Blog Kuliah: MODUL 4

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

Percobaan

Percobaan

a. Prosedur

b. Handware

c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

d. Flowchart dan Listing Program

e. Video Simulasi

f. Download File

Rangkaian Kontrol dan Monitoring Kumbung Budidaya Jamur Tiram

Pendahuluan [KEMBALI]

Kumbung budidaya jamur tiram menjadi suatu inovasi yang berkembang pesat dalam dunia pertanian modern. Dengan memanfaatkan teknologi dan metode yang lebih efisien, kumbung ini memberikan solusi untuk meningkatkan produksi jamur tiram secara berkelanjutan. Budidaya jamur tiram dalam kumbung memberikan kontrol yang lebih baik terhadap lingkungan tumbuh jamur, seperti suhu, kelembaban, dan sirkulasi udara, sehingga hasil produksi menjadi lebih konsisten. Selain itu, kumbung budidaya jamur tiram juga memberikan kontribusi positif terhadap pemanfaatan lahan, memungkinkan produksi jamur tiram dapat dilakukan secara berskala besar di berbagai lokasi. Dengan pertumbuhan industri jamur yang terus berkembang, kumbung budidaya jamur tiram menjadi pilihan yang menarik bagi para petani dan pengusaha yang ingin mengoptimalkan produksi jamur tiram secara efisien.

TUJUAN [KEMBALI]

Memenuhi syarat untuk Tugas Besar Mikroprosesor.
Menciptakan kondisi lingkungan kumbung jamur tiram agar lebih optimal
Peningkatan efisiensi produksi jamur tiram putih
Pengelolaan sumber daya yang efisien pada jamur tiram putih

ALAT DAN BAHAN [KEMBALI]

1. Alat

1. Batrai

2. Voltmeter DC

2. Bahan

1. Arduino

Spesifikasi :

2. Flame Sensor

Spesifikasi

3. MQ 135

Spesifikasi

4. Sensor LDR

Spesifikasi :

Supply : 3.3 V – 5 V (arduino available)
Output Type: Digital Output (0 and 1)
Inverse output
Include IC LM393 voltage comparator
Sensitivitasnya dapat diatur
Dimensi PCB size: 3.2 cm x 1.4 cm

5. LCD

Spesifikasi :

6. LED

Spesifikasi :

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

7. Ground

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

8. 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

9. Rotary Switch

Spesifikasi

10.Jumper

11. Relay 3V

Spesifikasi :

12.Load cell

Spesifikasi :

13. DHT

Spesifikasi

14. Motor Servo

Spesifikasi :

15. HX711

Spesifikasi :

DASAR TEORI [KEMBALI]

1. Arduino

Kontruksi

Arduino adalah platform perangkat keras (hardware) yang dirancang untuk memudahkan pengembangan dan prototyping proyek-proyek elektronik. Ini terdiri dari papan sirkuit cetak berukuran kecil yang dilengkapi dengan mikrokontroler dan sejumlah pin input/output yang dapat digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen elektronik lainnya.

Mikrokontroler pada papan Arduino adalah otak utama yang mengontrol berbagai komponen yang terhubung dengannya. Papan Arduino biasanya dilengkapi dengan berbagai macam varian mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology. Meskipun demikian, Arduino lebih sering dikaitkan dengan platform open-source yang dikelola oleh Arduino.cc.

Arduino memiliki beberapa komponen utama yang membentuk papan sirkuit mikrokontroler. Berikut adalah penjelasan tentang komponen-komponen utama Arduino:

