operasi input dan output · 2015. 5. 6. · operasi input dan output 1.1 termometer digital a....

OPERASI INPUT DAN OUTPUT

Termometer digital 1.1

a. Tujuan Percobaan :

1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja sensor LM 35

2. Mahasiswa dapat membangun thermometer digital

b. Teori dasar

Termometer

Pengertian Termometer dan Jenis Termometer | Termometer adalah alat untuk

mengukur panas atau suhu. Pada umumnya, termometer terbuat dari tabung kaca yang diisi

zat cair termometrik. Termometer berasal dari bahasa Latin thermo, yang artinya panas, dan

meter, yang artinya untuk mengukur. Zat cair termometrik adalah zat cair yang mudah

mengalami perubahan fisis jika dipanaskan atau didinginkan, misalnya air raksa dan alkohol.

Termometer mempunyai banyak jenis, antara lain termometer klinis, termometer dinding,

termometer bimetal, dan termometer maksimum-minimum. Termometer yang paling sering

kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer air raksa.

Berikut ini jenis-jenis termometer yang umum dikenal:

Termometer Air Raksa: Termometer air raksa adalah termometer cairan yang menggunakan

air raksa sebagai pengisinya. Termometer air raksa merupakan thermometer yang banyak

digunakan dibandingkan dengan termometer alkohol. Termometer air raksa sering disebut

termometer maksimum karena dapat mengukur suhu yang sangat tinggi. Jika suhu panas, air

raksa akan memuai sehingga kita akan melihat air raksa pada tabung kaca naik. Ketika suhu

turun, air raksa akan tetap berada pada posisi ketika suhu panas. Hal itu disebabkan adanya

konstraksi yang menghambat air raksa untuk kembali ke keadaan semula. OIeh karena itu,

untuk mengembalikan air raksa ke posisi dasar, kita harus mengibas-ngibaskan termometer

ini dengan kuat.

Termometer Alkohol: Termometer alkohol adalah termometer cairan yang menggunakan

alkohol sebagai pengisinya. Alkohol lebih peka daripada air raksa sehingga ketika memuai,

perubahan volumenya lebih terlihat jelas. Termometer alkohol disebut juga termometer

minimum karena mampu mengukur suhu yang sangat rendah. Untuk menghindari gaya

gravitasi bumi, termometer minimum diletakkan mendatar. Apabita suhu dingin, cairan

alkohol akan bergerak ke kiri dan membawa indeks penunjuk berwarna. Sebaliknya, apabila

suhu naik, indeks penunjuk berwarna akan tetap berada di posisinya walaupun cairan alkohol

mengembang dan bergerak ke kanan.

Termometer Klinis: Termometer klinis adalah termometer yang digunakan untuk mengukur

suhu badan yang banyak dimanfaatkan di bidang kedokteran. Suhu badan dapat diukur

dengan termometer klinis melalui rongga mulut, ketiak, atau di antara lekukan tubuh lainnya.

Suhu manusia normal berkisar pada 37°C dan tidak pernah lebih rendah dan 35°C dan tidak

pernah lebih dari 42°C. Termometer klinis bisa dibedakan menjadi dua, yaitu termometer

klinis analog dan termometer klinis digital. Perbedaan keduanya terletak pada penampilan

nilai suhu. Pada termometer klinis analog, nilai suhu ditampilkan oleh naiknya air raksa dan

kita mengetahui nilainya dengan melihat angka yang dicapai oleh air raksa pada pipa kapiler.

Sementara itu, pada termometer klinis digital, nilai suhu ditampilkan langsung dalam bentuk

angka yang tertera pada layar kecil termometer.

Termometer Inframerah: Termometer inframerah digunakan untuk mengukur suhu benda

yang sangat panas. benda yang bergerak cepat, atau benda yang tidak boleh disentuh karena

berbahaya. Termometer inframerah bisa juga disebut termometer laser, jika menggunakan

sinar laser untuk mengukur suhu benda.

Termometer Bimetal Mekanik: Termometer bimetal mekanik adalah termometer yang

terbuat dari dua buah kepingan logam yang memiliki koefisien muai yang berbeda. Bimetal

merupakan gabungan dari dua kata, yaitu bi dan metal. Bi artinya duo dan metal artinya

logam. Dua kepingan logam pada termometer bimetal mekanik akan melengkung jika terjadi

perubahan suhu. Prinsip kerja dari termometer bimetal adalah pada suhu tinggi, keping

bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muai lebih tinggi.

