Modul 3

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan

• 1. Responsi
• 2. Tugas Pendahuluan 1
• 3. Tugas Pendahuluan 2
• 4. Laporan Akhir 1 [Percobaan 2]
• 5. Laporan Akhir 2 [Percobaan 4]

Modul 3COMMUNICATION
1. Pendahuluan[Kembali]

    1. Asistensi dilakukan 3x dengan lama pertemuan 20 menit (Rabu, Kamis, Jumat).

    2. Praktikum dilakukan 1x dengan lama pertemuan 90 menit (Selasa).

    3. Laporan akhir (format sesuai dengan isi blog) dikumpulkan pada hari Kamis.

2. Tujuan[Kembali]

1. Memahami prinsip kerja UART, SPI, dan I²C
2. Mengaplikasikan protokol komunikasi UART, SPI, dan I²C pada Arduino

3. Alat dan Bahan[Kembali]

        1. Arduino

        2. Push Button

        3. LED

        4. Resistor

        5. Potensiometer

        6. Power Supply

4. Dasar Teori[Kembali]

        1. Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART)

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.

Cara Kerja Komunikasi UART

Data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus penerima.

        2. Serial Peripheral Interface (SPI)

Serial Peripheral Interface ( SPI ) merupakan salah satu mode komunikasi serial synchrounous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega 328. Komunikasi SPI membutuhkan 3 jalur yaitu MOSI, MISO, dan SCK. Melalui komunikasi ini data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroller maupun antara mikrokontroller dengan peripheral lain di luar mikrokontroler.

MOSI : Master Output Slave Input Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin MOSI sebagai output tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MOSI sebagai input.

MISO : Master Input Slave Output Artinya jika dikonfigurasi sebagai master maka pin MISO sebagai input tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin MISO sebagai output.

SCLK : Clock Jika dikonfigurasi sebagai master maka pin CLK berlaku sebagai output tetapi jika dikonfigurasi sebagai slave maka pin CLK berlaku sebagai input.

SS/CS : Slave Select/ Chip Select adalah jalur master memilih slave mana yang akan dikirimkan data.

Cara Kerja Komunikasi SPI

Sinyal clock dialirkan dari master ke slave yang berfungsi untuk sinkronisasi. Master dapat memilih slave mana yang akan dikirimkan data melalui slave select, kemudian data dikirimkan dari master ke slave melalui MOSI. Jika master butuh respon data maka slave akan mentransfer data ke master melalui MISO.

        3. Inter Integrated Circuir (12C)

Inter Integrated Circuit atau sering disebut I2C adalah standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran yang didisain khusus untuk mengirim maupun menerima data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data) yang membawa informasi data antara I2C dengan pengontrolnya. 

Cara Kerja Komunikasi 12C

Pada I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang terdiri dari kondisi start, Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1, Data Frame 2,  dan kondisi Stop.

Kondisi start dimana saat pada SDA beralih dari logika high ke low sebelum SCL.

Kondisi stop dimana saat pada SDA beralih dari logika low ke high sebelum SCL.

R/W bit berfungsi untuk menentukan apakah master mengirim data ke slave atau meminta data dari slave. (logika 0 = mengirim data ke slave, logika 1 = meminta data dari slave)

ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika data frame ataupun address frame telah diterima receiver.

        4. Arduino

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun perangkat lain.

Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :

Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet serba sama dengan kedudukan  sisi  aktif  AD  dan  CB  yang  terletak  tepat  lurus  arah fluks magnet. Sedangkan sisi AB dan DC ditahan pada bagian tengahnya, sehingga apabila sisi AD dan CB berputar karena adanya gaya lorentz, maka kumparan ABCD akan berputar. 

