Laporan Akhir Modul 4
1. Tujuan Perancangan[Kembali]
a) Praktikan dapat merancang sebuah sistem secara detail sehingga rancangan tersebut dapat menjadi sebuah alat.
b) Praktikan dapat mengkombinasikan berbagai sensor, akuator dan
display.
c) Praktikan dapat membuat sebuah sistem menggunakan mikrokontroler.
Merangakai alat smart Aquaponik menggunakan sensor Analog TDS dan DHT 11 menggunakan 2 bauh Arduino sebagai master dan slave yang terhubung dengan system komunikasi I2C.
Alat
1.Power Supply
2. Ground
3. Power Suplay
Bahan
1.Arduino
13.
Papan PCB
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.
Gambar Bentuk dan Simbol Relay
Dibawah ini adalah gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering ditemukan di Rangkaian Elektronika.
Prinsip Kerja Relay
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
- Electromagnet (Coil)
- Armature
- Switch Contact Point (Saklar)
- Spring
Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.
Arti Pole dan Throw pada Relay
Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :
- Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
- Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)
Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :
- Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
- Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.
Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.
Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :
Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
- Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
- Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
- Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
- Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
Spesifikasi DHT11:
- Tegangan kerja = 3.3V-5V.
- Arus maksimum = 2.5mA
- Range pengukuran kelembaban = 20%-80%
- Akurasi pengukuran kelembaban = 5%
- Range pengukuran suhu = 0°C-50°C
- Akurasi pengukuran suhu = 2°C
- Kecepatan pengambilan sampel tidak lebih dari 1 Hz (setiap detik)
- Ukuran = 15.5 mm x 12 mm x 5.5 mm
- 4 pin dengan jarak 0,1 "
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 |
Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.
Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.
Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino.
Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.
Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.
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 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.
Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.
LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Cara kerja LED (Light Emitting Diode)
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi
Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
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. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Jenis-jenis Potensiometer
Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu :
- Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.
- Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.
- Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.
Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer
Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.
Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).
Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).
Fungsi-fungsi Potensiometer
Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :
- Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
- Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
- Sebagai Pembagi Tegangan
- Aplikasi Switch TRIAC
- Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
- Sebagai Pengendali Level Sinyal
h. Jumper
kabel jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya dan memungkinkanmu untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder. Biasanya kabel jamper digunakan pada breadboard atau alat prototyping lainnya agar lebih mudah untuk mengutak-atik rangkaian.
Konektor yang ada pada ujung kabel terdiri atas dua jenis yaitu konektor jantan (male connector) dan konektor betina (female connector).Konektor jantan fungsinya untuk menusuk dan konektor betina fungsinya untuk ditusuk.
Jenis jenis kabel jumper yang paling umum adalah sebagai berikut:
1.Kabel Jumper
Male to Male
Kabel jumper male female memiliki ujung konektor yang berbeda pada tiap ujungnya,yaitu male dan female.Biasanya kabel ini digunakan untuk menghubungkan komponen elektronika selain Arduino ke breadboard
i. Analog TDS Sensor
Merupakan sensor kompatibel Arduino yang
digunkan untuk mengukur kadar TDS (Total Dissolve Solid ) pada air. TDS sendiri
merupakan kadar konsentrasi objek solid yang terlarut dalam air. Semakin tinggi
nilai TDS nya maka semakin keruh airnya, begitupun sebaliknya. Semakin rendah
nilai TDS nya maka semakin jernih pula air tersebut.
Dengan Analog TDS Sensor/Meter for
Arduino, Anda bisa membuat sendiri TDS meter di rumah menggunkan Arduino atau
mikrokontroler sejenis.Sensor ini mendukung input tegangan antara 3.3 - 5V,
serta output tegangan analog yang dihasilkan berkisar pada 0 - 2.3V. Sangat
cocok untuk aplikasi manajemen kualitas air, hidroponik, dsb.