Mikrokontroler: Ini adalah otak utama dari Arduino yang melakukan semua operasi pengolahan data dan kontrol. Arduino menggunakan mikrokontroler sebagai pusat kendali, yang berfungsi untuk membaca input, menjalankan kode program, dan mengontrol output. Beberapa varian Arduino menggunakan mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology.
Pin I/O: Arduino memiliki sejumlah pin input/output (I/O) yang digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya. Pin ini bisa berfungsi sebagai input untuk membaca data dari sensor atau output untuk mengontrol aktuator. Ada pin digital dan pin analog. Pin digital dapat berupa input atau output dengan nilai logika 0 (LOW) atau 1 (HIGH), sementara pin analog digunakan untuk membaca nilai analog seperti sensor suhu atau cahaya.
Papan Sirkuit: Papan Arduino adalah substrat fisik tempat semua komponen terhubung. Papan ini biasanya terbuat dari bahan tahan lama dan dilengkapi dengan jalur tembaga yang menghubungkan komponen-komponen elektronik.
Konektor USB: Banyak varian Arduino dilengkapi dengan konektor USB. Ini memungkinkan Anda untuk menghubungkan papan Arduino ke komputer, sehingga Anda dapat mengunggah kode program ke mikrokontroler dan berkomunikasi dengan papan melalui koneksi serial.
Catu Daya: Arduino memerlukan catu daya untuk beroperasi. Ini bisa berasal dari komputer melalui kabel USB atau dari sumber daya eksternal seperti baterai atau adaptor listrik. Beberapa papan Arduino memiliki regulator tegangan yang memungkinkan papan menerima berbagai tingkat tegangan masukan.
Konektor Listrik: Arduino umumnya memiliki pin header atau konektor yang memungkinkan Anda untuk menghubungkan kabel atau kawat ke pin I/O. Ini memudahkan Anda dalam menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya ke papan Arduino.
Kristal Osilator: Kristal osilator digunakan untuk menghasilkan sinyal osilasi yang diperlukan oleh mikrokontroler untuk menjalankan perhitungan waktu dan operasi lainnya.
Tombol Reset: Tombol reset memungkinkan Anda untuk mengulang proses booting papan Arduino atau menghentikan eksekusi program yang sedang berjalan.
Indikator LED: Beberapa varian Arduino memiliki indikator LED yang terhubung ke pin tertentu. LED ini dapat diatur dalam kode program untuk memberi tahu status atau kondisi papan, seperti aktif atau dalam mode tidur.

Semua komponen ini bekerja bersama-sama untuk menciptakan platform Arduino yang kuat dan serbaguna untuk mengembangkan berbagai proyek elektronik dan pemrograman.

2. Flame Sensor

Sensor api adalah perangkat yang dirancang untuk mendeteksi keberadaan nyala api, umumnya digunakan dalam aplikasi di mana pemantauan dan kontrol nyala api penting untuk keamanan dan operasional. Prinsip kerja umumnya berbasis deteksi sinar inframerah atau ultraviolet yang dihasilkan oleh api. Ketika nyala api hadir, sensor dapat mengidentifikasi radiasi khusus ini, dan sinyal keluarannya dapat digunakan untuk mengaktifkan alarm, mematikan sistem, atau mengendalikan langkah-langkah keselamatan lainnya. Sensor ini penting dalam berbagai aplikasi, termasuk pada sistem pembakaran industri, peralatan pemanas, dan perangkat gas, untuk memastikan kestabilan proses pembakaran dan keamanan.

Pin pada flame sensor :

VCC (Voltage Common Collector) atau VCC: Ini adalah pin daya yang digunakan untuk menyediakan tegangan kerja untuk sensor. Biasanya terhubung ke sumber daya positif.
GND (Ground):
Pin tanah, yang terhubung ke sumber daya negatif atau ground, untuk menciptakan sirkuit lengkap.
OUT (Output):
Pin output menghasilkan sinyal yang menunjukkan apakah sensor mendeteksi keberadaan nyala api atau tidak. Sinyal ini dapat digunakan sebagai input untuk sistem kontrol atau mikrokontroler yang mengatur respons sistem terhadap deteksi api.
NC (No Connection):
Beberapa sensor mungkin memiliki pin yang tidak terhubung untuk meningkatkan fleksibilitas desain atau memiliki opsi tambahan di masa mendatang.