Sebaliknya, jika suhu rendah, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki

koefisien muai yang lebih rendah.

Lm35

Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi

untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau

dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah

perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC

LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian

outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi

arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC

dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan

TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah.

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3

pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil

penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah : 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. Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika

dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran

impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan

dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari

sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu

LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC.

Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut : Vout LM35

= Temperature º x 10 mV Sensor suhu IC LM 35 terdapat dalam beberapa varian sebagai

berikut : LM35, LM35A memiliki range pengukuran temperature -55ºC hingga +150ºC. LM35C,

LM35CA memiliki range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC. LM35D memiliki range

pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC. LM35 Kelebihan dari sensor suhu IC LM35

antara lain : Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC Low self-heating, sebesar 0.08

ºC Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V Rangkaian menjadi sederhana Tidak memerlukan

pengkondisian sinyal

c. Alat dan bahan :

1. Board Arduino + Kabel

2. Breadboard

3. LM35

4. Kabel jumper

d. Prosedur percobaan :.

1. Untuk mengukur suhu, caranya cukup mudah. IC jenis LM 35 ini cukup praktis,

bentuknya kecil dan akurasinya tinggi. Cukup dengan menghubungkan kakinya ke

kutub + , A0 dan – seperti pada gambar, nilai tegangan listrik yang didapat akan

dikonversi menjadi nilai suhu dalam satuan derajat Celsius/Rheamur/Fahrenheit.

2. Upload program berikut :

Sketch:

a. Nilai temperatur ditampilkan di layar komputer

int potPin = 0; // select the input pin for the LM35

float temperature = 0; // type float -> 2 angka di blkng koma

long val = 0; // tyle long = int, hanya range nilainya lebih besar

void setup()

Serial.begin(9600);

void loop()

if (Serial.available()) // if monitor screen opened

val = analogRead(potPin); // read the value from the sensor

temperature = (5.0 * val * 100.0)/1024.0; // convertion formula to Celcius

Serial.println(temperature); // write temperature to notebook monitor

// Serial.println((long)temperature); // jika nilainya ingin dibulatkan

delay(1000);

b. Nilai temperatur ditampilkan di LCD

#include <LiquidCrystal.h> // include library for LCD

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // pin to LCD


float temperature = 0;

long val = 0;

void setup()

lcd.begin(16, 2); // set up the LCD's number of rows and columns

void loop()


temperature = (5.0 * val * 100.0)/1024.0; // convert to Celcius

lcd.clear(); // clear LCD screen

lcd.setCursor(0,0); // set text to LCD row 1

lcd.print("current temp. "); // some text to add meaning to the numbers

lcd.setCursor(0,1); // set text to LCD row 2

lcd.print((long)temperature); // writing temperature value

lcd.print(" deg.C");

delay(1000);

c. Thermometer digital dengan fitur lampu indikator

Tambahkan pengukur suhu ini dengan fitur lampu indikator (rangkaian traffict light) yang

menyala bergantian pada suhu tertentu. Gunakan logika IF-ELSE atau SWITCH-CASE.


float temperature = 0;

int suhu;

long val = 0;

int redLight = 7;

int yellowLight = 6;

int greenLight = 4;

void setup()

Serial.begin(9600);

pinMode(redLight, OUTPUT);

pinMode(yellowLight, OUTPUT);

pinMode(greenLight, OUTPUT);

void loop()

if (Serial.available()) // if monitor screen opened


temperature = (5.0 * val * 100.0)/1024.0;

suhu = temperature;

Serial.println("Suhu sekarang adalah : ");

Serial.println((long)temperature);

if (suhu > 30) // Jika lebih besar dari 30 derajat

digitalWrite(redLight,HIGH);

digitalWrite(yellowLight,LOW);

digitalWrite(greenLight,LOW);

if (suhu >=27 || suhu <= 30) // Jika suhunya antara 27-30 derajat

digitalWrite(yellowLight,HIGH);

digitalWrite(greenLight,LOW);

digitalWrite(redLight,LOW);

if (suhu < 27) // Jika suhunya kurang dari 27 derajat

digitalWrite(greenLight,HIGH);

digitalWrite(redLight,LOW);

digitalWrite(yellowLight,LOW);

delay(5000);

Catatan:

---------------------------- Jika menggunakan IF - ELSE

if (suhu > 24) //

if (suhu == 26) // ‘sama dengan’ ditulis dengan simbul == . Tidak sama dengan, simbulnya !=

if (suhu != 24 || suhu !=26) // simbul || artinya OR, sedangkan simbul && artinya AND

-------------------------- Jika menggunakan SWICH - CASE

switch (suhu)

case 24 : // Jika suhunya 24 derajat

……….

break;

case 26 : // Jika suhunya 23 derajat

……….

break;

default : // jika suhunya selain 23 dan 24 derajat

……….