Spesifikasi:
- Tegangan Input: 3.3 ~ 5.5V
- Tegangan Output: 0 ~ 2.3V
- Arus Kerja: 3 ~ 6mA
- Pengukuran TDS: 0 ~ 1000ppm
- Akurasi: ± 10% F.S. (25°C)
- Dimensi Modul: 42 x 32 mm
- Pajang Probe 83 cm
- Tipe Output: Tegangan Analog
j. LCD
LCD 16×2 (Liquid Crystal Display)
merupakan modul penampil data yang mepergunakan kristal cair sebagai bahan
untuk penampil data yang berupa tulisan maupun gambar. Pengaplikasian pada
kehidupan sehari – hari yang mudah dijumpai antara lain pada kalkulator,
gamebot, televisi, atau pun layar komputer.
Adapun fitur –
fitur yang tersedia antara lain
·
Terdiri
dari 16 kolom dan 2 baris
·
Dilengkapi
dengan back light
·
Mempunyai
192 karakter tersimpan
·
Dapat
dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
·
Terdapat
karakter generator terprogram
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).
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.
Keterangan :
1.
GND : catu daya
0Vdc
2.
VCC : catu daya
positif
3.
Constrate : untuk
kontras tulisan pada LCD
4.
RS atau Register
Select :
·
High : untuk mengirim data
·
Low : untuk mengirim instruksi
5.
R/W atau Read/Write
·
High : mengirim data
·
Low : mengirim instruksi
·
Disambungkan dengan LOW untuk
pengiriman data ke layar
6.
E (enable) : untuk mengontrol ke LCD ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat
diakses
7.
D0 – D7 = Data Bus 0
– 7
8.
Backlight + : disambungkan ke VCC untuk menyalakan lampu latar
9.
Backlight – : disambungkan ke GND untuk menyalakan lampu latar
k. Pompa air DC
Menggunaka pompa air celup (Submersible)
yang menggunakan masukan arus dc sebesar 3-6V.
Spesifikasi produk :
·
Nama : Pompa Celup Mini
·
Tegangan kerja : 3-6V
·
Debit : 100L / jam
·
Diameter lubang keluaran : 7.5mm
l. Mist Maker
Mist Maker / Mesin Kabut adalah alat yang dapat mengubah air
biasa menjadi awan kabut seperti dinginnya es yang biasa terlihat pada biang
es. Dengan proses ultrasonic atomization, air diubah menjadi kabut tapi tidak menguap
ke atas. Pada alat ini menggunakan
Tegangan: 24V DC,dengan arus sebesar 800mA.
m. Papan PCB
PCB adalah singkatan dari Printed Circuit
Board yang dalam bahasa Indonesia sering diterjemahkan menjadi Papan Rangkaian
Cetak atau Papan Sirkuit Cetak. Seperti namanya yaitu Papan Rangkaian Tercetak
(Printed Circuit Board), PCB adalah Papan yang digunakan untuk menghubungkan
komponen-komponen Elektronika dengan lapisan jalur konduktornya.
Substrat (Lapisan Landasan)
Lapisan dasar (landasan) PCB biasanya disebut dengan
Substrat. Bahan Substrat yang paling umum digunakan adalah FR2 dan FR4. FR2
atau Flame Resistant 2 adalah kertas bonding resin sintetis (synthetic resin
bonded paper) yaitu bahan komposit yang terbuat dari kertas yang diresapi
dengan resin plastik formaldehida fenol (plasticized phenol formaldehyde
resin). Sedangkan FR4 atau Flame Resistant 4 adalah anyaman Fiberglas yang
dilapisi dengan resin epoksi (epoxy resin). FR4 memiliki daya serap
air yang rendah, properti isolasi yang bagus serta tahan suhu panas hingga 140
derajat celcius. Namun, PCB yang berbahan FR4 lebih mahal jika dibandingkan
dengan PCB yang berbahan FR2.
Tembaga (Copper)
Lapisan PCB berikutnya adalah lapisan tembaga tipis yang
dilaminasi ke lapisan substrat dengan suhu tinggi tertentu dan perekat.
Tergantung pada jenis PCB-nya, lapisan tembaga tipis ini hanya akan dilapisi
pada satu sisi substrat untuk jenis Single Sided PCB. Sedangkan Double Sided PCB
terdapat lapisan tembaga tipis di dua sisi Substrat. Seiring dengan
perkembangan Teknologi manufakturing PCB saat ini, PCB telah dapat dibuat
hingga 16 lapisan atau bahkan lebih dari 16 lapisan tergantung pada perancangan
PCB dan rangkaian yang diinginkan.
