor DHT11 mengirimkan 54us level rendah dan kemudian menjadi tinggi. Setelah ini DHT11 masuk ke mode tidur.

3. Sensor Suhu LM35

Karakteristik dari Sensor LM35:

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

4. IC L29D

Adalah suatu IC khusus untuk mengontrol motor DC/Stepper. Didalamnya terdapat 4 buah driver motor yang berdiri sendiri. Disebut Dual H-Bridge karena IC ini mampu mengontrol 2 buah motor DC dengan kontrol arah bolak-balik (setiap motor dapat mempunyai arah CW atau CCW).

Konfigurasi Pin pada IC L293D

Fungsi setiap Pin L293D :

Pin EN (Enable) : EN1.2, EN3.4. Berfungsi mengaktifkan driver motor. Selain itu pin ini juga berfungsi untuk menerima sinyal PWM sebagai penentu kecepatan motor.
Pin In (Input) : 1A, 2A, 3A, 4A. Berfungsi untuk menentukan arah perputaran motor DC
Pin Out (Output) : 1Y, 2Y, 3Y, 4Y. Berfungsi sebagai keluaran driver yang dihubungkan ke motor DC
Pin VCC1. Berfungsi sebagai sumber tegangan logic pada driver motor. Umumnya 3.3v atau 5v
Pin VCC2. Berfungsi sebagai sumber tegangan yang akan digunakan untuk memutar motor DC. Umumnya 4.5-36v
Pin GND (Ground) untuk dihubungkan ke mikrokontroller dan sumber tegangan motor sebagai tegangan referensi.

Menentukan arah putar Motor DC pada IC L293D

Motor 1 : Input1 (1A) dan Input2 (2A) digunakan untuk mengontrol arah putar motor yang terhubung pada output1 (1Y) dan output2 (2Y). Kontrol kecepatan ditentukan oleh PWM yang masuk ke Input EN1,2.

Motor 2 : Input3 (3A) dan Input4 (4A) digunakan untuk mengontrol arah putar motor yang terhubung pada output3 (3Y) dan output4 (4Y). Kontrol kecepatan ditentukan oleh PWM yang masuk ke Input EN3,4

Mengendalikan Motor DC

Untuk memiliki kendali penuh atas motor DC kita harus mengontrol kecepatan dan arah putarannya. Hal ini dapat dicapai dengan menggabungkan kedua teknik ini.

PWM – untuk mengontrol kecepatan
H-Bridge – untuk mengontrol arah putaran

PWM – untuk mengontrol kecepatan

Kecepatan motor DC dapat dikontrol dengan mengubah tegangan inputnya. Teknik umum untuk melakukan ini adalah dengan menggunakan PWM (Pulse Wide Modulation).

PWM adalah suatu teknik dimana nilai rata-rata tegangan input diatur dengan mengirimkan serangkaian pulsa ON-OFF.

Tegangan rata-rata sebanding dengan lebar pulsa yang dikenal sebagai Duty Cycle .

Gambar di bawah menunjukkan teknik PWM dengan siklus kerja dan tegangan rata-rata yang berbeda.

Teknik PWM Modulasi Lebar Pulsa dengan Duty Cycle — Teknik Modulasi Lebar Pulsa (PWM).

H-Bridge – untuk mengontrol arah putaran

Arah putaran motor DC dapat dikontrol dengan mengubah polaritas tegangan masukannya. Teknik umum untuk melakukan hal ini adalah dengan menggunakan jembatan-H.Rangkaian H-bridge terdiri dari empat saklar dengan motor di tengahnya membentuk susunan seperti H.

L293D paling sering digunakan untuk menggerakkan motor, tetapi juga dapat digunakan untuk menggerakkan beban induktif apa pun seperti solenoid relai atau transistor daya switching besar.Ia mampu menggerakkan empat solenoid, empat motor DC satu arah, dua motor DC dua arah, atau satu motor stepper.IC L293D memiliki rentang suplai 4,5V hingga 36V dan mampu menghasilkan arus keluaran puncak 1,2A per saluran, sehingga bekerja sangat baik dengan sebagian besar motor kami.

