Mikrokontroler
merupakan suatu Integrated Circuit
(IC) yang berisi Central Processing Unit (CPU),
Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), dan
Input/Output. Mikrokontroler melakukan proses berfikir
berdasarkan program yang telah diinput.
Salah satu
mikrokontroler keluarga AVR 8 bit adalah ATMega328. ATMega328 adalah
mikrokontroler yang memiliki arsitektur Reduce
Instruction Set Computer (RISC) dimana proses eksekusi data
lebih cepat dari pada arsitektur Completed
Instruction Set Computer (CISC). Mikrokontroler ATmega328 memiliki
arsitektur Harvard yaitu memisahkan memori untuk kode program dan
memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan
kerja (Paramarta et al., 2016).
Blok-blok di atas dijelaskan sebagai berikut :
a)
Universal
Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka yang digunakan untuk
komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422 dan RS-485.
b)
2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya
dimatikan),digunakan oleh variabel-variabel pada program.
c)
32KB RAM flash
memory bersifat non-volatile,
digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash memory juga menyimpan bootloader. Bootloader ini yang menjembatani antara software compiler arduino dengan mikrokontroler. Dan ketika
pengguna papan mikrokontroller arduino menulis program tidak perlu banyak
menuliskan syntax bahasa C, cukup
melakukan pemanggilan fungsi program, hemat waktu dan pikiran.
d)
1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang tidak boleh
hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan Arduino. Central Processing Unit (CPU), bagian
dari mikrokontroler untuk menjalankan setiap instruksi dari program.
e)
Port input/output, pin-pin untuk menerima data
(input) digital atau analog, dan mengeluarkan data (output) digital atau
analog.
2. Atmega 328
ATMEGA 328 merupakan jenis
dari mikrokontroler yang terpasang pada board arduino uno. Board Arduino uno
memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut
dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator
kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung
mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino
Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke
adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya. Uno berbeda dengan semua board
sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2
yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya
yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.
Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.
Arduino Uno dapat diaktifkan
melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal (otomatis). Daya Eksternal
(non-USB) dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai. Adaptor
ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm
konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin
pin header dari konektor POWER. Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk
board Uno adalah7 sampai dengan 12 V, jika diberi daya kurang dari 7 V
kemungkinan pin 5 V Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jika
diberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak
board Uno. Pin listrik adalah sebagai berikut:
a)
VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino
ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5volt
koneksi USB atau sumber daya lainnya).
b)
5V. Catu daya digunakan untuk daya
mikrokontroler dan komponen lainnya.
c)
3v3. Sebuah pasokan 3,3volt dihasilkan oleh regulator
on-board.
d)
GND. Ground pin.Input dan Output
Masing-masing dari 14 pin
digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan
fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead
(), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau
menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default
terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
e)
Serial: 0 (RX) dan 1 (TX).
Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini
dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.
f)
Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat
dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan
tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi
untuk rincian lebih lanjut.
g)
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11.
Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi analogWrite ().
h)
SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12
(MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI
library.
i)
LED: 13. Ada built-in LED
terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin
bernilai LOW, LED off.
Arduino Uno memiliki 6
masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masing menyediakan 10
bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda)
3. PWM (Pulse Width Modulation)
3.1 Prinsip dasar PWM
Modulasi lebar pulsa (PWM) dicapai dengan bantuan gelombang kotak yang mana duty cycle gelombang dapat diubah ubah untuk mendapatkan keluaran bervariasi yang merupakan nilai rata- rata dari gelombang tersebut.
PWM bekerja sebagai switching power suplai untuk mengontrol on dan off. Tegangan dc dikonversi menjadi sinyal kotak bolak balik, saat on mendekati tegangan puncak dan saat off mrnjadi nol (0) volt. Jika frekuensi switching cukup tinggi maka teemperatur air yang dikendalikan akan semakin sesuai dengan yang diharapkan. Dengan mengatur duty cycle dari sinyal (modulasi lebar pulsa dari sinyal disebabkan oleh PWM). Terlihat pada gambar di bawah sinyal ref adalah sinyal tegangan dc yang dikonversi oleh sinyal gergaji dan menghasilkan sinyal kotak.