Soldermask
Soldermask adalah lapisan diatas lapisan tembaga yang berfungsi
melindungi tembaga atau jalur konduktor dari hubungan atau kontak yang tidak
disengaja. Lapisan soldermask ini hanya terdapat pada bagian-bagian PCB yang
tidak disolder, sedangkan bagian yang akan disolder tidak ditutupi oleh lapisan
soldermask. Lapisan soldermask ini juga dapat membantu para pengguna PCB untuk
menyolder tepat pada tempatnya sehingga mencegah solder short (hubung singkat
solder). Lapisan soldermask ini biasanya berwarna hijau, namun ada juga yang
berwarna lain seperti warna biru dan merah.
Silkscreen
Lapisan setelah soldermask adalah lapisan silkscreen yang
biasanya berwarna putih atau hitam. Namun ada juga silkscreen yang berwarna
lain seperti warna abu-abu, warna merah dan bahkan ada berwarna kuning
keemasan. Silkscreen merupakan cetakan huruf, angka dan simbol pada PCB.
Silkscreen ini berfungsi sebagai tanda atau indikator untuk komponen-komponen
elektronika pada PCB sehingga mempermudah orang dalam merakitnya.
n.DC
boost converter
DC-BUS adalah teknologi
untuk komunikasi yang andal dan ekonomis melalui saluran listrik DC atau AC
yang bising. DC-BUS mengubah data input digital menjadi sinyal termodulasi
fase, terlindung dari kesalahan yang dihasilkan oleh kebisingan melalui saluran
listrik. Berfungsi sebagai step up atau
peningkat tegangan. Daya untuk konverter
boost dapat berasal dari sumber DC yang sesuai, seperti baterai, panel surya,
penyearah, dan generator DC. Proses yang mengubah satu tegangan DC menjadi
tegangan DC yang berbeda disebut konversi DC ke DC. Boost converter adalah
konverter DC ke DC dengan
tegangan keluaran lebih besar dari tegangan sumber. Konverter boost
kadang-kadang disebut konverter step-up karena "menaikkan" tegangan
sumber.
Prinsip utama yang
menggerakkan konverter boost adalah kecenderungan induktor untuk menahan
perubahan arus baik dengan menambah atau mengurangi energi yang tersimpan dalam
medan magnet induktor. Pada konverter boost, tegangan output selalu lebih
tinggi dari tegangan input. Skema tahap daya boost ditunjukkan pada Gambar dibawah.
Ketika sakelar ditutup
(on-state), arus mengalir melalui induktor searah jarum jam dan induktor
menyimpan sejumlah energi dengan membangkitkan medan magnet. Polaritas sisi
kiri induktor adalah positif.
Ketika sakelar dibuka (keadaan
mati), arus akan berkurang karena impedansinya lebih tinggi. Medan magnet yang
dibuat sebelumnya akan dikurangi energinya untuk mempertahankan arus menuju
beban. Dengan demikian polaritas akan terbalik (artinya sisi kiri induktor akan
menjadi negatif). Akibatnya, dua sumber akan dirangkai secara seri menyebabkan
tegangan yang lebih tinggi untuk mengisi kapasitor melalui dioda D.
Jika sakelar disikluskan
dengan cukup cepat, induktor tidak akan melepaskan daya sepenuhnya di antara
tahap pengisian, dan beban akan selalu melihat tegangan yang lebih besar
daripada tegangan sumber input saja saat sakelar dibuka. Juga saat sakelar
dibuka, kapasitor secara paralel dengan beban dibebankan ke tegangan gabungan
ini. Ketika sakelar kemudian ditutup dan sisi kanan dihubungsingkatkan dari
sisi kiri, oleh karena itu kapasitor mampu memberikan tegangan dan energi ke
beban. Selama waktu ini, dioda pemblokiran mencegah kapasitor dari pemakaian
melalui sakelar. Sakelar tentu saja harus dibuka kembali cukup cepat untuk
mencegah kapasitor dari pemakaian terlalu banyak.