4. Sensor Loadcell

Load cell adalah adalah suatu alat transducer yang menghasilkan output yang proporsional dengan beban atau gaya yang diberikan. Load cell dapat memberikan pengukuran yang akurat dari gaya dan beban. Load cell digunakan untuk mengkonversikan regangan pada logam ke tahanan variabel. Dalam penggunaan, load cell mengkonversi suatu berat menjadi sinyal listrik. Konversi ini terjadi secara tidak langsung dan berlangsung dalam dua tahap. Melalui suatu rangkaian mekanikal, gaya akan terdeteksi oleh strain gauge yang kemudian di ukur regangannya sebagai sebuah sinyal listrik. Sebuah load cell umumnya berisi 4 buah strain gauge yang tersusun dalam sebuah rangkaian jembatan wheatstone. Nilai keluaran dari transducer tersebut akan dimasukkan ke dalam sebuah algoritma untuk menghitung berapa besarnya gaya yang masuk ke dalam transduser. Kemudian nilainya ditampilkan ke dalam suatu display pada timbangan digital.

Prinsip kerja load cell ketika mendapat tekanan beban.Ketika bagian lain yang lebih elastic mendapat tekanan, maka pada sisi lain akan mengalami perubahan regangan yang sesuai dengan yang dihasilkan oleh strain gauge, hal ini terjadi karena ada gaya yang seakan melawan pada sisi lainnya. Perubahan nilai resistansi yang diakibatkan oleh perubahan gaya diubah menjadi nilai tegangan oleh rangkaian IC HX711. Dan berat dari objek yang diukur dapat diketahui dengan mengukur besarnya nilai tegangan yang timbul.

Macam-macam loadcell

1. Loadcell Single Point Load cell bench scale. Loadcell ini dipasang pada bagian tengah platform timbangan.

2. Loadcell Shear Beam Load cell ini dipakai untuk floor scale.

3. Loadcell Compress Cara penggunaan Load cell ini adalah dengan menekan bagian atasnya. Biasanya load cell jenis ini di pakai untuk timbangan truck.

4. Loadcell Model S 3 Dinamakan Loadcell S karena bentuknya menyerupai huruf "S". cara kerja dari Load cell ini tidak di tekan melainkan ditarik sisi atas dan bawahnya. Sisi atas dikaitkan dengan gantungan sedangkan bagian bawahnya dikaitkan dengan barang yang akan ditimbang.

5. Loadcell Double Ended Load cell ini bekerja dengan menekan sisi tengahnya. Loadcell ini dipakai untuk timbangan truck.

Grafik Respon Sensor Loadcell

5. Sensor Ultraviolet

Ultraviolet (UV) adalah gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang sebesar 380-200 nm. Cahaya ini sulit untuk dilihat dengan mata telanjang. Cahaya ini biasanya dipancarkan oleh matahari.

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.

Sensor yang umum digunakan adalah UVTron. UVTron merupakan detektor ultraviolet yang terbuat dari efek metal photoelektrik yang digabung dengan efek gas campuran. UVTron dapat mendeteksi api sehingga UVTron ini juga dikenal dengan sensor api. Keunggulan dari UVTron ini adalah memiliki konsumsi arus yang rendah dan sensitifitas yang tinggi. Untuk mengakses datanya berupa input dan output berupa sinyal digital 0 atau 1.

Sensor UV-Tron akan mengeluarkan logika high (1) jika ia mendeteksi keberadaan api dan sebaliknya sensor UV-Tron akan mengeluarkan logika low (0) jika ia tidak mendeeksi api, anda bisa mengecek keluarannya dengan multimeter analog.