Hasil perkalian gaya dengan jarak pada suatu titik tertentu disebut momen, sisi aktif AD dan CB akan berputar pada porosnya karena pengaruh momen putar (T). Setiap sisi kumparan aktif AD dan CB pada gambar diatas akan mengalami momen putar sebesar :

T = Fxr

dimana :

T = momen putar (Nm) F = gaya tolak (newton)

r = jarak sisi kumparan pada sumbu putar (meter)

Pada daerah dibawah kutub-kutub magnet besarnya momen putar tetap karena besarnya gaya lorentz. Hal ini berarti bahwa kedudukan garis netral sisi sisi kumparan akan berhenti berputar. Supaya motor dapat berputar terus dengan baik, maka perlu ditambah jumlah kumparan yang digunakan. Kumparan- kumparan harus diletakkan sedemikian rupa sehingga momen putar yang dialami setiap sisi kumparan akan saling membantu dan menghasilkan putaran yang baik. Dengan pertimbangan teknis, maka kumparan-kumparan yang berputar tersebut dililitkan pada suatu alat yang disebut jangkar, sehingga lilitan kumparan itupun disebut lilitan jangkar. Struktur Motor DC dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Microcontroller                                           ATmega328P

Operating Voltage                                      5 V

Input Voltage (recommended)                   7 – 12 V

Input Voltage (limit)                                   6 – 20 V

Digital I/O Pins                                          14 (of which 6 provide PWM output)

PWM Digital I/O Pins                                 6

Analog Input Pins                                      6

DC Current per I/O Pin                              20 mA

DC Current for 3.3V Pin                            50 mA

Flash Memory                                           32 KB of which 0.5 KB used by bootloader

SRAM                                                        2 KB

EEPROM                                                   1 KB

Clock Speed                                              16 MHz

Bagian - bagian arduino uno

- Power USB

Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.

- Power jack

Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.

- Crystal Oscillator

Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.

- Reset

Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.

- Digital Pins I / O

Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika (0 atau 1). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.

- Analog Pins

Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu, dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.

- LED Power Indicator

Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.

        5. LED

LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya,  LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati  LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

        6. Resistor

Resistor merupakan komponen penting dan sering dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap sirkuit Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja di perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada ditubuh Resistor itu sendiri.

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 :

Tabel Kode Warna Resistor

Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna 

Cara menghitung nilai resistor 4 gelang

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2

Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 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 4 : Perak = Toleransi 10%

Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :

Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna

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%

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

Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi

        6. Potensiometer

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan rangkaian elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. 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. 

        6. Power Supply

Dalam bahasa Indonesia, Power Supply berarti Sumber Daya. Fungsi dari power supply adalah memberikan daya arus listrik ke berbagai komponen. Sumber energi listrik yang berasal dari luar masih berbentuk alternating current (AC). Ketika energi listrik masuk ke power supply, maka energi listrik akan dikonversi menjadi bentuk direct current (DC). Daya DC inilah yang kemudian disalurkan ke semua komponen yang ada di dalam chasing komputer agar dapat bekerja.

Laporan Akhir 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan diagram blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip kerja

4. FlowChart dan Listing Program

5. Kondisi

6. Video Simulasi

7. Analisa dan Pembahasan

8. Download File

Percobaan 2 Interrupt Arduino

1. Prosedur [Kembali]

1. Rangkai semua komponen sesuai kondisi yang dipilih

2. Buat program di aplikasi arduino IDE

3. Setelah selesai masukkan program ke arduino di proteus

4. Jalankan program pada simulasi dan cobakan sesuai dengan modul dan kondisi

5. Selesai

2. Hardware dan diagram blok [Kembali]

      1. Hardware

      2. Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip kerja [Kembali]

PRINSIP KERJA

    Pada percobaan 2 ini arduino sebagai kontroler menerima inputan dari pin interrupt berupa dipswitch dimana nanti outputnya akan ditampilkan pada LCD, LED dan buzzer. Disini untuk kondisinya diatur pada program arduno yang nanti akan diupload ke komponen arduino agar rangkaian bisa dijalankan.

Sesuai dengan program saat tidak ada inputan diberikan pada arduino atau dipswitch berlogika low maka LCD akan menampilkan counting dari 0 sampai tak hingga dengan delay per digit itu 1 sekon.

