Senin, 29 Januari 2024
DAFTAR ISI
1. Pendahuluan [Kembali]
Kontrol pengering tembakau merupakan salah satu aspek krusial dalam proses produksi tembakau yang berkualitas tinggi. Dalam menghadapi tuntutan pasar yang semakin ketat, industri tembakau terus berinovasi untuk meningkatkan efisiensi produksi dan konsistensi kualitas. Salah satu solusi yang menjadi fokus perhatian adalah penggunaan kontrol pengering tembakau otomatis.
- Menjelaskan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan "Kontrol Tanaman Hidroponik".
- Mensimulasikan rangkaian "Kontrol Tanaman Hidroponik" dengan proteus.
- Menjelaskan prinsip kerja dari "Kontrol Tanaman Hidroponik".
A. Alat
1. Battery
2. Power Supply
3. DC Voltmeter
B. Bahan
5. LED-red dan LED-yellow
6. Logic state
7. Motor DC
8. Resistor
9. Rain Sensor
10. DHT22 Sensor
11. LDR Sensor
12. IC L293D (Motor Driver)
13. Arduino Uno
14. LCD
15. Flame Sensor
16. Gas Sensor
1. Arduino Uno
Spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :
Gambar 3.1 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 |
3.2.1. Bagian-Bagian Arduino Uno
1. Power USB
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
2. Power Jack
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
3. Crystal Oscillator
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
4. Reset
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
5. Digital Pins I / O
Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.
6. Analog Pins
Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.
7. LED Power Indicator
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik denganbaik.
3.2.2. Bagian-Bagian Pendukung
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).1. RAM
ROM (Read-only Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data secara permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri dariMask ROM, PROM, EPROM, EEPROM.2. ROM
2. Rain Sensor
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.
Kualitas Wiper
Sensor hujan juga perlu didukung dengan kualitas wiper. Kualitas penyeka air ini terbagi menjadi tiga jenis.
Wiper Konvensional
Wiper tipe ini terdiri dari braket dan karet. Namun wiper ini akan sulit ditemukan karena umumnya hanya terpasang di mobil-mobil keluaran lawas. Rangka wiper ini masih menggunakan logam.
Wiper Flat-Blade
Karet menjadi bahan dasar wiper jenis ini. Namun dalam kerangka wiper ini diselipkan besi pipih untuk memperkuat kerja wiper. Bobotnya lebih ringan dan memiliki sapuan yang cukup bersih ketika membersihkan kaca.
Pada grafik respon sensor hujan di atas diperoleh bahwa semakin minimum intensita hujan (nol) yang mengenai rain sensor maka resistansi pada sensor semakin besar (maksismum) sehingga sensor tidak aktif bekerja, namun saat rain sensor kontak langsung dengan hujan lebat dengan intensitas hujan besar, maka resistansi pada rain sensor akan semakin kecil (minimum) dan bernilai nol sehingga rain sensor dapat mengaktifkan rangkaian.
3. DHT22 Sensor
Berdasarkan grafik respon sensor dimana jika suhu rendah dan kelembapan tinggi maka sensor akan mendeteksinya
4. LDR Sensor
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
Beberapa karakteristik yang terdapat pada sensor LDR antara lain adalah :
- Tegangan maksimum (DC) : 150 V
- Konsumsi Arus Maksimum : 100 mW
- Tingkatan Resistansi / Tahanan : 10 Ohm hingga 100k Ohm
- Puncak Spektral : 540 nm (ukuran gelombang cahaya)
- Waktu Respon Sensor : 20ms – 30 ms
- Suhu Operasi : -30o Celcius – 70o Celcius
LDR berfungsi sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti saklar otomatis berdasarkan cahaya yang jika sensor terkena cahaya maka arus listrik akan mengalir(ON) dan sebaliknya jika sensor dalam kondisi minim cahaya(gelap) maka aliran listrik akan terhambat(OFF). LDR juga sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling otomatis menggunakan laser, sutter kamera otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.
