OPERASI INPUT DAN OUTPUT

OPERASI INPUT DAN OUTPUT
1.1 Termometer digital
a. Tujuan Percobaan :
1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja sensor LM 35
2. Mahasiswa dapat membangun thermometer digital
b. Teori dasar
Termometer
Pengertian Termometer dan Jenis Termometer | Termometer adalah alat untuk
mengukur panas atau suhu. Pada umumnya, termometer terbuat dari tabung kaca yang diisi
zat cair termometrik. Termometer berasal dari bahasa Latin thermo, yang artinya panas, dan
meter, yang artinya untuk mengukur. Zat cair termometrik adalah zat cair yang mudah
mengalami perubahan fisis jika dipanaskan atau didinginkan, misalnya air raksa dan alkohol.
Termometer mempunyai banyak jenis, antara lain termometer klinis, termometer dinding,
termometer bimetal, dan termometer maksimum-minimum. Termometer yang paling sering
kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer air raksa.
Berikut ini jenis-jenis termometer yang umum dikenal:
Termometer Air Raksa: Termometer air raksa adalah termometer cairan yang menggunakan
air raksa sebagai pengisinya. Termometer air raksa merupakan thermometer yang banyak
digunakan dibandingkan dengan termometer alkohol. Termometer air raksa sering disebut
termometer maksimum karena dapat mengukur suhu yang sangat tinggi. Jika suhu panas, air
raksa akan memuai sehingga kita akan melihat air raksa pada tabung kaca naik. Ketika suhu
turun, air raksa akan tetap berada pada posisi ketika suhu panas. Hal itu disebabkan adanya
konstraksi yang menghambat air raksa untuk kembali ke keadaan semula. OIeh karena itu,
untuk mengembalikan air raksa ke posisi dasar, kita harus mengibas-ngibaskan termometer
ini dengan kuat.
Termometer Alkohol: Termometer alkohol adalah termometer cairan yang menggunakan
alkohol sebagai pengisinya. Alkohol lebih peka daripada air raksa sehingga ketika memuai,
perubahan volumenya lebih terlihat jelas. Termometer alkohol disebut juga termometer
minimum karena mampu mengukur suhu yang sangat rendah. Untuk menghindari gaya
gravitasi bumi, termometer minimum diletakkan mendatar. Apabita suhu dingin, cairan
alkohol akan bergerak ke kiri dan membawa indeks penunjuk berwarna. Sebaliknya, apabila
suhu naik, indeks penunjuk berwarna akan tetap berada di posisinya walaupun cairan alkohol
mengembang dan bergerak ke kanan.
Termometer Klinis: Termometer klinis adalah termometer yang digunakan untuk mengukur
suhu badan yang banyak dimanfaatkan di bidang kedokteran. Suhu badan dapat diukur
dengan termometer klinis melalui rongga mulut, ketiak, atau di antara lekukan tubuh lainnya.
Suhu manusia normal berkisar pada 37°C dan tidak pernah lebih rendah dan 35°C dan tidak
pernah lebih dari 42°C. Termometer klinis bisa dibedakan menjadi dua, yaitu termometer
klinis analog dan termometer klinis digital. Perbedaan keduanya terletak pada penampilan
nilai suhu. Pada termometer klinis analog, nilai suhu ditampilkan oleh naiknya air raksa dan
kita mengetahui nilainya dengan melihat angka yang dicapai oleh air raksa pada pipa kapiler.
Sementara itu, pada termometer klinis digital, nilai suhu ditampilkan langsung dalam bentuk
angka yang tertera pada layar kecil termometer.
Termometer Inframerah: Termometer inframerah digunakan untuk mengukur suhu benda
yang sangat panas. benda yang bergerak cepat, atau benda yang tidak boleh disentuh karena
berbahaya. Termometer inframerah bisa juga disebut termometer laser, jika menggunakan
sinar laser untuk mengukur suhu benda.