Prinsip kerja

Flame sensor bekerja berdasarkan prinsip deteksi radiasi inframerah atau ultraviolet yang dihasilkan oleh nyala api. Sensor ini dilengkapi dengan fotodetektor sensitif terhadap panjang gelombang khusus yang dihasilkan oleh api. Ketika nyala api hadir, sensor mendeteksi radiasi ini dan menghasilkan sinyal keluaran. Sinyal tersebut kemudian dapat digunakan untuk mengontrol sistem, seperti mematikan peralatan jika nyala api tiba-tiba padam, yang secara signifikan berkontribusi pada keamanan dan stabilitas operasional di berbagai aplikasi, termasuk sistem pembakaran industri, peralatan pemanas, dan perangkat gas.

Grafik respon sensor

3. MQ 135

Sensor MQ-135 adalah sensor gas yang mendeteksi berbagai gas berbahaya seperti amonia, karbon monoksida, metana, propana, dan asap rokok. Prinsip kerjanya berdasarkan perubahan resistansi listrik dalam respons terhadap konsentrasi gas tertentu. Ketika gas yang diidentifikasi hadir dalam lingkungan, sensor ini mengalami perubahan resistansi yang dapat diukur. Sensor MQ-135 biasanya digunakan dalam aplikasi keamanan dan pengukuran kualitas udara di dalam ruangan, dan keluaranannya dapat diinterpretasikan untuk memberikan informasi tentang tingkat kebersihan udara serta potensi paparan terhadap gas berbahaya. Pin pada MQ 135

VCC (Voltage Common Collector): Ini adalah pin daya yang digunakan untuk menyediakan tegangan kerja untuk sensor. Biasanya terhubung ke sumber daya positif.
GND (Ground): Pin tanah, yang terhubung ke sumber daya negatif atau ground, untuk menciptakan sirkuit lengkap.
OUT (Output): Pin output menghasilkan sinyal analog atau digital yang berkaitan dengan konsentrasi gas yang terdeteksi. Sinyal ini dapat dihubungkan ke mikrokontroler atau sistem pemantauan untuk analisis lebih lanjut atau tindakan respons.
A0 (Analog Output): Beberapa versi sensor MQ-135 memiliki pin tambahan untuk output analog, yang memberikan informasi lebih rinci tentang tingkat konsentrasi gas.
D0 (Digital Output): Jika sensor mendukung output digital, pin ini menghasilkan sinyal logika yang menunjukkan apakah konsentrasi gas telah melebihi ambang batas tertentu.

Prinsip Kerja

Sensor gas MQ-135 bekerja berdasarkan perubahan resistansi gas dalam respons terhadap gas tertentu yang terkandung dalam lingkungan. Sensor ini menggunakan lapisan film logam oksida semikonduktor, seperti SnO2 (timah dioksida), yang memiliki resistansi listrik yang bervariasi tergantung pada jenis dan konsentrasi gas yang bersentuhan dengannya. Ketika sensor terpapar gas tertentu, seperti amonia, karbon monoksida, metana, atau propana, reaksi kimia dengan lapisan semikonduktor menyebabkan perubahan resistansi. Variasi ini kemudian diukur dan diinterpretasikan sebagai sinyal output, yang dapat berupa sinyal analog atau digital. Dengan memonitor perubahan resistansi, sensor MQ-135 dapat memberikan informasi tentang tingkat konsentrasi gas dalam lingkungan, memungkinkan pengguna untuk mendeteksi dan mengukur adanya gas berbahaya.

Grafik Respon sensor

4.Sensor LDR

Sensor LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis sensor yang mengubah resistansinya sebagai respons terhadap perubahan intensitas cahaya. Juga dikenal sebagai fotoresistor, sensor ini umumnya digunakan dalam rangkaian elektronik untuk mendeteksi dan mengontrol tingkat cahaya dalam berbagai aplikasi. LDR umumnya terbuat dari bahan semikonduktor. Jenis yang paling umum adalah sulfida kadmium (CdS).Resistansi LDR berkurang dengan peningkatan intensitas cahaya yang jatuh di atasnya. Sebaliknya, resistansi meningkat dalam ketiadaan atau pengurangan cahaya.LDR sering digunakan dalam kombinasi dengan komponen elektronik lain, seperti resistor dan penguat operasional, untuk membuat rangkaian yang dapat mengukur dan merespons tingkat cahaya. Pin yang terdapat pada sensor LDR :

Kaki Resistor: Salah satu kaki LDR terhubung ke elemen resistor variabel yang merespon terhadap intensitas cahaya.
Kaki Tetap (Common): Kaki lainnya terhubung ke ujung tetap dari elemen resistor. Kaki ini sering dihubungkan ke referensi atau tanah (ground) dalam sirkuit.