Informasi analog dapat
dikirimkan dengan menggunakan pulsa tegangan atau pulsa arus. Dengan modulasi
pulsa, pembawa informasi terdiri dari pulsa persegi yang berulang. Salah satu
teknik modulasi yang sering digunakan adalah teknik modulasi durasi atur lebar
dari waktu tunda positif ataupun waktu tunda negatif pulsa persegi tersebut.
Untuk membangkitkan sinyal PWM adalah dengan menggunakan fungsi timer/counter yang dibandingkan nilainya
dengan sebuah register tertentu.
4. ADC
Sistem mikrokontroler hanya
dapat mengolah data dalam bentuk bine. Oleh sebab itu setiap data analog yang
akan diproses oleh mikrokontroler harus diubah kedalam bentuk kode biner dimana
Pengubahan data analog kedalam bentuk biner ditangani oleh piranti ADC.
Tegangan masukan ADC didapatkan dari tranducer. Tranducer adalah pengubah
besaran kontinu, dalam hal ini adalah tegangan DC 12 Volt. Tegangan listrik
yang dihasilkan oleh tranducer yang berubah secara kontinu pada suatu kisaran
tertentu disebut tegangan analog, dan tegangan analog ini diubah oleh ADC
menjadi bentuk digital yang sebanding dengan tegangan analognya.
Ada 4 karakteristik yang
perlu diperhatikan dalam pemilihan komponen ADC, antara lain :
1)
Resolusi
Merupakan spesifikasi
terpenting untuk ADC, yaitu jumlah langkah dari sinyal skala penuh yang dapat
dibagi dan juga ukuran dari langkah_langkah, dinyatakan dalam jumlah bit yang
ada dalam satu kata (digital words), ukuran langkah terkecil sebagai persen
dari skala penuh atau dapat juga langkah terkecil dalam miliVolt (untuk skala penuh
yang dihasilkan).
2)
Akurasi
Adalah jumlah dari semua
kesalahan, misalnya kesalahan non linieritas, skala penuh, skala nol, dan
lain-lain. Dapat juga menyatakan perbedaan antara tegangan masukan analog
secara teoritis yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu kode biner tertentu
terhadap tegangan masukan nyata yang menghasilkan tegangan kode biner tersebut.
3)
Waktu Konversi
Adalah waktu yang dibutuhkan
untuk mengubah setiap sampel ke bentuk digital, atau yang diperlukan untuk
menyelesaikan suatu konversi.
4)
Fungsi Transfer Ideal ADC
Fungsi
transfer ideal untuk konverter analog-ke-digital (ADC, analog-to-digital
converter) berbentuk garis lurus. Bentuk ideal garis lurus hanya dapat dicapai
dengan konverter data beresolusi tak-hingga. Karena tidak mungkin mendapatkan
resolusi tak hingga, maka secara praktis fungsi tranfer ideal tersebut
berbentuk gelombang tangga seragam seperti terlihat pada Gambar 1.5 Semakin
tinggi resolusi ADC, semakin halus gelombang tangga tersebut. ADC ideal secara
unik dapat merepresentasikan seluruh rentang masukan analog tertentu dengan
sejumlah kode keluaran digital. Pada gambar 1 ditunjukkan bahwa setiap kode
digital merepresentasikan sebagian dari rentang masukan analog total. Oleh
karena skala analog bersifat kontinyu sedangkan kode digital bersifat diskrit,
maka ada proses kuantisasi yang menimbulkan kekeliruan (galat). Apabila jumlah
kode diskritnya (yang mewakili rentang masukan analog) ditambah, maka lebar
undak (step width) akan semakin kecil dan fungsi transfer akan mendekati garis
lurus ideal. Lebar satu undak (step) didefinisikan sebagai 1 LSB (least
significant bit) dan unit ini digunakan sebagai unit rujukan untuk
besaran-besaran lain dalam spesifikasi peranti konversi data. Unit 1 LSB itu
juga digunakan untuk mengukur resolusi konverter karena ia juga menggambarkan
jumlah bagian atau unit dalam rentang analog penuh.