Lalu saat dipswitch ditekan (berlogika high/1) maka inputan akan dikirimkan ke arduino yang nantinya arduino akan membaca inputan itu lalu dikondisikan dengan program yang telah dibuat, karena sesua program saat  dipswitch high maka lcd akan menampilkan counting. saat masuk ke kondisi interupt maka LED akan menyala dan buzzer berbunyi selama beberapa saat. Setelah kondisi interrupt done maka dikembalikan ke loop utama dan counting diulang dari 0.

4. FlowChart [Kembali]

a. Listing Program 

#include<LiquidCrystal_I2C.h>

#define LED 13 //pin 13 bernama LED

#define tombol 2 //pin 2 (pin interrupt) bernama tombol

#define buzzer 11

volatile byte led_nyala = LOW; //kondisi mula-mula LED mati

static int count = 0;

volatile byte buzzer_nyala = LOW;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

void setup() {

 lcd.init();

 lcd.backlight();

 pinMode(LED,OUTPUT);

 pinMode(tombol,INPUT);

 attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),tombol_ditekan, FALLING); //pin 2 (interrupt

0) digunakan sebagai interrupt eksternal

}

void loop() { //Main Program

 digitalWrite(LED,HIGH);

 digitalWrite(buzzer,LOW);

 lcd.setCursor(0,0);

 lcd.print("Count:");

 lcd.clear();

 lcd.setCursor(0,1);

 lcd.print(count);

 count += 1; // menambahkan integer count dengan angka 1

 delay(1000);

}

//membuat fungsi bernama tombol_ditekan, fungsi ini (ISR)

dieksekusi secara otomatis setelah arduino memperoleh sinyal interrupt di pin 2

void tombol_ditekan()

{

 digitalWrite(LED,LOW);

 digitalWrite(buzzer,HIGH);

 count = 0;

 delay(3000);

}

b. Flowchart

5. Kondisi [Kembali]

Kondisi  : Percobaan 2 Sesuai modul

6. Video Simulasi [Kembali]

7. Analisa dan Pembahasan [Kembali]

A. Analisa

1. Pada pemakaian sensor infrared, sebutkan dan jelaskan kegunaan Trim Potensiometer pada sensor infrared serta jelaskan cara kerja dari sensor infrared itu sendiri.

-> Trim potensiometer pada sensor infrared biasanya digunakan untuk mengatur sensitivitas atau ambang batas deteksi sensor. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut mengenai kegunaan trim potensiometer pada sensor infrared:

- Pengaturan Ambang Deteksi: menggunakan trim potensiometer, ambang batas deteksi dapat disesuaikan. Dengan memutar trim potensiometer, sensitivitas sensor dapat dinaikkan atau diturunkan. 

- Penyesuaian Jarak Deteksi: Dengan mengatur sensitivitas sensor, pengguna dapat memperluas atau mempersempit jarak di mana sensor dapat mendeteksi radiasi inframerah. 

- Kalibrasi Sensor: Trim potensiometer digunakan untuk mengkalibrasi sensor agar memberikan respons yang sesuai dengan lingkungan atau objek yang diukur. 

Penggunaan trim potensiometer pada sensor infrared memungkinkan pengguna untuk mengoptimalkan kinerja sensor sesuai dengan kondisi lingkungan dan persyaratan aplikasi yang spesifik. Dengan melakukan penyesuaian sensitivitas, ambang deteksi, dan jarak deteksi, sensor infrared dapat memberikan respons yang lebih akurat dan andal terhadap radiasi inframerah yang diterima.