4. Listing Program[Kembali]
Listing Program
#include <Wire.h>
#define MASTER_ADDR 9
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 13
#define DHTTYPE
DHT11 // DHT11 sensor is used
DHT dht(DHTPIN,
DHTTYPE); // Initialize DHT library
#include
<OneWire.h>
#include
<DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 7
OneWire
oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature
sensors(&oneWire);
#include <EEPROM.h>
#include
"GravityTDS.h"
#define TdsSensorPin A1
GravityTDS gravityTds;
float temperature =
25,tdsValue = 0;
void setup() {
Wire.begin();
dht.begin();
sensors.begin();
gravityTds.setPin(TdsSensorPin);
gravityTds.setAref(5.0); //reference voltage on ADC, default 5.0V on
Arduino UNO
gravityTds.setAdcRange(1024); //1024 for 10bit ADC;4096 for 12bit ADC
gravityTds.begin();
}
void loop() {
delay(100);
byte RH = dht.readHumidity();
byte Temp = dht.readTemperature();
sensors.setResolution(10);
sensors.requestTemperatures();
byte Watertemp = sensors.getTempCByIndex(0);
gravityTds.setTemperature(sensors.getTempCByIndex(0)); // set the temperature and execute
temperature compensation
gravityTds.update(); //sample and calculate
tdsValue = gravityTds.getTdsValue(); // then get the value
byte TDS = tdsValue;
Wire.beginTransmission(MASTER_ADDR);
Wire.write(RH);
Wire.write(Temp);
Wire.write(Watertemp);
Wire.write(TDS);
Wire.endTransmission();
}
Slave
#include
<LiquidCrystal.h>
#include <Wire.h>
#define SLAVE_ADDR 9
#define OUTPUT1 10
#define OUTPUT2 11
#define LED1 6
#define LED2 7
#define LED3 8
#define LED4 9
LiquidCrystal lcd(5, 4,
3, 2, 1, 0);
char temperature[] =
"Temp = 00.0 C ";
char humidity[] = "RH
= 00.0 % ";
char wtemperature[]=
"WTemp= 00.0 C ";
char tds[] = "TDS = 000.0 ppm";
byte RH;
byte Temp;
byte Watertemp;
byte tdsValue;
void setup() {
Wire.begin(SLAVE_ADDR);
Wire.onReceive(receiveEvent);
lcd.begin(16, 2);
pinMode(OUTPUT1, OUTPUT);
pinMode(OUTPUT2, OUTPUT);
pinMode(LED1, OUTPUT);
pinMode(LED2, OUTPUT);
pinMode(LED3, OUTPUT);
pinMode(LED4, OUTPUT);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("SMART AQUAPONIC");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(" Kelompok 9
");
delay(5000);
}
void receiveEvent(){
RH = Wire.read();
Temp = Wire.read();
Watertemp = Wire.read();
tdsValue = Wire.read();
}
void showLCD(){
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(temperature);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(humidity);
delay(3000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(wtemperature);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(tds);
delay(3000);
}
void outputState(){
if(RH < 60 || Temp > 33){
digitalWrite(OUTPUT1, LOW);
digitalWrite(LED1, HIGH);
digitalWrite(LED2, LOW);
}else{
digitalWrite(OUTPUT1, HIGH);
digitalWrite(LED1, LOW);
digitalWrite(LED2, HIGH);
}
if(tdsValue > 200){
digitalWrite(OUTPUT2, LOW);
digitalWrite(LED3, HIGH);
digitalWrite(LED4, LOW);
}else{
digitalWrite(OUTPUT2, HIGH);
digitalWrite(LED3, LOW);
digitalWrite(LED4, HIGH);
}
}
void loop() {
temperature[7] = Temp / 10 + 48;
temperature[8] = Temp % 10 + 48;
temperature[11] = 223;
humidity[7] = RH / 10 + 48;
humidity[8] = RH % 10 + 48;
wtemperature[7] = Watertemp / 10 + 48;
wtemperature[8] = Watertemp % 10 + 48;
wtemperature[11] = 223;
if(tdsValue < 100){
tds[7] = tdsValue / 10 + 48;
tds[8] = tdsValue % 10 + 48;
}else{
tds[7] = tdsValue / 100 + 48;
tds[8] = tdsValue / 100 + 48;
tds[9] = tdsValue % 10 + 48;
}
outputState();
showLCD();
7. Hardware Prototype[Kembali]
a. Tampak Atas
Smart aquaponik adalah suatu sistem yang berfungsi untuk
membudidayakan tanaman sekaligus membudidahakan ikan dngan pemanfaatan
teknologi mikrokontroler dan mikroprosesor. Budidaya tanaman dan ikan ini
menggunkan air sebagai media utamanya, yang mana system yang dirancang pada
percobaan ini berfokus pada tingkat temperature air dan kelembapan udara
diseitar tanaman dan ikan budidaya. Dengan adanya pemanfaatan system smart
aquaponik ini diharapkan nantinya dapat menghemat dan pengeefisiensi lahan
budidaya dan yang terutama pelaksanaan budidaya baik ikan maupun tanaman dapat
lebih praktis serta mengurangi pekerjaan yang berat bagi para petani.