Resolusi
ADC selalu dinyatakan sebagai jumlah bit-bit dalam kode keluaran digitalnya.
Misalnya, ADC dengan resolusi n-bit memiliki 2n kode digital yang mungkin dan
berarti juga memiliki 2n tingkat undak (step level). Meskipun demikian, karena
undak pertama dan undak terakhir hanya setengah dari lebar penuh, maka rentang
skala-penuh (FSR, full-scale range) dibagi dalam (2n -1) lebar undak.
Karenanya,
Komunikasi
merupakan suatu kata yang dapat diartikan sebagai cara untuk menyampaikan atau
menyebarluaskan data dan informasi. Komunikasi data adalah bagian dari komunikasi
yang secara khusus berkenaan dengan transmisi atau pemindahan data dan
informasi diantara komputer-komputer dan piranti-piranti yang lain dalam bentuk
digital yang dikirim melalui media komunikasi data. Data berarti informasi yang
disajikan oleh isyarat digital.
5.1
Universal Asynchronous Receiver Transmitter
Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) adalah
bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data
dan bit-bit serial. UART berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk
komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.
UART terdiri dari:
1. Penyangga (buffer)
Transmit/Receive
2. Pengendali (control)
Transmit/Receive
3. Penyangga Bus Data
4. Logika Kendali Read/Write
5. Kendali Modem
Dalam pengiriman data, clock
antara pengirim dan penerima harus sama karena paket data dikirim tiap bit
mengandalkan clock tersebut. Inilah salah satu keuntungan model asynchronous
dalam pengiriman data karena dengan hanya satu kabel transmisi maka data dapat
dikirimkan.
Terdapat beberapa parameter
yang dapat diatur yaitu start bit, parity bit, dan stop bit. Pengaturan ini
harus sama antara pengirim dan penerima. Data yang dikirim adalah data
berukuran 8 bit atau 1 byte. Jika ditambah dengan 3 parameter diatas maka total
bit data yang dikirim adalah 11 bit. Dari format data inilah setiap data yang
terbaca dapat diterjemahkan menjadi bit-bit yang merepresentasikan data
tertentu
Sebenarnya tidak semua
terdapat error dalam pengiriman data UART. Terjadinya error hanya terjadi
ketika kita menggunakan clock mikrokontroler untuk nilai tertentu saja. Pada
paket data UART, clock yang dikirimkan bergantung dari nilai baud rate. Karena
protokol ini universal, maka baud rate yang ada adalah nilai-nilai tetap yang
tidak bisa diubah ubah dari kisaran nilai 110 sampai 11059200 bps (bit per
sekon) atau lebih. Semakin cepat clock yang digunakan maka baud rate akan
semakin cepat juga.
6. DHT 11
Spesifikasi:
· Tegangan
Input 3-5V
· Arus
0.3mA, Iddle 60uA
· Periode
sampling 2 detik
· Output
data serial
· Resolusi
16bit
· Temperatur
antara 0°C sampai 50°C (akurasi 1°C )
· Kelembapan
antara 20% sampai 90% (akurasi 5%)
6. 1
Konfigurasi pin sensor DHT11
Sensor DHT11 memiliki 2
versi, yatu versi 4 pin dan versi 3 pin. Tidak ada perbedaan karakteristik dari
2 versi ini. Pada versi 4 pin,. Pin 1 adalah tegangan sumber, berkisar antara
3V sampai 5V. Pin 2 adalalah data keluaran (output) . Pin ke 3 adalah pin
NC (normall y close ) alias tidak digunakan dan pin ke 4 adalah Ground.
Sedangkan pada versi 3 kaki, pin 1 adalah VCC antara 3V sampai 5V, pin 2 adalah
data keluaran dan pin 3 adalah Ground.
Grafik Respon :
Light Dependent Resistor
(LDR) adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya
tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan
menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika
dalam kondisi gelap. Fungsi LDR (Light
Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima
sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam
kondisi gelap.
Naik turunnya nilai Hambatan
akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai
Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun
menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang.
LDR (Light Dependent
Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan
atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu
Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm
dan lain sebagainya.