Cara kerja sensor infrared :

Berdasarkan 2 LED infrared dan fotodioda ditempatkan berdampingan. Ketika IR transmitter memancarkan radiasi inframerah, karena tidak ada pembatas antara trasmiter dan recevier, radiasi yang dipancarkan harus dipantulkan kembali ke fotodioda setelah menabrak objek apa pun. Permukaan benda dapat dibagi menjadi dua jenis: permukaan reflektif dan permukaan non-reflektif. Jika permukaan objek bersifat reflektif, yaitu putih atau warna terang lainnya, sebagian besar radiasi infrared akan dipantulkan kembali dan mencapai fotodioda. Tergantung pada intensitas radiasi yang dipantulkan kembali, kemudian arus mengalir di fotodioda

Jika permukaan objek tidak bersifat reflektif, yaitu hitam atau warna gelap lainnya, ia menyerap hampir semua radiasi inframah yang dipancarkan IR LED. Karena tidak ada radiasi yang dipantulkan, tidak ada insiden radiasi pada fotodioda dan ketahanan fotodioda tetap lebih tinggi sehingga tidak ada arus mengalir. Situasi ini mirip dengan tidak ada objek sama sekali. 

2. Pada interrupt kenapa ketika dipasang delay 100.000 ms program langsung berpindah ke kondisi utama tanpa menunggu 100.000 ms

-> Berdasarkan percobaan, delay 100.000 ms tidak dijalankan karena semua kondisi pada interrupt telah dijalankan maka proses delay tidak lagi diperlukan. Delay ini akan dijalankan jika setelah delay ini terdapat kondisi lainnya yang bersifat bergantian.

3. sebutkan dan jelaskan pemakaian potensiometer serta bagaimana bisa mendeteksi nilai ADC pada arduino uno (jelaskan proses konversinya, rangkaian yang dilewatinya dan jelaskan output dari arduino)

-> Dalam rangkaian Arduino Uno, potensiometer sering digunakan untuk memberikan input analog. Arduino Uno memiliki pin analog yang dapat membaca tegangan analog dari 0 hingga 5 volt. Potensiometer dapat dihubungkan ke salah satu pin analog ini. Ketika potensiometer diputar, resistansi di dalamnya berubah, sehingga menghasilkan perubahan tegangan yang terbaca oleh pin analog Arduino.

Pendeteksian ADC pada arduino uno :

1. Sambungkan Potensiometer ke Arduino Uno: Sambungkan kaki tengah potensiometer ke salah satu pin analog Arduino Uno, misalnya pin (A0, A1, A2, A3, A4, A5). Kaki sisi potensiometer dihubungkan ke ground dan kaki sisi lainnya dihubungkan ke Vcc (misalnya 5V).

2. Baca Nilai Analog: Dalam kode Arduino, Anda dapat menggunakan fungsi analogRead() untuk membaca nilai analog dari pin yang terhubung ke potensiometer. Fungsi ini akan mengembalikan nilai antara 0 hingga 1023, yang merepresentasikan rentang tegangan antara 0 hingga 5 volt. Nilai ini akan berubah sesuai dengan posisi potensiometer.

3. Proses Konversi: Arduino Uno menggunakan ADC internal untuk melakukan konversi nilai analog ke digital.

4. Rangkaian Konversi ADC: Rangkaian internal pada Arduino Uno akan memetakan tegangan analog yang dibaca menjadi nilai digital dengan resolusi 10-bit, yang berarti ada 1024

5. Output dari arduino bisa menampilkan pada LED, LCD

rangkaian potensiometer :

B. Tugas Khusus

Apa yang dimaksud dengan tegangan ripple dan kaitannya dengan quartz crystal oscillator pada arduino uni yang menghasilkan PWM?

-> Tegangan ripple adalah variasi tegangan yang terjadi pada sinyal listrik seiring dengan perubahan waktu. Tegangan ripple biasanya  terjadi pada sumber daya yang tidak stabil atau pada sinyal keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian elektronik.

    Pada arduino, quartz crystal oscillator digunakan sebagai sumber referens waktu yang stabil  untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan menghasilkan sinyal PWM. Tegangan ripple yang tidak stabil pada sumber daya dapat mempengearuhi kinerja quartz crystal oscillator, ketika sumber daya tidak stabil, tegangan ripple dapat menciptakan varias dalam tegangan dari oscillator. Variasi ini mengganggu frekuensi oscillator yang dihasilkan oleh quartz crystal oscillaor yang pada dasarnya dapat mempengaruhi akurasi dan stabilitas dari PWM yang dihasilkan oleh arduino.

8. Download File [Kembali]

Download HTML Klik disini

Download Video Simulasi Klik disini

Laporan Akhir 1

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan diagram blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip kerja

4. FlowChart dan Listing Program

5. Kondisi

6. Video Simulasi

7. Analisa dan Pembahasan

8. Download File

Percobaan 5Kontrol Putaran Motor DC

1. Prosedur [Kembali]

1. Rangkai semua komponen sesuai kondisi yang dipilih

2. Buat program di aplikasi arduino IDE

3. Setelah selesai masukkan program ke arduino di proteus

4. Jalankan program pada simulasi dan cobakan sesuai dengan modul dan kondisi

5. Selesai

2. Hardware dan diagram blok [Kembali]

      1. Hardware

      2. Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip kerja [Kembali]

PRINSIP KERJA

    Pada percobaan 5 ini arduino sebagai kontroler menerima inputan dari sensor infrared dimana nanti outputnya akan ditampilkan pada dipswitch. Disini untuk kondisinya diatur pada program arduno yang nanti akan diupload ke komponen arduino agar rangkaian bisa dijalankan.

Sesuai dengan program saat diberikan infrared diberikan logika high, dimana jika adc >= 256 maka motor akan berputar ke kanan, jika diberikan adc >= 768 maka motor akan berputar ke kiri. saat motor berputar ke kanan maka pada dipswitch akan menampilkan panah ke kanan dan saat motor berputar ke kiri maka diwswitch akan menampilkan panah ke kiri. saat motor tidak berputar maka akan menampilkan tampilan X pada dipswitch.

4. FlowChart [Kembali]

a. Listing Program 

#include <LedControl.h>

// Inisialisasi modul MAX7219

LedControl lc = LedControl(5,6,7,1); // Pin DIN, CLK, LOAD (CS) dihubungkan ke Arduino

byte patterns[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; // Pola LED untuk ditampilkan

// Pengaturan pin untuk dipswitch dan motor

const int potensio = A0;

const int infrared = 8;

const int enable = 4;

const int motor1Pin1 = 2;

const int motor1Pin2 = 3;

void setup() {

 // Set up dot matrix module

 lc.shutdown(0, false); // Mengaktifkan modul

  lc.setIntensity(0, 8); // Mengatur kecerahan (0-15)

 lc.clearDisplay(0); // Membersihkan tampilan

 // Mengatur pin-pin sebagai output untuk motor

 pinMode(enable, OUTPUT);

 pinMode(infrared, INPUT);

 pinMode(motor1Pin1, OUTPUT);

 pinMode(motor1Pin2, OUTPUT);

 Serial.begin(9600);

}

void loop() {

 // Membaca nilai dari lm35

 float adc = analogRead(potensio);

 Serial.println(adc);

 // Membaca nilai dari infrared

 int infrarednya = digitalRead(infrared);

 // Mengendalikan arah motor berdasarkan nilai dipswitch

 if(infrarednya == HIGH){

 digitalWrite(enable, HIGH);

 if (adc <= 256) {

 // Maju

 digitalWrite(motor1Pin1, HIGH);

 digitalWrite(motor1Pin2, LOW);

 displayArrowRight();

 }

 else if (adc >= 768) {

 // Mundur

 digitalWrite(motor1Pin1, LOW);

 digitalWrite(motor1Pin2, HIGH);

 displayArrowLeft();

 }

 else {

 // Berhenti

 digitalWrite(motor1Pin1, LOW);

 digitalWrite(motor1Pin2, LOW);

 displayLetterX();

 }

 }

 else{

 digitalWrite(enable, LOW);