Alat ini menggunkan dua buah Arduino (
master dan slave), Pompa air, mist maker, LCD, LED, resistor, potensiometer, rellay,
bus DC, sensor DHT11 dan sensor analog TDS. Cara kerja dari alat ini adalah
ketika sensor DHT11 mendeteksi suhu disekitarnya melebihi dari 33°C
( tingkat suhu dapat dikondisikan sesuai keinginan pada program Arduino) maka
mist maker akan aktif dan akan menciptankan uap supaya kelembapan suhu
disekitarnya dapat turun menjadi suhu normal kembali. Ketika sensor TDS
mendeteksi tingkat TDS pada air melebihi 200 ppm( nilainya dapat disesuaikan
pada program Arduino) maka pompa air akan menyala untuk menambah air yabfg baru
kedalam system saluran perairan smart aquiponik. Hal ini bertujuan untuk
menurunkan ingkat TDS pada air karena tanman dan ikan tidak dapat bertahan pada
air yang memiliki tingkat TDS terlalu tinggi. Untuk mengetahui tingkat
temperature, kelembapan udara dan tingkat TDS air dapat dilihat pada layar LCD.
Sensor TDS dan DHT 11 terhubung kepada
Arduino master. LCD, LED dan relay terhubung kepada Arduino Slave. LED disini
digunakan sebagai indikator untuk memberi tahu secara csepat bahwa system smart
aquaponik ini dalam keaadan normal ataupun tidak. Ketika lampu LED berwarna
hijau menyala ini berati air dan kelembapan suhu dalam system aqua phonic dalam keadaan aman. Namun ketika LED
berwarna merah menyala ini menandakan salah satu dari air atau kelembapan udara maupun keduanya ada yang tidak normal
dan tidak baik untuk tanaman maupun ikan.
Arduino master dan slave dihbungkan dengan
memanfaatkan komonikasi I2C. yang mana apabila kondisi kelembapan air kurang
dari batas yang ditentukan, maka mist maker akan bekerja dan mengeluarkan embun
agar kelembapan dapat normal kembali. Dan ketika tingkat TDS air melbihi batas
yang ditentukan maka pompa air akan menyala supaya air yang baru ditambhkan
kedalam system smart aquaphonik ini.
GRAFIK RESPON
9. Kesimpulan[Kembali]
Smart Aquaponik adalah
sistem untuk membudidayakan tanamanan dengan media air dan sekaligus
menggunakan media air tersebut sebagai media budidaya ikan., dimana air disini
digunakan sebagai habitat bagi ikan untuk hidup sekaligus menjadi sumber
nutrisi bagi tanaman dari sisa kotoran maupun pakan ikan yang terlarut di dalam
air. Untuk menyempurnakan sistem tersebut, dibutuhkan sebuah sistem embedded
aquaponic pintar (smart aquaponic) yang sudah dikembangkan yang dapat
me-monitoring kadar ph air.
10. Video[Kembali]
11. Link Download[Kembali]
Rangkaian
Proteus
Tidak ada komentar:
Posting Komentar