6. Lampu

Lampu LED DC 12 volt 10 watt adalah bohlam lampu led 12 volt dc 10 watt fitting e27 dengan sumber listrik tenaga battery 12 volt atau dengan tegangan listrik 12v DC, bisa dipakai untuk pelengkap solar cell atau lampu dengan sumber listrik tenaga surya / matahari atau bisa juga dikoneksikan dengan aki battery 12volt DC mobil atau motor

Lampu sangat hemat energi, menggunakan tehnologi LED yg terkenal irit komsumsi daya listrik, kuat dan daya tahan lama, dipergunakan untuk penerangan dari sumber aki solar cell, aki mobil, motor, dll atau juga untuk emergency lamp jika listrik rumah padam dengan sumber listrik mengunakan aki battery

Sangat cocok dipakai di daerah pedalaman yang belum mempunyai aliran listrik, karena dapat dihubungkan ke aki battery ataupun tenaga surya, dan juga sering di gunakan sebagai lampu untuk pelengkapan berburu di hutan dengan sumber dari aki mobil / motor, atau juga di gunakan pada kapal ikan

Aplikasi pemakaian :
- Untuk penerangan dari sumber solar cell maupun lampu emergency, lampu taman dll
- Kalau mati lampu langsung bisa sebagai emergency lamp, tanpa perlu listrik hanya perlu sumber dari aki

Spesifikasi :

- Lampu LED DC 12 volt
- Input Voltage : DC 12V
- Color Temperature : White
- Power : 10 Watt
- Base Lamp : E27
- Life Time : 30.000 hours

7. Buzzer

Seperti namanya, Piezoelectric Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator.

Berikut ini adalah gambar bentuk dan struktur dasar dari sebuah Piezoelectric Buzzer.

Jika dibandingkan dengan Speaker, Piezo Buzzer relatif lebih mudah untuk digerakan. Sebagai contoh, Piezo Buzzer dapat digerakan hanya dengan menggunakan output langsung dari sebuah IC TTL, hal ini sangat berbeda dengan Speaker yang harus menggunakan penguat khusus untuk menggerakan Speaker agar mendapatkan intensitas suara yang dapat didengar oleh manusia.

Piezo Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi di kisaran 1 – 5 kHz hingga 100 kHz untuk aplikasi Ultrasound. Tegangan Operasional Piezoelectric Buzzer yang umum biasanya berkisar diantara 3Volt hingga 12 Volt.

8. LCD (Liquid Crystal Display)

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

9. Arduino Uno Atmega328P

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

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

Rangkaian Reset

Mikrokontroler menggunakan rangkaian reset dengan arduino yang aktif low. Rangkaian power on reset terdiri dari resistor 4,7KΩ dan tombol untuk penekanan reset secara manual yang diparalel dengan capasitor 10nF. Ketika tombol button di tekan maka tegangan yang mengalir pada kapasitor dan ground sama sehingga tdk ada arus yg terisi di kapasitor sehingga kapasitor kosong

Rangkain Reset

10. 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.

11. Switch SPDT

Saklar yang mempunyai satu masukan dan dua keluaran berbeda disebut SPDT. Istilah SPDT adalah singkatan dari Single Pole Double Throw Switch yang digunakan untuk mengontrol dua rangkaian berbeda melalui input tunggal yang serupa. Pengoperasian saklar ini dapat dilakukan secara manual atau disertakan melalui kumparan elektromagnetik.

Contoh terbaik dari Single Pole Double Throw Switch adalah relai terminal keluaran ACS 550 atau 800 VFD. Disini konfigurasi saklar relay dapat dilakukan seperti satu masukan dengan dua keluaran yang berbeda. Simbol skema saklar SPDT ditunjukkan di bawah ini.

Simbol Saklar SPDT

Struktur Sakelar SPDT

Struktur dasar saklar ini ditunjukkan di bawah ini. Struktur ini meliputi tiang, lempar, buka dan tutup.

Struktur SPDT

11. Motor DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti

.Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan

12. Ground

Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian

13. Resistor

Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.

Cara membaca nilai resistor

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :

1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).