 }

}

// Fungsi untuk menampilkan panah pada dot matrix

void displayArrow(byte pattern) {

 for (int row = 0; row < 8; row++) {

 lc.setRow(0, row, pattern);

 }

 delay(500); // Mengatur kecepatan animasi

 lc.clearDisplay(0);

 delay(500); // Jeda sebelum membaca input lagi

}

// Menampilkan panah ke kanan

void displayArrowRight() {

 byte arrowRight[8] = {

 B00011000,

 B00001100,

 B00000110,

 B11111111,

 B00000110,

 B00001100,

 B00011000,

 B00000000

 };

 for (int row = 0; row < 8; row++) {

 lc.setRow(0, row, arrowRight[row]);

 }

}

// Menampilkan panah ke kiri

void displayArrowLeft() {

 byte arrowLeft[8] = {

 B00011000,

 B00110000,

 B01100000,

 B11111111,

 B01100000,

 B00110000,

 B00011000,

 B00000000

 };

 for (int row = 0; row < 8; row++) {

 lc.setRow(0, row, arrowLeft[row]);

 }

}

// Menampilkan huruf "X"

void displayLetterX() {

 byte letterX[8] = {

 B10000001,

 B01000010,

 B00100100,

 B00011000,

 B00011000,

 B00100100,

 B01000010,

 B10000001

 };

 for (int row = 0; row < 8; row++) {

 lc.setRow(0, row, letterX[row]);

 }

}

b. Flowchart

5. Kondisi [Kembali]

Kondisi  : Percobaan 5 Sesuai modul

6. Video Simulasi [Kembali]

7. Analisa dan Pembahasan [Kembali]

A. Analisa

1. Pada pemakaian sensor infrared, sebutkan dan jelaskan kegunaan Trim Potensiometer pada sensor infrared serta jelaskan cara kerja dari sensor infrared itu sendiri.

-> Trim potensiometer pada sensor infrared biasanya digunakan untuk mengatur sensitivitas atau ambang batas deteksi sensor. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut mengenai kegunaan trim potensiometer pada sensor infrared:

- Pengaturan Ambang Deteksi: menggunakan trim potensiometer, ambang batas deteksi dapat disesuaikan. Dengan memutar trim potensiometer, sensitivitas sensor dapat dinaikkan atau diturunkan. 

- Penyesuaian Jarak Deteksi: Dengan mengatur sensitivitas sensor, pengguna dapat memperluas atau mempersempit jarak di mana sensor dapat mendeteksi radiasi inframerah. 

- Kalibrasi Sensor: Trim potensiometer digunakan untuk mengkalibrasi sensor agar memberikan respons yang sesuai dengan lingkungan atau objek yang diukur. 

Penggunaan trim potensiometer pada sensor infrared memungkinkan pengguna untuk mengoptimalkan kinerja sensor sesuai dengan kondisi lingkungan dan persyaratan aplikasi yang spesifik. Dengan melakukan penyesuaian sensitivitas, ambang deteksi, dan jarak deteksi, sensor infrared dapat memberikan respons yang lebih akurat dan andal terhadap radiasi inframerah yang diterima.

Cara kerja sensor infrared :

Berdasarkan 2 LED infrared dan fotodioda ditempatkan berdampingan. Ketika IR transmitter memancarkan radiasi inframerah, karena tidak ada pembatas antara trasmiter dan recevier, radiasi yang dipancarkan harus dipantulkan kembali ke fotodioda setelah menabrak objek apa pun. Permukaan benda dapat dibagi menjadi dua jenis: permukaan reflektif dan permukaan non-reflektif. Jika permukaan objek bersifat reflektif, yaitu putih atau warna terang lainnya, sebagian besar radiasi infrared akan dipantulkan kembali dan mencapai fotodioda. Tergantung pada intensitas radiasi yang dipantulkan kembali, kemudian arus mengalir di fotodioda

Jika permukaan objek tidak bersifat reflektif, yaitu hitam atau warna gelap lainnya, ia menyerap hampir semua radiasi inframah yang dipancarkan IR LED. Karena tidak ada radiasi yang dipantulkan, tidak ada insiden radiasi pada fotodioda dan ketahanan fotodioda tetap lebih tinggi sehingga tidak ada arus mengalir. Situasi ini mirip dengan tidak ada objek sama sekali. 

