Modul IV
Project Demo
"Alat Proteksi Suhu Mesin"
"Alat Proteksi Suhu Mesin"
A. Untuk memenuhi persyaratan dari Modul 4
B. Praktikan dapat mengkombinasikan sensor dan Praktikan dapat membuat sebuah sistem menggunakan mikrokontroler
C. Alat ini dibuat sebagai proteksi ketika suhu mesin telah melewati suhu normal
B. Praktikan dapat mengkombinasikan sensor dan Praktikan dapat membuat sebuah sistem menggunakan mikrokontroler
C. Alat ini dibuat sebagai proteksi ketika suhu mesin telah melewati suhu normal
a. Arduino UNO
b. Sensor Suhu LM35
c. LED merah dan LED biru
d. Kipas angin
e. LCD
f. Kapasitor
A. Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum kali adalah chip AVR ATmega 328P. Dalam program arduino kita bisa menggunakan komunikasi serial agar arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun perangkat lain.
Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
Gambar 2.4. 2 Arduino Uno
Microcontroller ATmega328P
|
Operating Voltage 5 V
|
Input Voltage (recommended) 7 – 12 V
|
Input Voltage (limit) 6 – 20 V
|
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
|
PWM Digital I/O Pins 6
|
Analog Input Pins 6
|
DC Current per I/O Pin 20 mA
|
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
|
Flash Memory 32 KB of which 0.5 KB used by bootloader
|
SRAM 2 KB
|
EEPROM 1 KB
|
Clock Speed 16 MHz
|
BAGIAN-BAGIAN ARDUINO UNO
POWER USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
B.Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC
Karakteristik Sensor LM35.
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
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
• 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
Cara kerja sensor suhu
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.
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk
Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap
perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke
besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa
kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
Gambar Rangkaian Sensor LM35
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.
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.
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk
Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap
perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke
besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa
kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
Gambar Rangkaian Sensor LM35
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.
A. Master
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
int pinSuhu = A5;
int suhuTerbaru;
void setup() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali
{
lcd.begin(16, 2);
Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Made by :");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Kelompok 9");
delay(1000);
}
void loop() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
int suhuTerbaca = analogRead(pinSuhu);
suhuTerbaru = suhuTerbaca/2.0479;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Suhu:");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(suhuTerbaru);
delay(1000);
if (suhuTerbaru >=0 && suhuTerbaru<85 )
{
Serial.print("1");
}
else if (suhuTerbaru>85 ){
Serial.print("2");
}
}
B.SLAVE
//SLAVE
#define led1 12
#define led2 11
#define in1 10
#define in2 9
void setup() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali
{
//Deklarasi LED sebagai output
pinMode(led1,OUTPUT);
pinMode(led2,OUTPUT);
pinMode(in1,OUTPUT);
pinMode(in2,OUTPUT);
Serial.begin(9600); //Set baud rate 9600
digitalWrite(in1,HIGH);//kipas hidup
digitalWrite(in2,LOW);
}
void loop() //Semua program dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
if (Serial.available() > 0)
{
int data = Serial.read();
if (data == '1') //Jika data yang dikirimkan berlogika
{
//AMAN
digitalWrite(in1,LOW);//kipas mati
digitalWrite(in2,LOW);
digitalWrite(led1,LOW);
digitalWrite(led2,HIGH);
Serial.print("1");
}
else if(data=='2')
{
//HATI-HATI
digitalWrite(in1,HIGH);//kipas hidup
digitalWrite(in2,LOW);
digitalWrite(led1,HIGH);
digitalWrite(led2,LOW);
Serial.print("2");
}
}
}
A. Master
B. Slave
10. Analisa [kembali]
Pada praktikum kali ini kami membuat suatu alat untuk memproteksi suhu mesin. Pada alat ini digunakan sensor suhu LM35, terdapat kelemahan pada sensor ini yaitu pada saat pembacaan suhu tidak stabil. Kami menggunakan jenis komunikasi UART. Jadi pada alat ini terdapat dua kondisi dimana kondisi pertama menyatakan suhu dalam keadaan normal dan kondisi kedua menyatakan suhu melebihi batas suhu normal.
Pertama sensor LM35 dihubungkan ke master arduino yang nantinya data dari sensor akan menjadi input bagi master arduino. Sensor suhu LM35 pada awalnya mengirim data berupa analog lalu sesampainya di master arduino data tadi akan diubah menjadi data digital. Data digital tadi akan dikirim dengan menggunakan komunikasi UART menuju slave arduino. Perintah yang dikirim master akan diproses oleh slave sehingga outputnya terlihat pada LED yang menyala. Ketika sensor LM35 mendeteksi suhu rentangan 0-80 derajat suhu akan ditampilkan pada LCD dan LED berwarna hijau akan menyala menandakan keadaan normal, sedangkan ketika LM35 mendeteksi suhu lebih dari 80 derajat maka LED berwarna biru akan menyala dan kipas akan menyala untuk mendinginkan mesin.
Pada praktikum kali ini kami membuat suatu alat untuk memproteksi suhu mesin. Pada alat ini digunakan sensor suhu LM35, terdapat kelemahan pada sensor ini yaitu pada saat pembacaan suhu tidak stabil. Kami menggunakan jenis komunikasi UART. Jadi pada alat ini terdapat dua kondisi dimana kondisi pertama menyatakan suhu dalam keadaan normal dan kondisi kedua menyatakan suhu melebihi batas suhu normal.
Pertama sensor LM35 dihubungkan ke master arduino yang nantinya data dari sensor akan menjadi input bagi master arduino. Sensor suhu LM35 pada awalnya mengirim data berupa analog lalu sesampainya di master arduino data tadi akan diubah menjadi data digital. Data digital tadi akan dikirim dengan menggunakan komunikasi UART menuju slave arduino. Perintah yang dikirim master akan diproses oleh slave sehingga outputnya terlihat pada LED yang menyala. Ketika sensor LM35 mendeteksi suhu rentangan 0-80 derajat suhu akan ditampilkan pada LCD dan LED berwarna hijau akan menyala menandakan keadaan normal, sedangkan ketika LM35 mendeteksi suhu lebih dari 80 derajat maka LED berwarna biru akan menyala dan kipas akan menyala untuk mendinginkan mesin.
link gambar rangkaian disini
link listing program master disini
link listing program slave disini
link video rangkaian simulasi disini
link video alat sedang bekerja disini
link HTML disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar