Ujian Tengah Semester

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Teori (komponen)

4. Rangkaian Dan Prinsip Kerja

5. Listing Program Dan Penjelasan

6. Flowchart

7. Link Download File 

TUGAS UTS:
 MEMBUAT RANGKAIAN SUN TRACKER DENGAN INPUT  : LDR , MENGGUNAKAN OUTPUT LCD DAN MOTOR DC

1. Tujuan [kembali]
 Tujuan :
 1. Untuk Mengetahui apa itu Sun Tracker
 2. Untuk Mengetahui Fungsi Dari Sun Tracker
 3. Untuk  Mengetahui Cara Kerja dari Sun Tracker
 4. untuk Mengetahui Penggunaan/ Aplikasi Dari Sun tracker

2. Alat dan Bahan [kembali]
1.  Sensor LDR (2 buah)
2.  Solar Panel (1 buah)
3.   LCD 16x2 (1 buah)
4.   Motor Servo (1 buah)
5.   Arduino UNO (1 buah)
6.   Resistor (2 buah)
7.   VCC (2 bauh)
8.  GND (2 buah)


3. Dasar Teori [kembali]

A. Arduino Uno  (datasheet)

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 (datasheet)

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 SENSOR LDR

  1. Datasheet

    2. Percobaan

         Dari Grafik dapat disimpulkan bahwa besarnya hambatan atau resistansi dari sensor ldr dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diberikan, dan dapat dilihat bahwa semakin besar intensitas cahaya maka nilai resistansinya akan semakin kecil dan begitu sebaliknya.

C.  Solar Panel 

Panel surya berfungsi untuk melewati efek fotolistrik dimana bahan-bahan tertentu menciptakan aliran listrik saat matahari bersinar di atasnya. Panel surya sendiri terdiri dari kristal silikon di mana setiap setengah didopin menjadi dopan yang berbeda untuk menghasilkansebuah semikonduktor. Ketika matahari muncul di permukaan, panelsurya menyediakan energi yang dibutuhkan untuk semikonduktoruntuk menghasilkan arus searah (DC).

D. Motor Servo  (datasheet)

Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.

Ada dua jenis motor servo, yaitu motor servo AC dan DC. Motor servo AC lebih dapat menangani arus yang tinggi atau beban berat, sehingga sering diaplikasikan pada mesin-mesin industri. Sedangkan motor servo DC biasanya lebih cocok untuk digunakan pada aplikasi-aplikasi yang lebih kecil. Dan bila dibedakan menurut rotasinya, umumnya terdapat dua jenis motor servo yang dan terdapat di pasaran, yaitu motor servo rotation 180⁰ dan servo rotation continuous.

• Motor servo standard (servo rotation 180⁰) adalah jenis yang paling umum dari motor servo, dimana putaran poros outputnya terbatas hanya 90⁰ kearah kanan dan 90⁰ kearah kiri. Dengan kata lain total putarannya hanya setengah lingkaran atau 180⁰.
• Motor servo rotation continuous merupakan jenis motor servo yang sebenarnya sama dengan jenis servo standard, hanya saja perputaran porosnya tanpa batasan atau dengan kata lain dapat berputar terus, baik ke arah kanan maupun kiri.

                                 

jika lebar pulsa yang diberikan bernilai 1ms maka putaran motor servo berlawanan arah jarum jam jika lebar pulsa bernilai 2ms maka motor servo akan berputar searah jarum jam  

Prinsip kerja motor servo:

      Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Ketika lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros motor servo akan bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Jika ada kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut, maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo tidak akan mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa kendali harus diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar posisi poros motor servo tetap bertahan pada posisinya.