Prinsip kerja Sensor LDR

Sensor LDR, atau Light Dependent Resistor, beroperasi berdasarkan prinsip perubahan resistansi material semikonduktor di dalamnya sebagai tanggapan terhadap perubahan intensitas cahaya yang diterimanya. Umumnya terbuat dari sulfida kadmium (CdS), LDR memiliki sifat semikonduktor yang memungkinkan arus listrik melalui material tersebut. Ketika cahaya jatuh pada LDR, foton dalam cahaya merangsang perubahan pada struktur elektron di dalam semikonduktor, menghasilkan perubahan resistansi. Resistansi LDR akan berkurang seiring dengan peningkatan intensitas cahaya, memungkinkan arus listrik yang lebih besar mengalir melalui sensor. Sebaliknya, dalam kondisi cahaya yang rendah, resistansi meningkat, mengurangi arus yang mengalir. Output dari sensor ini, yang mencerminkan perubahan resistansi, dapat diukur atau digunakan dalam rangkaian elektronik untuk mengontrol atau memonitor berbagai aplikasi, seperti sistem pencahayaan otomatis atau kontrol paparan kamera. Prinsip kerja ini menjadikan LDR sebagai pilihan yang populer untuk mendeteksi dan merespons tingkat cahaya dalam berbagai situasi. Gambar grafik respon sensor untuk sensor LDR

5.LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah jenis tampilan visual yang menggunakan kristal cair untuk menghasilkan gambar. LCD bekerja berdasarkan sifat optis dari kristal cair yang dapat dikendalikan untuk memblokir atau mengizinkan cahaya melalui mereka.Layar LCD terdiri dari sel-sel piksel yang dapat mengubah orientasi kristal cairnya untuk mengatur jumlah cahaya yang melewati setiap piksel.Banyak LCD memerlukan sumber cahaya belakang (backlight) untuk membuat gambar terlihat. Backlight dapat menggunakan lampu fluoresen atau lampu LED.

Prinsip kerja LCD

Liquid Crystal Display (LCD) berfungsi berdasarkan prinsip perubahan sifat optik dari bahan kristal cair yang dikontrol oleh medan listrik. LCD terdiri dari lapisan-lapisan bahan polarisasi dan lapisan bahan kristal cair di antara dua substrat kaca. Ketika tegangan diterapkan pada lapisan bahan kristal cair, medan listrik mengubah orientasi molekul-molekul dalam kristal cair, mengubah arah polarisasi cahaya yang melewati mereka. Ini memungkinkan atau memblokir cahaya dari lampu belakang LCD yang melewati piksel-piksel tertentu, menciptakan tampilan dengan karakter atau gambar yang diinginkan. Dengan kontrol tegangan yang tepat pada piksel-piksel yang sesuai, LCD mampu menampilkan teks, grafik, atau gambar dalam berbagai resolusi dan warna, menjadikannya teknologi tampilan yang luas digunakan dalam perangkat-perangkat elektronik seperti ponsel, monitor, dan televisi.

6.LED

LED merupakan singkatan dari Light Emitting Diode, merupakan salah satu perangkat semikonduktor yang mengeluarkan cahaya ketika arus listrik melewatinya, dan digunakan sebagai indikator keluaran (output). Tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:

Infra merah : 1,6 V. Merah : 1,8 V – 2,1 V. Oranye : 2,2 V. Kuning : 2,4 V. Hijau : 2,6 V. Biru : 3,0 V – 3,5 V. Putih : 3,0 – 3,6 V. Ultraviolet : 3,5 V.

