Aplikasi Kontrol Sun Tracker
(Tirai OTOMATIS)
1. Tujuan [Kembali]
- Praktikan dapat mengoperasikan mikrokontroller arduino
- Praktikan dapat mengkombinasikan beberapa sensor dan komponen lainnya sehingga dapat digunakan sebagai alat
- Praktikan dapat mengaplikasikan sensor dan mikrokontroller dalam kehidupan sehari-hari
2. Komponen [Kembali]
Komponen-komponen yang digunakan yaitu:
- LDR
- Arduino UNO
- Motor DC
- 10k ohm resistor
- LCD LM016L
- Connecting wires
3. Landasan Teori [Kembali]
A. Arduino
Arduino adalah mikrokontroller single-board yang bersifat open-source.Untuk saat ini, arduino merupakan mikrokontroller yang laris di pasaran. Selain karena harganya yang murah dan mudah digunakan, sifat open-source pada arduino membuat arduino berkembang sangat cepat. Selain itu, tutorial dan forum diskusi tentang arduino sangat banyak. Dari proyek sederhana hingga proyek yang rumit. Sehingga arduino menjadi pilihan utama dari berbagai pihak untuk membuat sebuah sistem automasi.
B. LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
Umumnya Sensor LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm pada saat dalam kondisi sedikit cahaya (gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena banyak cahaya. Tak heran jika komponen elektronika peka cahaya ini banyak diimplementasikan sebagai sensor lampu penerang jalan, lampu kamar tidur, alarm dan lain-lain.
LDR berfungsi sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti saklar otomatis berdasarkan cahaya yang jika sensor terkena cahaya maka arus listrik akan mengalir(ON) dan sebaliknya jika sensor dalam kondisi minim cahaya(gelap) maka aliran listrik akan terhambat(OFF). LDR juga sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling otomatis menggunakan laser, sutter kamera otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.
Prinsip kerja LDR sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.
GRAFIK RESPON SISTEM
GRAFIK RESPON SISTEM
C. Motor DC
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator(Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).
Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.
D. LCD
Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk
menampilkan output sebuah sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar. 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).
4. Cara Kerja Rangkaian [Kembali]
1 LDR dan 1 resistor 10KΩ terhubung dalam mode pembagi tegangan dan output diberikan ke 1 pin input Analog Arduino pada pin AD0. Agar motor DC dapat bergerak, maka diberikan input pada PWM yang berasal dari pin digital IO11 pada arduino.
LDR digunakan sebagai sensor cahaya utama. Program yang digunakan pada arduino diunggah ke mikrokontroler. Ketika LDR merasakan jumlah sinar matahari yang jatuh pada mereka, sehingga motor DC berputar sesuai dengan berapa intensitas matahari yang jatuh pada LDR.
Tirai akan terbuka apabila LDR menerima cahaya lebih banyak. Begitu sebaliknya, tirai akan tertutup apabila LDR menerima cahaya lebih sedikit.
5. Listing Program [Kembali]
#include <LiquidCrystal.h>
// initialize the library with the numbers of the interface pins
LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2); // menentukan pin lcd
int x = 9; // deklarasikan pin motor
int y = 8; //deklarasikan pin motor
void setup() {
// set up the LCD's number of columns and rows:
lcd.begin(16, 2); // menentukan lcd 16 kolom 2 baris
pinMode (x,OUTPUT); //menentukan pin output
pinMode (y,OUTPUT); //menentukan pin output
// Print a message to the LCD.
lcd.setCursor(1,0); // set cursor lcd di baris 1
lcd.print("Ldr out= "); // menampikan tulisan
}
void loop ()
{
int ldr= analogRead(A0); // membaca sensor
if (ldr == 975) // pernyataan kondisi
{
digitalWrite (x,HIGH); // set pin x HIGH
digitalWrite (y,LOW); // set pin y LOW
delay(1000); // tunda 1 detik
digitalWrite (x,LOW); // set pin x low
digitalWrite (y,LOW); // set pin y low
lcd.setCursor(1,1); // set lcd pada kolom1 baris 1
lcd.print("Tirai Tertutup"); // menampilkan kalimat
delay(1000); // tunda 1 detik
lcd.clear(); // bersihkan lcd
}
else // pernyataan lainnya
{
digitalWrite (x,LOW); // set pin x low
digitalWrite (y,HIGH); // set pin y high
delay(1000); // tunda 1 detik
digitalWrite (x,LOW); // set pin x low
digitalWrite (y,LOW); //set pin y low
lcd.setCursor(1,1); // set lcd kolom1 baris 1
lcd.print("Tirai Terbuka"); // menampilkan kalimat
delay(1000); // tunda 1 detik
lcd.clear(); // bersihkan lcd
}
lcd.setCursor(10,0);
lcd.print(ldr);
}