4. Rangkaian Simulasi Dan Prinsip Kerja [kembali]

4.1 Rangkaian Simulasi

 Prinsip Kerja:

1. LDR 1 dan LDR 2 akan mendeteksi cahaya sinar matahari yang mana hasil dari pembacaan sensor ini akan sebagai input oleh ke Arduino melalui pin analog A0 dan A1
2. kemudian ouput dari arduino ini adalah motor servo dan lcd yang mana motor servo berfungsi sebagai penggerak yang mana output arduino ini akan dihubungkan pada pin digital 9 dan lcd berfungsi menampilkan intesitas cahaya dan lcd ini akan dihubungkan dengan pin digital 4,5,6,7 dan pin pada lcd D4,D5,D6,D7
3. Pada saat LDR mendekteksi cahaya arduino akan memproses hasil pembacaan dari sensor LDR
4. jika intesitas cahaya pada LDR1(A0) lebih besar dari LDR2(A1) maka motor servo akan bergerak ke arah sudut 160 (arah timur)
5. jika intesitas cahaya LDR2(A1) lebih besar dari LDR(A0) maka motor servo akan bergerak ke arah sudut 20 (arah barat)
6. jika tidak ada cahaya maka motor servo akan bergerak ke arah sudut 160 (arah timur)

4.2 Gambar alat

 

4.3 Video Simulasi

5. Listing Program Dan Penjelasan [kembali]

#include <Servo.h> //memanggil library motor servo
#include<LiquidCrystal.h> //memanggil library lcd
#define LUX A0//mendeklarasian variabel LUX
LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7);//menentukan pin lcd yang akan dipakai
float lux,Temp,volts,volt,value;//mendeklarasikan variabel yang akan dipakai

Servo tracker;  // membuat variabel yang digunakan untuk mengontrol motor servo
int eastLDRPin = 0;  //mendeklarasikan pin input pada ldr
int westLDRPin = 1;  //mendeklarasikan pin input pada ldr
int eastLDR = 0;   //mendeklarasikan nilai sensor ldr
int westLDR = 0;
int error = 0;//mendeklarasikan nilai error
int calibration = 204;  //digunakan untuk mengkalibrasikan kembali jika intesitas cahaya pada kedua sensor sama dengan nol
int trackerPos = 90;    //posisi awal pada motor servo

void setup()
{
  tracker.attach(9);  // pin input pada motor servo
}


void loop()
{

  value=analogRead(LUX);//pembacaan nilai cahaya pada ldr
volt=(value/1023.0)*5;//konversi cahaya ke satuan volt
lux=((2500/volt)-500)/3.3;//konversi dari volt ke lux
delay(10);
/*------Display Result------*/
lcd.clear();//membersihkan layar lcd
lcd.setCursor(0,0);//menentukan posisi dimana syntak akan ditulis
lcd.print("LDR1: ");//menampilkan display tulisan LDR1
lcd.print((int)lux);//menampilkan nilai intesitas cahaya
lcd.print(" intesitas");//menampilkan tulisan intesitas
delay(500);//delay dari display

  eastLDR = calibration + analogRead(eastLDRPin);    //membaca nilai dari sensor ldr1
  westLDR = analogRead(westLDRPin);//membaca nilai sensor ldr2
  if(eastLDR<350 && westLDR<350)  //mengcheck jika cahaya yang dideteksi sangat kecil
  {
    while(trackerPos<=160)  //mengembalikan posisi sel surya ke posisi semula(posisi timur
    {
      trackerPos++;
      tracker.write(trackerPos);
      delay(100);
    }
  }
  error = eastLDR - westLDR;          //menghitung nilai error
  if(error>15)        //cek kondisi nilai error besar dari 15
  {
    if(trackerPos<=160)  //mengcheck apakah posisi sel surya tidak pada posisi sudut 160
    {
      trackerPos++;
      tracker.write(trackerPos);  //menggerakan sel surya ke arah timur
    }
  }
  else if(error<-15)  //cek kondisi nilai eror kecil dari -15
  {
    if(trackerPos>20)  //cek posisi sel surya tidak pada posisi sudut 20
    {
      trackerPos--;
      tracker.write(trackerPos);  //Menggerakan sel surya ke arah barat
    }
  }
  delay(100);
}

6.Flowchart [kembali]

7.Link Download [kembali]

a. Link Download Rangkaian proteus : Disini
b. Link Download CODING                   : Disini
c. Link Download Video                     : Disini