7. Rotary Switch

Rotary switch adalah jenis saklar (switch) yang dirancang untuk mengatur atau memilih satu dari beberapa opsi sirkuit listrik. Dikenal juga sebagai saklar putar atau saklar selektor, rotary switch memiliki desain berbentuk bulat atau silinder dan dapat diputar dalam satu atau lebih arah. Setiap posisi putaran rotary switch terkait dengan suatu koneksi sirkuit atau fungsi tertentu. Seringkali, rotary switch digunakan untuk memilih di antara berbagai mode operasi atau nilai resistansi dalam suatu rangkaian elektronika.

Prisnip kerja

Rotary switch bekerja berdasarkan prinsip perpindahan kontak internal yang terhubung dengan berbagai posisi atau fungsi dalam sirkuit listrik. Terdiri dari cincin kontak dengan sejumlah kaki atau pin, rotary switch memungkinkan pengguna untuk memilih satu opsi dari beberapa opsi yang tersedia dengan memutar switch ke posisi yang diinginkan. Saat switch diputar, elemen penggerak atau rotor mengubah posisi kontak internal, mengarahkan aliran arus listrik melalui sirkuit sesuai dengan konfigurasi yang diinginkan. Prinsip kerja ini menjadikan rotary switch sangat berguna dalam menyediakan kontrol pemilihan dalam berbagai aplikasi elektronika dan sistem kontrol.

8. Potensiometer

Potensiometer, atau sering disebut sebagai potensio, adalah komponen elektronik yang berfungsi sebagai resistor variabel dengan resistansi dapat diubah secara manual. Potensiometer umumnya terdiri dari resistor pita atau kumparan yang dapat diputar menggunakan gilas atau penggerak lainnya. Saat potensiometer diputar, titik penyentuh pada pita resistor mengubah lokasinya, mengakibatkan perubahan resistansi. Potensiometer digunakan untuk mengontrol level atau kecerahan dalam berbagai aplikasi, seperti sistem audio, lampu dimmer, dan kontrol parameter dalam rangkaian elektronika. Nilai resistansi yang dihasilkan oleh potensiometer dapat diukur dan digunakan untuk mengatur tegangan atau arus dalam suatu rangkaian, menyediakan solusi yang fleksibel dan mudah disesuaikan dalam desain elektronik.

Prinsip Kerja

Prinsip kerja potensiometer didasarkan pada konsep perubahan resistansi dalam suatu rangkaian yang diinduksi oleh pergerakan mekanis pada elemen potensiometer. Potensiometer umumnya terdiri dari resistor pita atau kumparan yang memiliki tiga kaki: dua ujungnya dan satu titik sentuh yang bergerak sepanjang pita resistor. Ketika gilas atau penggerak potensiometer diputar, titik sentuh berpindah sepanjang pita resistor, mengubah panjang lintasan resistor yang melibatkan aliran arus. Sebagai hasilnya, resistansi antara titik sentuh dan ujung potensiometer berubah, menciptakan pembagi tegangan variabel dalam rangkaian. Nilai tegangan yang diambil dari titik sentuh dan ujung potensiometer dapat diatur secara proporsional tergantung pada posisi gilas atau penggerak potensiometer, memungkinkan kontrol manual terhadap level tegangan atau arus dalam suatu aplikasi. Prinsip ini membuat potensiometer menjadi komponen yang berguna dalam mengatur kecerahan lampu, volume audio, atau parameter lainnya dalam berbagai rangkaian elektronika.

10.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.

11. DHT

Sensor DHT (Digital Humidity and Temperature) adalah sensor yang digunakan untuk mengukur kelembaban dan suhu dalam suatu lingkungan. Sensor ini biasanya dilengkapi dengan sensor resistive humidity dan sensor suhu, serta sirkuit pengolahan sinyal digital. Ketika sensor diaktifkan, ia mengukur kelembaban dengan mengukur perubahan resistansi pada elemen sensitive humidity dan suhu dengan menggunakan sensor termistor. Hasil pengukuran ini dikonversi ke dalam bentuk sinyal digital dan dapat dibaca melalui protokol komunikasi seperti I2C atau One-Wire. Sensor DHT banyak digunakan dalam berbagai proyek elektronika dan sistem otomatisasi rumah untuk memantau dan mengendalikan kondisi lingkungan, memberikan informasi yang akurat tentang suhu dan kelembaban di sekitarnya.