Adapun grafik respon sensor
adalah:
Rain sensor
berfungsi untuk mendeteksi hujan turun atau tidak. jika papan sensor ini
terkena air maka resistansinya akan berubah, semakin banyak air semakin kecil
resistansinya dan sebaliknya. Pada sensor ini, terdapat integrated circuit
atau IC (komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor, dan lain-lain)
komparator yang berfungsi memberikan sinyal berupa logika 1 dan 0.
Pin Configuration
1.VCC: 5V DC
2.GND: ground
3.DO: high/low output
4.AO: analog output
Spesifikasi
·
Adoptshigh quality of RF-04 double
sidedmaterial.
·
Area:5cm x 4cm nickel plateon side,
·
Anti-oxidation,anti-conductivity, with long use
time;
·
Comparator output signal clean waveform is
good, driving ability, over 15mA;
·
Potentiometer adjust the sensitivity;
·
Working voltage 5V;
·
Output format: Digital switching output (0 and
1) and analog voltage output AO;
·
With bolt holes for easy installation;
·
Small board PCB size: 3.2cm x 1.4cm;
· Usesa
wide voltage LM393 comparator
Kelembaban udara
menggambarkan kandungan uap air di udara yang dapat dinyatakan sebagai
kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air.
Kelembaban nisbi adalah membandingkan antara kandungan ataupun tekanan uap air
aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampun uap
air. Pada peralatan elektronik juga menjadi mudah berkarat jika udara
disekitarnya memiliki kelembaban yang cukup tinggi. Oleh karena itu, informasi
mengenai kelembaban udara pada suatu area tertentu menjadi sesuatu hal yang
sangat penting untuk diketahui karena menyangkut efek-efek yang ditimbulkannya
juga cukup besar.
Moisture sensor adalah sensor kelembaban yang dapat mendeteksi kelembaban dalam tanah. Moisture sensor ini sangat sederhana, akan tetapi ideal untuk memantau taman kota, atau tingkat air pada tanaman pekarangan. Sensor ini terdiri dari dua probe untuk melewatkan arus listrik dalam tanah seperti yang ditunjukkan pada gambar 1.14 dibawah. Kemudian membaca resistansinya untuk mendapatkan nilai tingkat kelembaban. Semakin banyak air membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik (resistansi kecil), sedangkan untuk tanah yang kering sangat sulit menghantarkan listrik (resistansi besar). Sensor ini sangat membantu Anda untuk mengingatkan tingkat kelembaban pada tanaman atau memantau kelembaban tanah di kebun. IO Expansion Shield adalah shield yang sempurna untuk menghubungkan Sensor dengan Arduino
10. Motor
Motor listrik adalah mesin
yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau tenaga penggerak atau
tenaga pemutar. Dalam peralatan rumah tangga motor listrik dapat ditemukan
contohnya: pengering rambut kipas angin, mesin cuci, mesin jahit, pompa air,
blender, mixer, bor listrik, lemari es, dan penyedot debu. Sedangkan dalam
industri motor listrik digunakan untuk impeller pompa, fan, blower, menggerakan
kompresor, mengangkat beban dan lain-lain.
John Ambrose Fleming diakhir
abad 19, memperkenalkan sebuah cara untuk memudahkan memahami cara kerja motor
listrik. Yang disebut kaidah tangan kiri, kaidah ini memudahkan untuk
mengetahui arah gaya dorong/lorentz, arah medan magnet dan arah arus listrik
pada sebuah sistem induksi elektromagnetik. Berikut gambar kaidah tangan kiri.
Prinsip kerja motor listrik
adalah mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Perubahan dilakukan
dengan merubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut elektromagnit.
Menurut sifatnya, kutub-kutub magnit senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub
tidak senama akan tarik-menarik. Sehingga jika sebuah magnet ditempatkan pada
sebuah poros yang berputar dan magnet lainnya pada suatu kedudukan yang tetap
maka akan diperoleh gerakan atau putaran.
Ada banyak bagian motor
listrik tapi, sejatinya motor listrik hanya memiliki komponen utama yaitu
stator dan rotor. Berikut ini bagian-bagian motor listrik:
a)
Stator.