Termometer Bimetal Mekanik: Termometer bimetal mekanik adalah termometer yang
terbuat dari dua buah kepingan logam yang memiliki koefisien muai yang berbeda. Bimetal
merupakan gabungan dari dua kata, yaitu bi dan metal. Bi artinya duo dan metal artinya
logam. Dua kepingan logam pada termometer bimetal mekanik akan melengkung jika terjadi
perubahan suhu. Prinsip kerja dari termometer bimetal adalah pada suhu tinggi, keping
bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muai lebih tinggi.
Sebaliknya, jika suhu rendah, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki
koefisien muai yang lebih rendah.
Lm35
Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi
untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau
dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah
perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC
LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian
outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi
arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC
dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan
TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah.
Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3
pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil
penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.
Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah : Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala
linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam
celcius. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC . Memiliki
jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. Bekerja pada tegangan 4
sampai 30 volt. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA. Memiliki pemanasan sendiri
yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam. Memiliki impedansi
keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ±
¼ ºC. Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika
dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran
impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan
dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari
sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu
LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC.
Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut : Vout LM35
= Temperature º x 10 mV Sensor suhu IC LM 35 terdapat dalam beberapa varian sebagai
berikut : LM35, LM35A memiliki range pengukuran temperature -55ºC hingga +150ºC. LM35C,
LM35CA memiliki range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC. LM35D memiliki range
pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC. LM35 Kelebihan dari sensor suhu IC LM35
antara lain : Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC Low self-heating, sebesar 0.08
ºC Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V Rangkaian menjadi sederhana Tidak memerlukan
pengkondisian sinyal
c. Alat dan bahan :
1. Board Arduino + Kabel
2. Breadboard
3. LM35
4. Kabel jumper
d. Prosedur percobaan :.
1. Untuk mengukur suhu, caranya cukup mudah. IC jenis LM 35 ini cukup praktis,
bentuknya kecil dan akurasinya tinggi. Cukup dengan menghubungkan kakinya ke
kutub + , A0 dan – seperti pada gambar, nilai tegangan listrik yang didapat akan
dikonversi menjadi nilai suhu dalam satuan derajat Celsius/Rheamur/Fahrenheit.
2. Upload program berikut :
Sketch:
a. Nilai temperatur ditampilkan di layar komputer
int potPin = 0;
// select the input pin for the LM35
float temperature = 0; // type float -> 2 angka di blkng koma
long val = 0; // tyle long = int, hanya range nilainya lebih besar
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
if (Serial.available()) // if monitor screen opened
{
val = analogRead(potPin);
// read the value from the sensor
temperature = (5.0 * val * 100.0)/1024.0; // convertion formula to Celcius
Serial.println(temperature); // write temperature to notebook monitor
// Serial.println((long)temperature); // jika nilainya ingin dibulatkan
}
delay(1000);
}
b. Nilai temperatur ditampilkan di LCD
#include <LiquidCrystal.h> // include library for LCD
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // pin to LCD
int potPin = 0;
// select the input pin for the LM35
float temperature = 0;
long val = 0;
void setup()
{
lcd.begin(16, 2); // set up the LCD's number of rows and columns
}
void loop()
{
val = analogRead(potPin);
// read the value from the sensor
temperature = (5.0 * val * 100.0)/1024.0; // convert to Celcius
lcd.clear(); // clear LCD screen
lcd.setCursor(0,0); // set text to LCD row 1
lcd.print("current temp. "); // some text to add meaning to the numbers
lcd.setCursor(0,1); // set text to LCD row 2
lcd.print((long)temperature); // writing temperature value
lcd.print(" deg.C");
delay(1000);
}
c. Thermometer digital dengan fitur lampu indikator
Tambahkan pengukur suhu ini dengan fitur lampu indikator (rangkaian traffict light)
yang
menyala bergantian pada suhu tertentu. Gunakan logika IF-ELSE atau SWITCH-CASE.