VCC (Voltage Common Collector): Ini adalah pin daya atau tegangan yang digunakan untuk menyediakan daya kerja pada sensor DHT. Biasanya, pin ini dihubungkan ke sumber daya positif (VCC) pada mikrokontroler atau papan pengembangan.
Data (atau sinyal) (D or S atau OUT): Ini adalah pin data atau sinyal yang digunakan untuk mentransfer data dari sensor DHT ke mikrokontroler atau papan pengembangan. Sinyal ini sering kali dihubungkan ke pin data pada mikrokontroler dan digunakan untuk membaca informasi suhu dan kelembaban yang diukur oleh sensor.
Ground (GND): Ini adalah pin tanah atau ground, yang terhubung ke sumber daya negatif pada mikrokontroler atau papan pengembangan, menciptakan sirkuit lengkap.

Prinsip kerja

Sensor DHT beroperasi dengan mengukur perubahan resistansi pada sensor kelembaban dan termistor suhu yang terintegrasi. Ketika kelembaban dan suhu di sekitarnya berubah, resistansi pada kedua elemen ini juga berubah. Sensor menggunakan jembatan Wheatstone untuk mengukur perubahan resistansi, dan hasilnya dikonversi menjadi sinyal digital. Protokol komunikasi sederhana digunakan untuk mentransfer data digital ke mikrokontroler atau papan pengembangan, memungkinkan pengukuran akurat dan respons cepat terhadap kondisi lingkungan sekitarnya. Dengan cara ini, sensor DHT menyediakan informasi yang handal tentang suhu dan kelembaban dalam bentuk digital untuk aplikasi pemantauan dan kontrol otomatis.

Gambar grafik respon sensor

12. Motor DC

Motor servo adalah jenis motor listrik yang dirancang khusus untuk memberikan kontrol posisi yang sangat akurat. Ini dicapai melalui penggunaan sensor posisi yang memberikan umpan balik real-time tentang posisi aktual motor. Dengan kontrol elektronik yang terintegrasi, motor servo dapat menerima perintah posisi dan menggerakkan motor sesuai dengan instruksi tersebut, sambil terus memantau dan menyesuaikan posisi dengan sensor umpan balik untuk memastikan posisi yang tepat.

Keunggulan motor servo terletak pada kemampuannya untuk memberikan gerakan presisi dalam berbagai aplikasi, seperti robotika, otomasi industri, kendaraan otonom, dan lain-lain. Dengan torsi yang cukup tinggi dan kontrol yang akurat, motor servo menjadi pilihan yang ideal ketika dibutuhkan kontrol posisi yang sangat tepat dan responsif.

Pin di motor servo biasanya terdiri dari tiga pin utama:

VCC (Voltage): Pin ini menyediakan tegangan suplai untuk motor servo. Tegangan biasanya sesuai dengan spesifikasi motor servo tertentu dan bisa bervariasi tergantung pada model dan mereknya.
Ground (GND): Pin ini dihubungkan ke ground atau kutub negatif dari sumber daya listrik yang sama yang digunakan untuk VCC. Ini adalah titik referensi tegangan nol untuk motor servo.
Signal (Sinyal): Pin ini digunakan untuk mengirimkan sinyal kontrol dari mikrokontroler atau perangkat lain ke motor servo. Sinyal yang dikirimkan mengatur posisi sudut motor servo. Sinyal PWM (Pulse Width Modulation) sering digunakan untuk mengontrol posisi motor servo, dengan panjang pulsa yang dikirimkan menentukan posisi sudut motor servo.

13. Load cell

Load cell adalah suatu alat pengukur gaya atau beban yang bekerja berdasarkan prinsip perubahan deformasi pada suatu bahan yang terkait dengan beban yang diberikan padanya. Load cell umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti timbangan industri, pengukuran gaya pada alat uji material, kontrol proses industri, dan banyak lagi.