3. Amati yang terjadi

Switch on/off 1.2


1. Mahasiswa dapat memahami analog input arduino

2. Mahasiswa dapat membangun switch on/off dengan arduino

b. Teori dasar

Switch Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau

memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain (suatu sistem saklar

tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untuk

emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).

Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka

kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop

(memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya

digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan

motor pada industri – industri. Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:

(a)Tipe Normally Open (NO)

Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan

dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan

menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.

(b)Tipe Normally Close (NC)

Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan

dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga

arus listrik akan terputus.

(c)Tipe NC dan NO

Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka

sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup

akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup

c. Alat dan bahan :


2. Breadboard

3. Led

4. Resirtor 220 Ω ½ watt

5. Resistor 10 k Ω

6. Push button switch

7. Kabel Jumper

d. Prosedur percobaan :

1. Hubungkan push button switch dan led dengan arduino seperti rangkaian berikut :


Sketch :

a. Program push button Switch untuk tombol Bell pintu

int buttonPin = 7; // pin signal modul Switch dihubungkan ke pin 7 Arduino

int ledPin = 13; // nomor pin LED internal Arduino

int buttonState = 0; // nama variable status switch

void setup()

pinMode(buttonPin, INPUT); // tombol tekan (push button) sebagai input:

pinMode(ledPin, OUTPUT); // LED pin sebagai output:

Serial.begin(9600); // untuk membaca data pada serial port di layar monitor

void loop()

buttonState = digitalRead(buttonPin); // membaca nilai tombol tekan (sensor digital)

Serial.println(sensorValue); // menulis nilai sensor di layar monitor

if (buttonState == HIGH) // check apakah tombol pushbutton ditekan

digitalWrite(ledPin, HIGH); // nyalakan LED (on)

else

digitalWrite(ledPin, LOW); // matikan LED ( off)

b. Program toogle Switch On - Switch Off

int buttonPin = 7; // the pin that the pushbutton is attached to

int ledPi n = 13; // the pin that the LED is attached to

int buttonState = 0; // current state of the button

int lastButtonState = 0; // previous state of the button

int buttonPushCounter = 0; // counter for the number of button presses

void setup()

pinMode(buttonPin, INPUT);

pinMode(ledPin, OUTPUT);

void loop()

buttonState = digitalRead(buttonPin); // membaca nilai tombol tekan (sensor digital)

if (buttonState != lastButtonState) // jika nilai sekarang tidak sama dengan nilai terakhir

if (buttonState == HIGH)

buttonPushCounter++;

lastButtonState = buttonState;

if (buttonPushCounter % 2 == 0)

digitalWrite(ledPin, HIGH);

else

digitalWrite(ledPin, LOW);

Sensor Cahaya 1.3


1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja LDR (light dependent Resistor)

2. Mahasiswa dapat membangun switch dengan LDR

b. Teori dasar

Sensor cahaya adalah komponen elektronika yang dapat/berfungsi mengubah suatu

besaran optik (cahaya) menjadi besaran elektrik. Sensor cahaya berdasarkan perubahan

elektrik yang dihasilkan dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

Photovoltaic : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan besaran optik

(cahaya) menjadi perubahan tegangan. Salah satu sensor cahaya jenis photovoltaic

adalah solar cell.

Photoconductive : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan besaran

optik (cahay) menjadi perubahan nilai konduktansi (dalam hal ini nilai resistansi).

Contoh sensor cahaya jenis photoconductive adalah LDR, Photo Diode,Photo

Transistor.

Solar Cell

Solar cell merupakan jenis sensor cahaya photovoltaic, solar cell dapat mengubah cahaya

yang diterima menjadi tegangan. Apabiola solar cell menerima pancaran cahaya maka pada

kedua kaki solar cell akan muncul tegangan DC sebesar 0,5 Vdc sampai 0,6 Vdc untuk tiap cell.