Adalah
bagian dari motor listrik yang tidak bergerak stator penghasil medan magnet,
baik itu elekromagnetik ataupun medan magnet tetap. Stator terdiri dari
beberapa bagian yaitu :
· Badan
Motor, adalah tempat lilitan stator.terdiri dari rumah dengan alur- alurnya yang dibuat dari pelat-pelat yang
dipejalkan berikut tutupnya.
· Kumparan
Stator, adalah elektromagnetik berfungsi sebagai penghasil medan magnet bias diganti dengan medan
magnet tetap yang memiliki dua kutub
magnet yang saling berhadapan, kutub utara dan kutub selatan
b)
Rotor. adalah bagian dari motor listrik yang
bergerak, rotor terdiri dari beberapa bagian yaitu :
· Sikat,
untuk menghubungkan arus dari sumber tegangan ke komutator dari kumparan.
· Komutator,
untuk mengubah/membalik arah arus yang mengalir pada kumparan agar putaran motor dapat terjadi. (Tidak bergerak
bolak-balik) dan membantu dalam
transmisi arus antara rotor dengan sumber daya.
c)
Terminal adalah titik penyambungan sumber
tenaga listrik dengan ujung kumparan motor.
d)
Bearing adalah bantalan AS motor
e)
Body Motor adalah tutup motor untuk pelindung
dari lingkungan.
f)
Celah Udara adalah jarak antara kedudukan
stator dengan rotor.
Berikut ini gambar
bagian-bagian motor listrik:
Pada dasarnya motor listrik
dibedakan dari jenis sumber tegangannya motor listrik terbagi 2 yaitu: Motor AC
{Alternating Current} atau Motor Listrik Arus Bolak-Balik danMotor DC {Direct
Current} atau Motor Listrik Arus Searah. Dari 2 jenis motor listrik tersebut
terdapat klasifikasi jenis-jenis motor listrik berdasarkan prinsip kerja,
konstruksi, operasi dan karakternya. Seperti yang terlihat gambar dibawah ini:
Gambar 18.
Jenis-Jenis Motor
Motor DC adalah jenis motor
listrik yang memerlukan sumber tegangan DC untuk beroperasi. Motor DC dibedakan
lagi dari sumber dayanya yaitu sebagai berikut:
a)
Separately Excited atau Motor DC
Sumber Daya Terpisah.
b)
Self Excited atau Motor DC Sumber
Daya Sendiri berdasarkan konfigurasi supply
medan dengan kumparan motor, Motor DC Self Excited dibedakan lagi yaitu sebagai berikut :
· Motor DC
Seri. Jenis motor yang gulungan medannya dihubungkan secara seri dengan gulungan kumparan
motor,
· Motor DC
Shunt. Jenis motor yang gulungan medannya dihubungkan secara pararel dengan gulungan kumparan
motor
· Motor DC
Campuran/Kompon. Jenis motor yang gulungan medan dihubungkan secara pararel dan
seri dengan gulungan motor listrik.
Motor AC adalah jenis motor
listrik yang memerlukan sumber tegangan AC untuk beroperasi. Motor AC dibedakan
lagi dari sumber dayanya yaitu sebagai berikut:
a)
Motor Sinkro (Motor
Serempak), jenis motor ac yang bekerja pada kecepatan
tetap pada sistem frekuensi tertentu, motor jenis memiliki torsi yang rendah
dan memerlukan arus dc untuk pembangkitan daya.
b)
Motor Induksi (Motor
Tak Serempak), merupakan motor listrik AC yang bekerja
berdasarkan induksi medan magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat
diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut :
· Motor 1
Fasa, motor yang beroperasi dengan daya 1 fasa untuk menghasilkan tenaga
mekanik.
· Motor 3
Fasa, motor yang beroperasi dengan daya 3 fasa untuk menghasilkan tenaga
mekanik.
11. LCD
LCD atau Liquid
Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang
menggunakan kristal cair (liquid crystal) untuk menghasilkan gambar yang
terlihat. Teknologi Liquid Crystal Display (LCD) atau Penampil Kristal Cair
sudah banyak digunakan pada produk-produk seperti layar Laptop, layar Ponsel,
layar Kalkulator, layar Jam Digital, layar Multimeter, Monitor Komputer,
Televisi, layar Game portabel, layar Thermometer Digital dan produk-produk
elektronik lainnya.