Prinsip kerja

Prinsip kerja load cell didasarkan pada konsep perubahan deformasi pada bahan tertentu yang terkait dengan beban yang dikenakan padanya. Load cell merupakan sebuah sensor pengukur gaya atau beban yang umumnya terdiri dari strain gauge yang ditempatkan pada suatu bahan elastis. Ketika beban diterapkan pada load cell, bahan tersebut mengalami deformasi, menyebabkan perubahan panjang atau regangan. Strain gauge yang terpasang pada permukaan atau dalam bahan load cell merespon perubahan ini dengan mengalami perubahan resistansi. Strain gauge diatur dalam konfigurasi Wheatstone Bridge, menciptakan jembatan yang mencapai keseimbangan saat tidak ada beban. Namun, saat beban diterapkan, terjadi ketidakseimbangan dalam jembatan tersebut. Perubahan resistansi pada strain gauge menghasilkan sinyal listrik yang sebanding dengan beban yang dikenakan pada load cell. Sinyal ini kemudian dapat diukur, diubah menjadi nilai beban, dan digunakan untuk berbagai aplikasi seperti dalam timbangan industri, pengujian material, dan kontrol proses industri. Penting untuk kalibrasi yang tepat dan perawatan load cell agar memastikan akurasi dan kinerja yang optimal.

gambar grafik respon sensor

14. HX711

HX711 adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang dirancang khusus untuk digunakan dengan load cell dalam aplikasi pengukuran berat atau beban. IC HX711 umumnya digunakan sebagai penguat sinyal (amplifier) dan pemuat data (ADC - Analog-to-Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog dari load cell menjadi nilai digital yang dapat diolah oleh mikrokontroler atau komputer.

penjelasan pin

PERCOBAAN [KEMBALI]

a) Prosedur

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.

c) Rangkaian Simulasi, Rangkain Prototype dan Prinsip kerja

Rangkaian saat mati

Rangkaian Saat hidup

Rangkaian Prototype

Prinsip Kerja Rangkaian

Rangkaian terdiri dari 5 sensor yaitu DHT11 untuk monitoring suhu dan kelembaban, ldr untuk monitoring lux cahaya, loadcell untuk monitoring baglog sebelum digunakan, gass memonitoring co2, flame untuk monitoring apakah terjadi kebakaran atau tidak
rangkaian memiliki 6 output kontrol yaitu motor sprinkle untuk pemadaman api, motor misting untuk mengatur kelembaban, motor kipas untuk mengatur suhu, motor logic loadcell untuk mengatur berat baglog, motor ventilasi untuk mengatur kadar co2 dan motor servo rollerblind untuk mengatur cahaya
ketentuan untuk kangkaian kontrol, motor sprinkle aktif kika flame sensor mendeteksi api
misting motor aktif jika kelembaban kurang dari 60% selebihnya mati

ventilasi terbuka ketika gas co2 lebih dari 20 ppm

rollerblind tertutup jika cahaya lebih dari 200 lux dan jika kurang dia menutup

motor kipas hidup jika suhu lebih dari 22C dan mati jika kurang dari 22C
motor misting hidup jika kelembaban kurang dari 60% dan mati jika lebih dari 60%
Loadcell memiliki 3 kondisi yaitu motor menambah substrat baglog jika berat kurang dari 0.9 kg
mengurangi substrat baglog jika berat lebih dari 2 kg
dan tidak melakukan keduanya jika berat 1 - 2 Kg

Dipswitch ada 4 kondisi
Output switch berpengaruh ke LCD
Dipswitch 1 off - mode monitoring 1 (Gas, ldr, dan flame)
Dipswitch 1 on - mode monitoring 2 (dht11 dan loadcell)
Dipswitch 2 off - mode automatic watering
Dipswitch 2 on - mode manual watering

d) Flowchart dan Program

Flowchart

Program Master

//MASTER

#include <DHT.h>

#include <math.h>

#include <HX711.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

const int LOADCELL_DOUT_PIN = 2;

const int LOADCELL_SCK_PIN = 3;