Aplikasi solar cell yang paling sering kita jumpai adalah pada calculator.

LDR (Light Dependent Resistor)

LDR (Light Dependent Resistor) adalah sensor cahaya yang dapat mengubah besaran cahaya

yang diterima menjadi besaran konduktansi. Apabila LDR (Light Dependent Resistor)

menerima cahaya maka nilai konduktansi antara kedua kakinya akan meningkat (resistansi

turun). Semakin besar cahaya yang diterima maka semakin tinggi nilai konduktansinya (nilai

resistansinya semakin rendah). Aplikasi LDR salah satunya pada lampu penerangan jalan yang

akan menyala otomatis pada saat cahaya matahari mulai redup.

Photo Diode

Photo diode adalah sensor cahaya yang mengadopsi prinsip dioda, yaotu hanya akan

mengalirkan arus listrik satu arah saja. Sama seperti LDR, photo diode juaga akan mengubah

besaran cahaya yang diterima menjadi perubahan konduktansi pada kedua kakinya, semakin

besar cahaya yang diterima semakin tinggi juga nilai konduktansinya dan sebaliknya. Pada

photo diode walaupun nilai konduktansi tinggi (resistansi rendah) tetapi arus listrik hanya

dapat dialirkan satu arah saja dari kaki Anoda ke kaki Katoda.

Photo Transistor

Photo transistor adalah sensor cahaya yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi

besaran konduktansi. Photo transistor prinsip kerjanya sama halnya dengan transistor pada

umum, fungsi bias tegangan basis pada transistor biasa digantikan dengan besaran cahaya

yang diterima photo transistor. Pada saat photo transistor menerima cahaya maka nilai

konduktansi kaki kolektor dan emitor akan naik (resistansi kaki kolektor-emitor turun).

c. Alat dan bahan :


2. Breadboard

3. LDR 4. Resirtor 10 kΩ ½ watt

c. Prosedur percobaan :

1. Dengan sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor), Lampu akan otomatis menyala

(On) jika sensor tidak terkena cahaya (gelap). Sebaliknya, lampu akan mati (Off ) apabila

sensor terkena cahaya terang. Hubungkan LDR ke pin analog 0 dan LED di pin digital 13

seperti gambar berikut.


Sketch:

// Program Lampu otomatis gelap/terang

Int sensorPin = 0; // pin signal LDR dihubungkan ke Port Analog 0 Arduino

Int ledPin = 13; // pin untuk LED

int sensorValue = 0; // variable nilai yg dihasilkan sensor

void setup()

pinMode(ledPin, OUTPUT);

Serial.begin(9600); // untuk membaca data pada serial port di layar monitor

void loop()

sensorValue = analogRead(sensorPin); // membaca nilai dari sensor:

Serial.println(sensorValue); // menulis nilai sensor di layar monitor

if (sensorValue <= 500 ) // tentukan batas intensitas cahaya 0 - 1024

digitalWrite(ledPin, HIGH); // menyalakan lampu LED (on)

else

digitalWrite(ledPin, LOW); // mematikan lampu LED (off)

Catatan: Pin signal modul LDR (juga keluarga resistor yg lain, misalnya Potensiometer, Thermistor) dihubungkan dengan port Analog Arduino, bukan port digital

Control relay 1.4


1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja relay

2. Mahasiswa dapat membangun control relay dengan arduino

b. Teori dasar

Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik

(elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON pada saat

diberikan energi elektro magnetik pada armatur relay tersebut. Relay pada dasarnya terdiri

dari 2 bagian utama yaitu saklar mekanik dan sistem pembangkit elektromagnetik (induktor

inti besi). saklar atau kontaktor relay dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang

diberikan ke induktor pembangkit magnet untuk menrik armatur tuas saklar atau kontaktor

relay. Relay yang ada dipasaran terdapat berbagai bentuk dan ukuran dengan tegangan kerja

dan jumalh saklar yang berfariasi, berikut adalah salah satu bentuk relay yang ada dipasaran.

Contoh Relay Elektro Mekanik

Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus interface

antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power supplynya. Secara

fisik antara saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah sehingga antara

beban dan sistem kontrol terpisah. Bagian utama relay elektro mekanik adalah sebagai

berikut.