2. Pada interrupt kenapa ketika dipasang delay 100.000 ms program langsung berpindah ke kondisi utama tanpa menunggu 100.000 ms

-> Berdasarkan percobaan, delay 100.000 ms tidak dijalankan karena semua kondisi pada interrupt telah dijalankan maka proses delay tidak lagi diperlukan. Delay ini akan dijalankan jika setelah delay ini terdapat kondisi lainnya yang bersifat bergantian.

3. sebutkan dan jelaskan pemakaian potensiometer serta bagaimana bisa mendeteksi nilai ADC pada arduino uno (jelaskan proses konversinya, rangkaian yang dilewatinya dan jelaskan output dari arduino)

-> Dalam rangkaian Arduino Uno, potensiometer sering digunakan untuk memberikan input analog. Arduino Uno memiliki pin analog yang dapat membaca tegangan analog dari 0 hingga 5 volt. Potensiometer dapat dihubungkan ke salah satu pin analog ini. Ketika potensiometer diputar, resistansi di dalamnya berubah, sehingga menghasilkan perubahan tegangan yang terbaca oleh pin analog Arduino.

Pendeteksian ADC pada arduino uno :

1. Sambungkan Potensiometer ke Arduino Uno: Sambungkan kaki tengah potensiometer ke salah satu pin analog Arduino Uno, misalnya pin (A0, A1, A2, A3, A4, A5). Kaki sisi potensiometer dihubungkan ke ground dan kaki sisi lainnya dihubungkan ke Vcc (misalnya 5V).

2. Baca Nilai Analog: Dalam kode Arduino, Anda dapat menggunakan fungsi analogRead() untuk membaca nilai analog dari pin yang terhubung ke potensiometer. Fungsi ini akan mengembalikan nilai antara 0 hingga 1023, yang merepresentasikan rentang tegangan antara 0 hingga 5 volt. Nilai ini akan berubah sesuai dengan posisi potensiometer.

3. Proses Konversi: Arduino Uno menggunakan ADC internal untuk melakukan konversi nilai analog ke digital.

4. Rangkaian Konversi ADC: Rangkaian internal pada Arduino Uno akan memetakan tegangan analog yang dibaca menjadi nilai digital dengan resolusi 10-bit, yang berarti ada 1024

5. Output dari arduino bisa menampilkan pada LED, LCD

rangkaian potensiometer :

B. Tugas Khusus

Apa yang dimaksud dengan tegangan ripple dan kaitannya dengan quartz crystal oscillator pada arduino uni yang menghasilkan PWM?

-> Tegangan ripple adalah variasi tegangan yang terjadi pada sinyal listrik seiring dengan perubahan waktu. Tegangan ripple biasanya  terjadi pada sumber daya yang tidak stabil atau pada sinyal keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian elektronik.

    Pada arduino, quartz crystal oscillator digunakan sebagai sumber referens waktu yang stabil  untuk mengatur kecepatan operasi mikrokontroler dan menghasilkan sinyal PWM. Tegangan ripple yang tidak stabil pada sumber daya dapat mempengearuhi kinerja quartz crystal oscillator, ketika sumber daya tidak stabil, tegangan ripple dapat menciptakan varias dalam tegangan dari oscillator. Variasi ini mengganggu frekuensi oscillator yang dihasilkan oleh quartz crystal oscillaor yang pada dasarnya dapat mempengaruhi akurasi dan stabilitas dari PWM yang dihasilkan oleh arduino.

8. Download File [Kembali]

Download HTML Klik disini

Download Video Simulasi Klik disini