int potPin = 0; // select the input pin for the LM35
float temperature = 0;
int suhu;
long val = 0;
int redLight = 7;
int yellowLight = 6;
int greenLight = 4;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(redLight, OUTPUT);
pinMode(yellowLight, OUTPUT);
pinMode(greenLight, OUTPUT);
}
void loop()
{
if (Serial.available()) // if monitor screen opened
{
val = analogRead(potPin); // read the value from the sensor
temperature = (5.0 * val * 100.0)/1024.0;
suhu = temperature;
Serial.println("Suhu sekarang adalah : ");
Serial.println((long)temperature);
if (suhu > 30) { // Jika lebih besar dari 30 derajat
digitalWrite(redLight,HIGH);
digitalWrite(yellowLight,LOW);
digitalWrite(greenLight,LOW);
}
if (suhu >=27 || suhu <= 30) { // Jika suhunya antara 27-30 derajat
digitalWrite(yellowLight,HIGH);
digitalWrite(greenLight,LOW);
digitalWrite(redLight,LOW);
}
if (suhu < 27) { // Jika suhunya kurang dari 27 derajat
digitalWrite(greenLight,HIGH);
digitalWrite(redLight,LOW);
digitalWrite(yellowLight,LOW);
}
}
delay(5000);
}
Catatan:
---------------------------- Jika menggunakan IF - ELSE
if (suhu > 24) //
{
}
if (suhu == 26) // ‘sama dengan’ ditulis dengan simbul == . Tidak sama dengan,
simbulnya !=
{
}
if (suhu != 24 || suhu !=26) // simbul || artinya OR, sedangkan simbul && artinya AND
{
}
-------------------------- Jika menggunakan SWICH - CASE
switch (suhu)
{
case 24 : // Jika suhunya 24 derajat
……….
break;
case 26 : // Jika suhunya 23 derajat
……….
break;
default : // jika suhunya selain 23 dan 24 derajat
……….
}
3. Amati yang terjadi
1.2 Switch on/off
a. Tujuan Percobaan :
1. Mahasiswa dapat memahami analog input arduino
2. Mahasiswa dapat membangun switch on/off dengan arduino
b. Teori dasar
Switch Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau
memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain (suatu sistem saklar
tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untuk
emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).
Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka
kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop
(memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya
digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan
motor pada industri – industri. Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:
(a)Tipe Normally Open (NO)
Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan
dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan
menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.
(b)Tipe Normally Close (NC)
Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan
dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga
arus listrik akan terputus.
(c)Tipe NC dan NO
Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka
sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup
akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup
c. Alat dan bahan :
1. Board Arduino + Kabel
2. Breadboard
3. Led
4. Resirtor 220 Ω ½ watt
5. Resistor 10 k Ω
6. Push button switch
7. Kabel Jumper
d. Prosedur percobaan :
1. Hubungkan push button switch dan led dengan arduino seperti rangkaian berikut :
2. Upload program berikut :
Sketch :
a. Program push button Switch untuk tombol Bell pintu
int buttonPin = 7;
// pin signal modul Switch dihubungkan ke pin 7 Arduino
int ledPin = 13;
// nomor pin LED internal Arduino
int buttonState = 0; // nama variable status switch
void setup() {
pinMode(buttonPin, INPUT); // tombol tekan (push button) sebagai input:
pinMode(ledPin, OUTPUT); // LED pin sebagai output:
Serial.begin(9600);
// untuk membaca data pada serial port di layar monitor
}
void loop() {
buttonState = digitalRead(buttonPin); // membaca nilai tombol tekan (sensor digital)
Serial.println(sensorValue); // menulis nilai sensor di layar monitor
if (buttonState == HIGH) // check apakah tombol pushbutton ditekan
{
digitalWrite(ledPin, HIGH);
// nyalakan LED (on)
}
else
{
digitalWrite(ledPin, LOW); // matikan LED ( off)
}
}
b.