Prinsip kerja LDR sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.
Grafik respon
Pada sensor LDR , jika sensor dikenakan cahaya yang diserap (threshold) semakin terang, maka nilai resistansi pada LDR akan semakin kecil, begitupun sebaliknya.
5. LCD
6. IC L293D
Fungsi Pin Driver Motor DC IC L293D :
Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima perintah untuk menggerakan motor DC.
Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC
Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing driver yang dihubungkan ke motor DC
Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC, dimana VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol dirver dan VCC2 adalah jalur input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan.
Pin GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini ada 4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil. Feature Driver Motor DC IC L293D Driver motor DC IC L293D memiliki feature yang lengkap untuk sebuah driver motor DC sehingga dapat diaplikasikan dalam beberapa teknik driver motor DC dan dapat digunakan untuk mengendalikan beberapa jenis motor DC. Feature yang dimiliki driver motor DC IC L293D sesuai dengan datasheet adlah sebagai berikut : Wide Supply-Voltage Range: 4.5 V to 36 V Separate Input-Logic Supply Internal ESD Protection Thermal Shutdown High-Noise-Immunity Inputs Functionally Similar to SGS L293 and SGS L293D Output Current 1 A Per Channel (600 mA for L293D) Peak Output Current 2 A Per Channel (1.2 A for L293D) Output Clamp Diodes for Inductive Transient Suppression (L293D) Rangkaian Aplikasi Driver Motor DC IC L293D
Pada gambar driver IC L293D diatas adalah contoh aplikasi dari keempat unit driver motor DC yang dihubungkan secar berbeda sesuai dengan keinginan dan kebutuhan.
7. Motor DC
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu
8.Sensor Flame
flame sensor adalah memanfaatkan kemampuan nyala api untuk menyerap dan memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu. Nyala api memiliki karakteristik memancarkan cahaya pada panjang gelombang 760 nm hingga 1.100 nm. Sensor api menggunakan prinsip ini untuk mendeteksi adanya nyala api.
berikut adalah grafik pada flame sensor
9.Sensor Gas
Sensor MQ5 digunakan untuk mendeteksi adanya gas yang bocor.
5. Percobaan [Kembali]
a) Prosedur [Kembali]
Langkah-langkah percobaan :
1. Disiapkan alat dan bahan yaitu dengan komponen utama Arduino Uno, Rain Sensor, LM35 Sensor, Flame Sensor, LCD, IC L293D, dan Motor DC
2. Rangkai sesuai gambar percobaan
3. Rancang kerja rangkaian sesuai flowchat
4. Tekan tombol “Play” untuk menjalankan simulasi
b) Hardware dan diagram Blok
- Rain sensor
- DHT22 Sensor
- LDR Sensor
- Arduino
- LCD
- Flame Sensor
- Gas Sensor
Prinsip Kerja
Pada prinsip kerja rangkaian yaitu pada LDR diterapkan rangkaian pulldown resistor sebesar 10k Ohm yang dimana akan bekerja untuk mengatur floating dari logika high keluaran sensor LDR, sehingga rangkaian LDR stabil keluarannya.
Prinsip kerja rangkaian yaitu saat LDR mendeteksi penyerapan cahaya >=500, sensor hujan tidak mendeteksi hujan, dan DHT22 mendeteksi suhu > 40°C, kelembapan < 40, maka LCD akan mendeteksi pembacaan kondisi cuaca yaitu “Cerah Panas” maka motor servo berputar 180° yang berarti atap penjemuran terbuka.
Lalu
Lalu
d) Flowchart dan Listing Program [Kembali]
File HTML [download]
File Library Arduino Uno [download]
File Datasheet Arduino Uno [download]
File Datasheet Rain Sensor [download]
File Datasheet Gas Sensor [download]
File Datasheet LDR Sensor [download]
File Datasheet Motor Servo [download]
File Datasheet DHT22 Sensor [download]
File Rangkaian TB [download]