5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :

Rtotal = Total Nilai Resistor

R₁ = Resistor ke-1

R₂ = Resistor ke-2

R₃ = Resistor ke-3

R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :

R_total = Total Nilai Resistor

R₁ = Resistor ke-1

R₂ = Resistor ke-2

R₃ = Resistor ke-3

R_n = Resistor ke-n

14. Diode

Cara Kerja Dioda:

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

a. tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p.

b. kondisi forward bias

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif.

c. kondisi reverse bias

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub.

3. Rumus

15. Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V

4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V

5. Switching maksimum

16. Baterai

Gambar Baterai

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

17. Modul Penguat Hx711

HX711 adalah sebuah komponen terintegrasi dari “AVIA SEMICONDUCTOR”, HX711 presisi 24-bit analog to digital conventer (ADC) yang didesain untuk sensor timbangan digital dal industrial control aplikasi yang terkoneksi sensor jembatan. HX711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi perubahan yang terukur dalam perubahan resistansi dan mengkonversinya ke dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. 7 Modul melakukan komunikasi dengan computer/mikrokontroller melalui TTL232. Struktur yang sederhana, mudah dalam penggunaan, hasil yang stabil dan reliable, memiliki sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan cepat.

HX711 terdiri dari beberapa komponen yang terintegrasi didalam rangkaiannya. Antara lain kapasitor, resistor, transistor dan IC HX711 yang didalamnya berfungsi sebagai regulator, penguat, osilator dan pada akhirnya akan mengeluarkan data output digital. Komponen dan rangkaian IC HX711 dapat dilihat pada Gambar 2.6

18. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :

Simbol Resistor

Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :

Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n
Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n
Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

5. Prosedur [Kembali]

a. Prosedur [Kembali]

Prosedur percobaan:

Download library yang diperlukan pada bagian download dalam blog.
Buka proteus yang sudah diinstal untuk membuat rangkaian.
Tambahkan komponen seperti Arduino, sensor, dan perangkat lainnya lalu susun menjadi rangkaian.
Buka Arduino IDE yang sudah diinstal.
Di Arduino IDE, pergi ke menu "File" > "Preferences".Pastikan opsi
"Show verbose during compile" dicentang untuk mendapatkan informasi detail saat kompilasi.
Salin kode program Arduino pada blog kemudian tempelkan program tadi ke Arduino IDE.
Kompilasikan kode dengan menekan tombol "Verify" di Arduino IDE.
Cari dan salin path file HEX yang dihasilkan selama proses kompilasi.
Kembali ke Proteus dan pilih Arduino yang telah Anda tambahkan di rangkaian.
Buka opsi "Program File" dan tempelkan path HEX yang telah Anda salin dari Arduino IDE.
Jalankan simulasi di Proteus.

b. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]

Hardware

Rain Sensor
DHT11
LM35
Loadcell
Sensor Cahaya
LCD
Mikrokontroller
switch
Potensiometer
Motor DC
IC L293D
Lampu
Buzzer
Diode
Relay

Diagram Blok

c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Prinsip Kerja

Sensor Suhu (LM35):
- Terhubung ke pin analog A1, LM35 mengukur suhu ruangan.
- Jika suhu di bawah 40°C (sesuai spesifikasi sistem kamu), maka heater akan aktif untuk mengeringkan ikan.
Sensor Ultraviolet (APDS 9002):
- Terhubung ke pin analog A0, digunakan untuk mendeteksi kondisi pagi, siang, atau malam.
- Jika sensor mendeteksi malam atau mendung, heater akan menyala otomatis untuk proses pengeringan.
Sensor Hujan (Rain Sensor):
- Terhubung ke pin digital 3, akan berlogika 1 jika mendeteksi hujan.
- Jika hujan terdeteksi, pintu atas akan tertutup untuk melindungi ikan dari hujan.
Sensor PIR:
- Terhubung ke pin yang sama seperti Buzzer.
- Jika sensor PIR mendeteksi gerakan (seperti kucing melompat ke pengering ikan), buzzer akan menyala untuk mengusir kucing.