Program toogle Switch On - Switch Off
int buttonPin = 7; // the pin that the pushbutton is attached to
int ledPi n = 13; // the pin that the LED is attached to
int buttonState = 0;
// current state of the button
int lastButtonState = 0;
// previous state of the button
int buttonPushCounter = 0; // counter for the number of button presses
void setup() {
pinMode(buttonPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
buttonState = digitalRead(buttonPin); // membaca nilai tombol tekan (sensor digital)
if (buttonState != lastButtonState) { // jika nilai sekarang tidak sama dengan nilai terakhir
if (buttonState == HIGH) {
buttonPushCounter++;
}
}
lastButtonState = buttonState;
if (buttonPushCounter % 2 == 0) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
}
else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
}
1.3 Sensor Cahaya
a. Tujuan Percobaan :
1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja LDR (light dependent Resistor)
2. Mahasiswa dapat membangun switch dengan LDR
b. Teori dasar
Sensor cahaya adalah komponen elektronika yang dapat/berfungsi mengubah suatu
besaran optik (cahaya) menjadi besaran elektrik. Sensor cahaya berdasarkan perubahan
elektrik yang dihasilkan dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
 Photovoltaic : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan besaran optik
(cahaya) menjadi perubahan tegangan. Salah satu sensor cahaya jenis photovoltaic
adalah solar cell.
 Photoconductive : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan besaran
optik (cahay) menjadi perubahan nilai konduktansi (dalam hal ini nilai resistansi).
Contoh sensor cahaya jenis photoconductive adalah LDR, Photo Diode,Photo
Transistor.
Solar Cell
Solar cell merupakan jenis sensor cahaya photovoltaic, solar cell dapat mengubah cahaya
yang diterima menjadi tegangan. Apabiola solar cell menerima pancaran cahaya maka pada
kedua kaki solar cell akan muncul tegangan DC sebesar 0,5 Vdc sampai 0,6 Vdc untuk tiap cell.
Aplikasi solar cell yang paling sering kita jumpai adalah pada calculator.
LDR (Light Dependent Resistor)
LDR (Light Dependent Resistor) adalah sensor cahaya yang dapat mengubah besaran cahaya
yang diterima menjadi besaran konduktansi. Apabila LDR (Light Dependent Resistor)
menerima cahaya maka nilai konduktansi antara kedua kakinya akan meningkat (resistansi
turun). Semakin besar cahaya yang diterima maka semakin tinggi nilai konduktansinya (nilai
resistansinya semakin rendah). Aplikasi LDR salah satunya pada lampu penerangan jalan yang
akan menyala otomatis pada saat cahaya matahari mulai redup.
Photo Diode
Photo diode adalah sensor cahaya yang mengadopsi prinsip dioda, yaotu hanya akan
mengalirkan arus listrik satu arah saja. Sama seperti LDR, photo diode juaga akan mengubah
besaran cahaya yang diterima menjadi perubahan konduktansi pada kedua kakinya, semakin
besar cahaya yang diterima semakin tinggi juga nilai konduktansinya dan sebaliknya. Pada
photo diode walaupun nilai konduktansi tinggi (resistansi rendah) tetapi arus listrik hanya
dapat dialirkan satu arah saja dari kaki Anoda ke kaki Katoda.
Photo Transistor
Photo transistor adalah sensor cahaya yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi
besaran konduktansi. Photo transistor prinsip kerjanya sama halnya dengan transistor pada
umum, fungsi bias tegangan basis pada transistor biasa digantikan dengan besaran cahaya
yang diterima photo transistor. Pada saat photo transistor menerima cahaya maka nilai
konduktansi kaki kolektor dan emitor akan naik (resistansi kaki kolektor-emitor turun).
c. Alat dan bahan :
1. Board Arduino + Kabel
2. Breadboard
3. LDR
4. Resirtor 10 kΩ ½ watt
c. Prosedur percobaan :
1. Dengan sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor), Lampu akan otomatis menyala
(On) jika sensor tidak terkena cahaya (gelap). Sebaliknya, lampu akan mati (Off ) apabila
sensor terkena cahaya terang. Hubungkan LDR ke pin analog 0 dan LED di pin digital 13
seperti gambar berikut.