Teknologi Display LCD ini
memungkinkan produk-produk elektronik dibuat menjadi jauh lebih tipis jika
dibanding dengan teknologi Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube atau
CRT). Jika dibandingkan dengan teknologi CRT, LCD juga jauh lebih hemat dalam
mengkonsumsi daya karena LCD bekerja berdasarkan prinsip pemblokiran cahaya
sedangkan CRT berdasarkan prinsip pemancaran cahaya. Namun LCD membutuhkan
lampu backlight (cahaya latar belakang) sebagai cahaya pendukung karena LCD
sendiri tidak memancarkan cahaya. Beberapa jenis backlight yang umum digunakan
untuk LCD diantaranya adalah backlight CCFL (Cold cathode fluorescent lamps)
dan backlight LED (Light-emitting diodes). LCD atau Liquid Crystal
Display pada dasarnya terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian Backlight
(Lampu Latar Belakang) dan bagian Liquid Crystal (Kristal Cair). Seperti yang
disebutkan sebelumnya, LCD tidak memancarkan pencahayaan apapun, LCD hanya
merefleksikan dan mentransmisikan cahaya yang melewatinya. Oleh karena itu, LCD
memerlukan Backlight atau Cahaya latar belakang untuk sumber cahayanya. Cahaya
Backlight tersebut pada umumnya adalah berwarna putih. Sedangkan Kristal Cair
(Liquid Crystal) sendiri adalah cairan organik yang berada diantara dua lembar
kaca yang memiliki permukaan transparan yang konduktif.
Bagian-bagian LCD atau Liquid
Crystal Display diantaranya adalah:
·
Lapisan Terpolarisasi 1
(Polarizing Film 1)
·
Elektroda Positif
(Positive Electrode)
·
Lapisan Kristal Cair
(Liquid Cristal Layer)
·
Elektroda Negatif
(Negative Electrode)
·
Lapisan Terpolarisasi 2
(Polarizing film 2)
·
Backlight atau Cermin
(Backlight or Mirror)
Dibawah ini adalah gambar
struktur dasar sebuah LCD:
LCD yang digunakan pada
Kalkulator dan Jam Tangan digital pada umumnya menggunakan Cermin untuk
memantulkan cahaya alami agar dapat menghasilkan digit yang terlihat di layar.
Sedangkan LCD yang lebih modern dan berkekuatan tinggi seperti TV, Laptop dan
Ponsel Pintar menggunakan lampu Backlight (Lampu Latar Belakang) untuk
menerangi piksel kristal cair. Lampu Backlight tersebut pada umumnya berbentuk
persegi panjang atau strip lampu Flourescent atau Light Emitting Diode (LED).
Cahaya putih adalah cahaya terdiri dari ratusan cahaya warna yang berbeda.
Ratusan warna cahaya tersebut akan terlihat apabila cahaya putih mengalami
refleksi atau perubahan arah sinar. Artinya, jika beda sudut refleksi maka
berbeda pula warna cahaya yang dihasilkan.
Backlight LCD
yang berwarna putih akan memberikan pencahayaan pada Kristal Cair atau Liquid
Crystal. Kristal cair tersebut akan menyaring backlight yang diterimanya dan
merefleksikannya sesuai dengan sudut yang diinginkan sehingga menghasilkan
warna yang dibutuhkan. Sudut Kristal Cair akan berubah apabila diberikan tegangan
dengan nilai tertentu. Karena dengan perubahan sudut dan penyaringan cahaya
backlight pada kristal cair tersebut, cahaya backlight yang sebelumnya adalah
berwarna putih dapat berubah menjadi berbagai warna.