Kumparan electromagnet

Saklar atau kontaktor

Swing Armatur

Spring (Pegas)

Konstruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NC (Normally Close)

Dari konstruksi relai elektro mekanik diatas dapat diuraikan sistem kerja atau proses

relay bekerja. Pada saat elektromagnet tidak diberikan sumber tegangan maka tidak ada

medan magnet yang menarik armature, sehingga skalar relay tetap terhubung ke terminal NC

(Normally Close) seperti terlihat pada gambar konstruksi diatas. Kemudian pada saat

elektromagnet diberikan sumber tegangan maka terdapat medan magnet yang menarik

armature, sehingga saklar relay terhubung ke terminal NO (Normally Open) seperti terlihat

pada gambar dibawah.

Konstruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NO (Normally Open)

Relay elektro mekanik memiliki kondisi saklar atau kontaktor dalam 3 posisi. Ketiga

posisi saklar atau kontaktor relay ini akan berubah pada saat relay mendapat tegangan

sumber pada elektromagnetnya. Ketiga posisi saklar relay tersbut adalah :

Posisi Normally Open (NO), yaitu posisi saklar relay yang terhubung ke terminal NO

(Normally Open). Kondisi ini akan terjadi pada saat relay mendapat tegangan sumber

pada elektromagnetnya.

Posisi Normally Colse (NC), yaitu posisi saklaar relay yang terhubung ke terminal NC

(Normally Close). Kondisi ini terjadi pada saat relay tidak mendapat tegangan sumber

pada elektromagnetnya.

Posisi Change Over (CO), yaitu kondisi perubahan armatur sakalr relay yang berubah

dari posisi NC ke NO atau sebaliknya dari NO ke NC. Kondisi ini terjadi saat sumber

tegangan diberikan ke elektromagnet atau saat sumber tegangan diputus dari

elektromagnet relay.

Relay yang ada dipasaran terdapat bebarapa jenis sesuai dengan desain yang

ditentukan oleh produsen relay. Dilihat dari desai saklar relay maka relay dibedakan menjadi :

Single Pole Single Throw (SPST), relay ini memiliki 4 terminal yaitu 2 terminal untuk

input kumaparan elektromagnet dan 2 terminal saklar. Relay ini hanya memiliki posisi

NO (Normally Open) saja.

Single Pole Double Throw (SPDT), relay ini memiliki 5 terminal yaitu terdiri dari 2

terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 3 terminal saklar. relay jenis ini

memiliki 2 kondisi NO dan NC.

Double Pole Single Throw (DPST), relay jenis ini memiliki 6 terminal yaitu terdiri dari

2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 4 terminal saklar untuk 2

saklar yang masing-masing saklar hanya memilki kondisi NO saja.

Double Pole Double Throw (DPDT), relay jenis ini memiliki 8 terminal yang terdiri

dari 2 terminal untuk kumparan elektromagnetik dan 6 terminal untuk 2 saklar

dengan 2 kondisi NC dan NO untuk masing-masing saklarnya.

Relay dapat digunakan untuk mengontrol motor AC dengan rangkaian kontrol DC

atau beban lain dengan sumber tegangan yang berbeda antara tegangan rangkaian kontrol

dan tegangan beban. Diantara aplikasi relay yang dapat ditemui diantaranya adalah :

Relay sebagai kontrol ON/OF beban dengan sumber tegang berbeda.

Relay sebagai selektor atau pemilih hubungan.

Relay sebagai eksekutor rangkaian delay (tunda)

Relay sebagai protektor atau pemutus arus pada kondisi tertentu.

c. Alat dan bahan :


2. Breadboard

3. Relay 5 vdc

4. Lampu pijar + fitting

5. Kabel jumper

d. Prosedur percobaan :.

1. Output dari pembacaan sensor (misalnya sensor garis, suhu, cahaya, warna, remote

control, gerak, jarak), dapat dihubungkan dengan relay yang berfungsi sebagai switch /

tombol ON/OFF berbagai peralatan listrik. Skemanya adalah sebagai berikut:

Pin vcc dihubungkan ke pin digital 3


Sketch:

int relay1 = 3; // pin 3 Arduino dihubungkan dengan pin SIGNAL modul Relay

void setup()

pinMode(relay1, OUTPUT); // pin 13 sebagai output

void loop()

digitalWrite(relay1, HIGH); // led On

delay(1000); // tunggu 1 detik

digitalWrite(relay1, LOW); // led Off

delay(1000); // tunggu 1 detik


Pengaturan output PWM 1.5


1. Mahasiswa dapat memahami sinyal Pulse Width Modulation (PWM)

2. Mahasiswa dapat membangkitkan sinyal PWM dari Arduino

b. Teori dasar

Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar

sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-

rata yang berbeda. Beberapa contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk

telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan,

audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya. Aplikasi PWM berbasis

mikrokontroler biasanya berupa pengendalian kecepatan motor DC, pengendalian motor

servo, pengaturan nyala terang LED dan lain sebagainya.

Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun

memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo

sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang

tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%).

Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan signal

analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan banyak

cara, dapat menggunakan metode analog dengan menggunakan rankaian op-amp atau

dengan menggunakan metode digital. Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya

sangat halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi

oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM

tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki variasi

perubahan nilai sebanyak 28 = 256 variasi mulai dari 0 – 255 perubahan nilai yang mewakili

duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut.

Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off” dalam satu perioda gelombang

melalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM akan didapat duty cycle yang

diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan sebagai:

DutyCycle=tON/(tON+tOFF)x100%

Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan seluruhnya. Jika

tegangan catu 100V, maka motor akan mendapat tegangan 100V. pada duty cycle 50%,

tegangan pada motor hanya akan diberikan 50% dari total tegangan yang ada, begitu

seterusnya.

Untuk melakukan perhitungan pengontrolan tegangan output motor dengan metode

PWM cukup sederhana sebagaimana dapat dilihat pada ilustrasi gambar di bawah ini.

Dengan menghitung duty cycle yang diberikan, akan didapat tegangan output yang

dihasilkan. Sesuai dengan rumus yang telah dijelaskan pada gambar.

Average Voltage = (a/a+b)xVfull

Average voltage merupakan tegangan output pada motor yang dikontrol oleh sinyal

PWM. a adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “on”. b adalah nilai duty cycle saat kondisi

sinyal “off”. Vfull adalah tegangan maksimum pada motor. Dengan menggunakan rumus

diatas, maka akan didapatkan tegangan output sesuai dengan sinyal kontrol PWM yang

dibangkitkan.

c. Alat dan bahan :


2. Breadboard

3. LED

4. Resirtor 220 Ω ½ watt

5. Kabel jumper

d. Prosedur percobaan :

1. PWM adalah singkatan dari Pulse With Modulation, yang fungsinya untuk mengatur

besaran output digital dalam range tertentu ( 0 – 255 ). Konsep PWM ini banyak

diimplementasikan untuk pengaturan kecepatan motor, besaran intensitas cahaya, dan

keperluan lainnya.Arduino memiliki 6 pin PWM, yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Oleh karena

itu, motor ataupun lampu yang akan dikontrol harus dihubungkan dengan pin PWM

tersebut. Hubungkan resistor dan led pada pin pwm (pin 9) seperti gambar berikut.


Sketch:

// Program pengaturan intensitas cahaya

int ledPin = 9; // PWM pin for the LED

void setup() // no setup needed

void loop()

for (int i=0; i<=255; i++) // ascending value for i

analogWrite(ledPin, i); // sets brightess level to i

delay(100); // pauses for 100ms

for (int i=255; i>=0; i--) // descending value for i

analogWrite(ledPin, i); // sets brightess level to i

delay(100); // pauses for 100ms

Catatan:

for (int i=0; i<=255; i++) = naik +1 secara berulang .

for (int i=0; i<=255; i+=5) = naik +5 secara berulang

3. Cobalah memodifikasi program diatas dengan menggunakan 2 LED :

// dual fade

int redPin = 9; // Red LED connected to digital pin 9

int yellowPin = 10; // Yellow LED connected to digit al pin 10

void setup()

// nothing happens in setup

void loop()

// fade in from min to max in increments of 5 points:

for(int fadeValue = 0 ; fadeValue <= 255; fadeValue +=5)

// sets the value (range from 0 to 255):

analogWrite(redPin, fadeValue);

analogWrite(yellowPin, (255 - fadeValue));

// wait for 30 milliseconds to see the dimming effect

delay(30);

// fade out from max to min in increments of 5 points:

for(int fadeValue = 255 ; fadeValue >= 0; fadeValue -=5)

// sets the value (range from 0 to 255):

analogWrite(redPin, fadeValue);

analogWrite(yellowPin, (255 - fadeValue));

// wait for 30 milliseconds to see the dimming effect

delay(30);


operasi input dan output · 2015. 5. 6. · operasi input dan output 1.1 termometer digital a....

Documents