2. Upload program berikut :
Sketch:
// Program Lampu otomatis gelap/terang
Int sensorPin = 0;
Int ledPin = 13;
// pin signal LDR dihubungkan ke Port Analog 0 Arduino
// pin untuk LED
int sensorValue = 0; // variable nilai yg dihasilkan sensor
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600); // untuk membaca data pada serial port di layar monitor
}
void loop()
{
sensorValue = analogRead(sensorPin);
// membaca nilai dari sensor:
Serial.println(sensorValue); // menulis nilai sensor di layar monitor
if (sensorValue <= 500 ) // tentukan batas intensitas cahaya 0 - 1024
{
digitalWrite(ledPin, HIGH);
// menyalakan lampu LED (on)
}
else
{
digitalWrite(ledPin, LOW); // mematikan lampu LED (off)
}
}
Catatan:
Pin signal modul LDR (juga keluarga resistor yg lain, misalnya
Potensiometer, Thermistor) dihubungkan dengan port Analog Arduino, bukan port
digital
1.4 Control relay
a. Tujuan Percobaan :
1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja relay
2. Mahasiswa dapat membangun control relay dengan arduino
b. Teori dasar
Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik
(elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON pada saat
diberikan energi elektro magnetik pada armatur relay tersebut. Relay pada dasarnya terdiri
dari 2 bagian utama yaitu saklar mekanik dan sistem pembangkit elektromagnetik (induktor
inti besi). saklar atau kontaktor relay dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang
diberikan ke induktor pembangkit magnet untuk menrik armatur tuas saklar atau kontaktor
relay. Relay yang ada dipasaran terdapat berbagai bentuk dan ukuran dengan tegangan kerja
dan jumalh saklar yang berfariasi, berikut adalah salah satu bentuk relay yang ada dipasaran.
Contoh Relay Elektro Mekanik
Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus interface
antara beban dan sistem kendali elektronik yang berbeda sistem power supplynya. Secara
fisik antara saklar atau kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah sehingga antara
beban dan sistem kontrol terpisah. Bagian utama relay elektro mekanik adalah sebagai
berikut.
 Kumparan electromagnet
 Saklar atau kontaktor
 Swing Armatur
 Spring (Pegas)
Konstruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NC (Normally Close)
Dari konstruksi relai elektro mekanik diatas dapat diuraikan sistem kerja atau proses
relay bekerja. Pada saat elektromagnet tidak diberikan sumber tegangan maka tidak ada
medan magnet yang menarik armature, sehingga skalar relay tetap terhubung ke terminal NC
(Normally Close) seperti terlihat pada gambar konstruksi diatas. Kemudian pada saat
elektromagnet diberikan sumber tegangan maka terdapat medan magnet yang menarik
armature, sehingga saklar relay terhubung ke terminal NO (Normally Open) seperti terlihat
pada gambar dibawah.
Konstruksi Relai Elektro Mekanik Posisi NO (Normally Open)
Relay elektro mekanik memiliki kondisi saklar atau kontaktor dalam 3 posisi. Ketiga
posisi saklar atau kontaktor relay ini akan berubah pada saat relay mendapat tegangan
sumber pada elektromagnetnya. Ketiga posisi saklar relay tersbut adalah :
 Posisi Normally Open (NO), yaitu posisi saklar relay yang terhubung ke terminal NO
(Normally Open). Kondisi ini akan terjadi pada saat relay mendapat tegangan sumber
pada elektromagnetnya.
 Posisi Normally Colse (NC), yaitu posisi saklaar relay yang terhubung ke terminal NC
(Normally Close). Kondisi ini terjadi pada saat relay tidak mendapat tegangan sumber
pada elektromagnetnya.