Jika ingin menghasilkan warna
putih, maka kristal cair akan dibuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight
yang berwarna putih dapat ditampilkan sepenuhnya. Sebaliknya, apabila ingin
menampilkan warna hitam, maka kristal cair harus ditutup serapat-rapatnya
sehingga tidak adalah cahaya backlight yang dapat menembus. Dan apabila
menginginkan warna lainnya, maka diperlukan pengaturan sudut refleksi kristal
cair yang bersangkutan
//MASTER A
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <DHT.h>
#define SOIL A0
#define DHTPIN A2
#define DHTTYPE DHT11
#define RAIN A1 //mendefinisikan pin pin analog dan digital
#define TOUCH 2
#define LDR 4
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4); // menginisialisasi objek lcd dari kelas LiquidCrystal_I2
// 0x27 adalah alamat I2C dari layar LCD.
// 20 adalah jumlah kolom pada layar LCD.
// 4 adalah jumlah baris pada layar LCD.
void setup() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi sekali
{
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
dht.begin();
lcd.init();
lcd.backlight(); //Deklarasi pin A0 -A3 dan pin 8 sebagai INPUT
pinMode(A0, INPUT);
pinMode(A1, INPUT);
pinMode(A2, INPUT);
pinMode(LDR, INPUT);
pinMode(2, INPUT);
lcd.begin(16, 2); //Dimensi LCD yang digunakan
//Set baud rate 9600 (baud rate standar)
}
void loop() //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi berulang
{
int nilaiRAIN;
int nilaiSOIL;
int nilaiDHT; //mendeklarasikan variabel bertipe integer yang
int nilaiTOUCH; //untuk menyimpan nilai yang dibaca sensor
int nilaiLDR;
delay(2000);
float temperature = dht.readTemperature();
if (isnan(temperature)) {
Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
return;
}
Wire.beginTransmission(0); // Alamat slave Arduino
Wire.write((byte*)&temperature, sizeof(temperature));
Wire.endTransmission();
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Temp: ");
lcd.print(temperature);
lcd.print(" C");
nilaiSOIL = analogRead(SOIL); //membaca nilai analog dari sensor soil
if (nilaiSOIL > 700) {
Serial.write("2"); //mengirim kondisi 1 melalui komunikasi bahwa tanah kering
delay(100);
//lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0); //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
lcd.print("Kondisi : Kering"); //Menampilkan text pada LCD
}
if(nilaiSOIL<=700) {
Serial.write("3"); //mengirim kondisi 3 melalui komunikasi bahwa tanah basah
delay(100);
//lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0); //Menentukan posisi kursor pada awal penulisan
lcd.print("Kondisi : Basah."); //Menampilkan text pada LCD
}
delay(200);
//RAIN
nilaiRAIN = analogRead(RAIN); //membaca nilai analog dari sensor rain
if(nilaiRAIN <550) {
Serial.write("4"); // mengirim kondisi 2 melalui komunikasi bahwa keadaan ada hujan
delay(100);
}
else if(nilaiRAIN >550) {
Serial.write("5"); //mengirim kondisi 6 melalui komunikasi bahwa keadaan tidak ada hujan
delay(100);
}
nilaiTOUCH = digitalRead(TOUCH); //membaca nilai digital dari sensor touch
if (digitalRead(TOUCH) == HIGH) { //mengecek apakah sensor high atau low
Serial.write("7"); // Mengirimkan sinyal ke Slave Arduino kondisi 7 bahwa Touch Sensor aktif
delay(100);
}
if (digitalRead(TOUCH) == LOW) { //mengecek apakah sensor high atau low
Serial.write("8"); // Mengirimkan sinyal ke Slave Arduino kondisi 7 bahwa Touch Sensor aktif
delay(100);
}
nilaiLDR = digitalRead(LDR); //membaca nilai analog dari sensor LDR
if (digitalRead(LDR) == HIGH) { //mengecek apakah sensor high atau low
Serial.write("9"); // Mengirimkan sinyal ke Slave Arduino kondisi 8 bahwa LDR Sensor aktif untuk menutup atap
delay(100);
}
if (digitalRead(LDR) == LOW) { //mengecek apakah sensor high atau low
Serial.write("#"); // Mengirimkan sinyal ke Slave Arduino kondisi 8 bahwa LDR Sensor aktif untuk menutup atap
delay(100);
}
delay(100);
}
Tidak ada komentar:
Posting Komentar