HX711 scale;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

// DHT11

#define dht_1 11

#define DHTTYPE DHT11

DHT dht(dht_1, DHTTYPE);

int flame = 7;

void setup() {

Serial.begin(9600);

lcd.begin();

dht.begin();

pinMode(flame, INPUT);

scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);

Serial.println(scale.read()); // print a raw reading from the ADC

Serial.println(scale.read_average(20)); // print the average of 20 readings from the ADC

Serial.println(scale.get_value(5)); // print the average of 5 readings from the ADC minus the tare weight (not set yet)

Serial.println(scale.get_units(5), 1);

scale.set_scale(36.059);

scale.tare(); // reset the scale to 0

Serial.println(scale.read()); // print a raw reading from the ADC

Serial.println(scale.read_average(20)); // print the average of 20 readings from the ADC

Serial.println(scale.get_value(5)); // print the average of 5 readings from the ADC minus the tare weight, set with tare()

Serial.println(scale.get_units(5), 1);

}

void loop() {

int LDR = analogRead(A0);

int mq135 = analogRead(A1) / 10;

//float phValue = analogRead(A3);

//float phV = 14-((phValue/1023)*14);

float load = scale.get_units() / 10000;

float humid = dht.readHumidity();

float temp = dht.readTemperature();

int flame_read = digitalRead(flame);

lcd.clear();

lcd.setCursor(6, 0);

lcd.print(LDR);

lcd.setCursor(1, 0);

lcd.print("LDR :");

lcd.setCursor(6, 1);

lcd.print(mq135);

lcd.setCursor(1, 1);

lcd.print("Gas :");

lcd.setCursor(9, 2);

lcd.print(load, 1);

lcd.setCursor(1, 2);

lcd.print("Weight :");

delay(500);

// Flame Condition

if (flame_read == HIGH) {

Serial.write('1');

} else {

Serial.write('2');

}

if (humid >= 60 && humid <= 70) {

Serial.write('3');

} else if ( humid < 60 ) {

Serial.write('4');

} else if ( humid > 70) {

Serial.write('5');

}

if (temp >= 16 && temp <= 22) {

Serial.write('6');

} else if ( humid < 16 ) {

Serial.write('7');

} else if ( humid > 22) {

Serial.write('8');

}

if (LDR > 200) {

Serial.write('9');

} else {

Serial.write('a');

}

if (mq135 >= 20) {

Serial.write('c');

} else {

Serial.write('b');

}

if (load >= 0.9 && load <= 1) {

Serial.write('d');

} else {

Serial.write('e');

}

Slave

#include <Servo.h> // Servo Servo myServo; Servo myServo1; char message; int out_flame = 5; int out_dht11 = 6; int misting = 10; int LED = 4; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(misting, OUTPUT); pinMode(out_dht11, OUTPUT); pinMode(out_flame, OUTPUT); pinMode(LED, OUTPUT); myServo.attach(9); // buka ventilasi myServo1.attach(8); // menambah bulog } void loop() { if (Serial.available()) { message = Serial.read(); if (message == '1') { digitalWrite(out_flame, HIGH); } else if (message == '2') { digitalWrite(out_flame, LOW); } else if (message == '3') { digitalWrite(misting, LOW); } else if (message == '4') { digitalWrite(misting, HIGH); } else if (message == '5') { digitalWrite(misting, LOW); } else if (message == '6') { digitalWrite(out_dht11, LOW); } else if (message == '7') { digitalWrite(out_dht11, LOW); } else if (message == '8') { digitalWrite(out_dht11, HIGH); } else if (message == '9') { myServo1.write(0); } else if (message == 'a') { myServo1.write(0); myServo1.write(90); } else if (message == 'b') { myServo.write(0); } else if (message == 'c') { myServo.write(0); myServo.write(90); }else if (message == 'd') { digitalWrite(LED, HIGH); } else if (message == 'e') { digitalWrite(LED, LOW); } } }

VIDEO [KEMBALI]

video simulasi rangkaian proterus

Video Prototype

Video Revisi

video teori