 Posisi Change Over (CO), yaitu kondisi perubahan armatur sakalr relay yang berubah
dari posisi NC ke NO atau sebaliknya dari NO ke NC. Kondisi ini terjadi saat sumber
tegangan diberikan ke elektromagnet atau saat sumber tegangan diputus dari
elektromagnet relay.
Relay yang ada dipasaran terdapat bebarapa jenis sesuai dengan desain yang
ditentukan oleh produsen relay. Dilihat dari desai saklar relay maka relay dibedakan menjadi :
 Single Pole Single Throw (SPST), relay ini memiliki 4 terminal yaitu 2 terminal untuk
input kumaparan elektromagnet dan 2 terminal saklar. Relay ini hanya memiliki posisi
NO (Normally Open) saja.
 Single Pole Double Throw (SPDT), relay ini memiliki 5 terminal yaitu terdiri dari 2
terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 3 terminal saklar. relay jenis ini
memiliki 2 kondisi NO dan NC.
 Double Pole Single Throw (DPST), relay jenis ini memiliki 6 terminal yaitu terdiri dari
2 terminal untuk input kumparan elektromagnetik dan 4 terminal saklar untuk 2
saklar yang masing-masing saklar hanya memilki kondisi NO saja.
 Double Pole Double Throw (DPDT), relay jenis ini memiliki 8 terminal yang terdiri
dari 2 terminal untuk kumparan elektromagnetik dan 6 terminal untuk 2 saklar
dengan 2 kondisi NC dan NO untuk masing-masing saklarnya.
Relay dapat digunakan untuk mengontrol motor AC dengan rangkaian kontrol DC
atau beban lain dengan sumber tegangan yang berbeda antara tegangan rangkaian kontrol
dan tegangan beban. Diantara aplikasi relay yang dapat ditemui diantaranya adalah :
 Relay sebagai kontrol ON/OF beban dengan sumber tegang berbeda.
 Relay sebagai selektor atau pemilih hubungan.
 Relay sebagai eksekutor rangkaian delay (tunda)
 Relay sebagai protektor atau pemutus arus pada kondisi tertentu.
c. Alat dan bahan :
1. Board Arduino + Kabel
2. Breadboard
3. Relay 5 vdc
4. Lampu pijar + fitting
5. Kabel jumper
d. Prosedur percobaan :.
1. Output dari pembacaan sensor (misalnya sensor garis, suhu, cahaya, warna, remote
control, gerak, jarak), dapat dihubungkan dengan relay yang berfungsi sebagai switch /
tombol ON/OFF berbagai peralatan listrik. Skemanya adalah sebagai berikut:
Pin vcc dihubungkan ke pin digital 3
2. Upload program berikut :
Sketch:
int relay1 = 3; // pin 3 Arduino dihubungkan dengan pin SIGNAL modul Relay
void setup()
{
pinMode(relay1, OUTPUT); // pin 13 sebagai output
}
void loop()
{
digitalWrite(relay1, HIGH); // led On
delay(1000);
// tunggu 1 detik
digitalWrite(relay1, LOW); // led Off
delay(1000);
// tunggu 1 detik
}
3. Amati yang terjadi
1.5 Pengaturan output PWM
a. Tujuan Percobaan :
1. Mahasiswa dapat memahami sinyal Pulse Width Modulation (PWM)
2. Mahasiswa dapat membangkitkan sinyal PWM dari Arduino
b. Teori dasar
Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar
sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-
rata yang berbeda. Beberapa contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk
telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan,
audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya. Aplikasi PWM berbasis
mikrokontroler biasanya berupa pengendalian kecepatan motor DC, pengendalian motor
servo, pengaturan nyala terang LED dan lain sebagainya.
Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun
memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo
sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang
tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%).
Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan signal
analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan banyak
cara, dapat menggunakan metode analog dengan menggunakan rankaian op-amp atau
dengan menggunakan metode digital. Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya
sangat halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi
oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM
tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki variasi
perubahan nilai sebanyak 28 = 256 variasi mulai dari 0 – 255 perubahan nilai yang mewakili
duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut.
Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off” dalam satu perioda gelombang
melalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM akan didapat duty cycle yang
diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan sebagai:
DutyCycle=tON/(tON+tOFF)x100%
Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan seluruhnya. Jika
tegangan catu 100V, maka motor akan mendapat tegangan 100V. pada duty cycle 50%,
tegangan pada motor hanya akan diberikan 50% dari total tegangan yang ada, begitu
seterusnya.
Untuk melakukan perhitungan pengontrolan tegangan output motor dengan metode
PWM cukup sederhana sebagaimana dapat dilihat pada ilustrasi gambar di bawah ini.
Dengan menghitung duty cycle yang diberikan, akan didapat tegangan output yang
dihasilkan. Sesuai dengan rumus yang telah dijelaskan pada gambar.
Average Voltage = (a/a+b)xVfull
Average voltage merupakan tegangan output pada motor yang dikontrol oleh sinyal
PWM. a adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “on”. b adalah nilai duty cycle saat kondisi
sinyal “off”. Vfull adalah tegangan maksimum pada motor. Dengan menggunakan rumus
diatas, maka akan didapatkan tegangan output sesuai dengan sinyal kontrol PWM yang
dibangkitkan.
c. Alat dan bahan :
1. Board Arduino + Kabel
2. Breadboard
3. LED
4. Resirtor 220 Ω ½ watt
5. Kabel jumper
d. Prosedur percobaan :
1. PWM adalah singkatan dari Pulse With Modulation, yang fungsinya untuk mengatur
besaran output digital dalam range tertentu ( 0 – 255 ). Konsep PWM ini banyak
diimplementasikan untuk pengaturan kecepatan motor, besaran intensitas cahaya, dan
keperluan lainnya.Arduino memiliki 6 pin PWM, yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Oleh karena
itu, motor ataupun lampu yang akan dikontrol harus dihubungkan dengan pin PWM
tersebut. Hubungkan resistor dan led pada pin pwm (pin 9) seperti gambar berikut.
2. Upload program berikut :
Sketch:
// Program pengaturan intensitas cahaya
int ledPin = 9; // PWM pin for the LED
void setup() {} // no setup needed
void loop() {
for (int i=0; i<=255; i++)
{
// ascending value for i
analogWrite(ledPin, i); // sets brightess level to i
delay(100); // pauses for 100ms
}
for (int i=255; i>=0; i--) // descending value for i
{
analogWrite(ledPin, i); // sets brightess level to i
delay(100); // pauses for 100ms
}
}
Catatan:
for (int i=0; i<=255; i++) = naik +1 secara berulang .
for (int i=0; i<=255; i+=5) = naik +5 secara berulang
3. Cobalah memodifikasi program diatas dengan menggunakan 2 LED :
// dual fade
int redPin = 9; // Red LED connected to digital pin 9
int yellowPin = 10; // Yellow LED connected to digit al pin 10
void setup() {
// nothing happens in setup
}
void loop() {
// fade in from min to max in increments of 5 points:
for(int fadeValue = 0 ; fadeValue <= 255; fadeValue +=5) {
// sets the value (range from 0 to 255):
analogWrite(redPin, fadeValue);
analogWrite(yellowPin, (255 - fadeValue));
// wait for 30 milliseconds to see the dimming effect
delay(30);
}
// fade out from max to min in increments of 5 points:
for(int fadeValue = 255 ; fadeValue >= 0; fadeValue -=5) {
// sets the value (range from 0 to 255):
analogWrite(redPin, fadeValue);
analogWrite(yellowPin, (255 - fadeValue));
// wait for 30 milliseconds to see the dimming effect
delay(30);
}
}
4. Amati yang terjadi