22. Eksperimen dengan Aneka Sensor

22. Eksperimen dengan Aneka Sensor

Hubungan antara arduino dengan sensor sangat erat sekali. Dengan menggunakan ardublock sebagai pengganti bahasa pemrograman C++ pada arduino akan mempermudah siswa SD sekalipun untuk mempelajari arduino tanpa bahasa pemrograman. Begitu pula dengan ardublock akan mempermudah bahasa pemrograman aneka sensor yang semula menggunakan bahasa pemrograman untuk koneksi antar sensor akan lebih simple dan mudah dengan adanya ardublock arduino.

Bab ini membahas berbagai sensor, yang tergolong sebagai sensor magnet, kemiringan, getaran, tegangan, flex,dan FSR dengan penerapannya pada Arduino dengan Ardublock.

22.1 Sensor Magnet 

Modul sensor magnet berguna untuk mendeteksi keberadaan bahan bermagnet. Salah satu aplikasinya adalah untuk mendeteksi pintu yang terbuka. Contoh modul sensor magnet ditunjukkan pada Gambar 22.1. Modul tersebut mempunyai tiga Pin dengan fungsi masing-masing seperti berikut:

  • Pin G : dihubungkan keground.
  • Pin V : dihubungkan ke tegangan
  • Pin S : Berisi isyarat berupa HIGH atau LOW.

Gambar 22.1 Modul sensor magnet

Untuk melakukan percobaan, silakan untuk menyusun rangkaian seperti terlihat pada Gambar 22.2. Rangkaian tersebut akan membuat lampu mati kalau ada magnet didekatkan sensor magnet dan menyala kalau magnet dijauhkan dari sensor. Hal ini untuk menandakan kalau pintu tertutup, magnet akan berdekatan dengan sensor. Kalau pintu terbuka, sensor berjauhan dengan magnet.

 

Gambar 22.2 Rangkaian percobaan sensor magnet

Gambar 22,3 memberikan ilustrasi mengenai sensor magnet terhadap benda bermagnet dalam mengendalikan LED. Ketika benda bermagnet berada dekat sensor magnet, LED dalam keadaan mati. Saat benda bermagnet dijauhkan dari sensor magnet, LED dihidupkan.

Gambar 22.3 Magnet, sensor magnet, dan LED

Untuk menangani sensor magnet, ArduBlok menyediakan blok berikut:

Blok ini terdapat di laci . Blok ini memberikan nilai balik bertipe digital.

Untuk mempraktikkan penggunaan sensor magnet, silakan untuk membuat proyek baru bernama magnet. abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.4.

Gambar 22.4 Blok untuk mencoba sensor magnet

Pada proyek ini, variabel digital bernama statugMagnet diisi dengan nilai yang dihasilkan oleh sensor magnet yang dipasang pada pin digital 3. Selanjutnya, nilai variabel ini digunakan untuk rnengontrol LED yang terpasang di pin digital 2. Dalam hal ini, jika sensor magnet tnemberikan nilai 1, LED akan menyala dan kalau sensor magnet memberikan nilai 0, LED padam.

Alternatif lain untuk mendeteksi magnet adalah menggunakan sensor Hall A31443. wujudnya ditunjukkan pada Gambar 22.5. Sensor Hall adalah sensor yang mengeluarkan tegangan kalau didekatkan dengan sumber magnet.

Gambar 22.5 sensor Hall A31443

Untuk mempraktikkan sensor Hall, rangkaian seperti terlihat pada Gambar 22.6 perlu disusun terlebih dahulu. Resistor yang digunakan untuk LED sebesar 220Ω, sedangkan yang menghubungkan kedua kaki tepi pada sensor Hall berupa 10K.

Gambar 22.6 Rangkaian untuk menguji sensor Hall

Sensor Hall sering kali dikemas dalam modul. Contoh ditunjukkan pada Gambar 22.7. Cara menghubungkan modul ini dengan Arduino adalah seperti berikut:

  • Pin GND (atau -) dihubungkan dengan pin GND Arduino;
  • Pin 5V (atau +) dihubungkan dengan pin 5V Arduino.
  • Pin OUT (S) dihubungkan dengan pin digital Arduino.

Berbagai vendor memproduksi modul hall dengan komposisi pin yang berlainan. Oleh karena itu, Anda harus menyesuaikan diri dalam menyusun rangkaian. Gambar

22.8 akan menunjukkan contoh rangkaian yang menggunakan modul sensor Hall.

Gambar 22.7 Modul sensor Hall

Gambar 22.8 Modul sensor Hall

Untuk mempraktikkan penggunaan sensor Hall baik dalam bentuk modul atau tidak, silakan untuk membuat proyek baru bernama hal I . abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.9.

Gambar 22.9 Blok untuk mencoba sensor Hall

Untuk menguji sensor Hall, dekatkan benda bermagnet pada sisi sensor yang mengandung tulisan.

22.2 Sensor Reed 

Sensor reed adalah sensor yang bertindak sebagai saklar listrik Yang dikendalikan oleh Saklar dibentuk oleh (lua bahan logam yang diletakkan di tabung Iaca. Norrnalnya, kcdua logam tersebut tidak saling berhubungan. terdapat medan magnet, kedua logam tersebut saling terhubung, Yang membuat listrik dapat mengalir. Gambar 22.10 memperlihatkan contoh modul Yang mengandung sensor read

Gambar 22.10 Modul sensor reed Keyes KY-025

Tabel 22.1 memperlihatkan contoh untuk hubungan antara modul reed dan Arduino untuk kepentingan pengujian.

Tabel 22.1 Hubungan antara modul reed dan Arduino

Untuk mempraktikkan penggunaan sensor reed, silakan untuk membuat proyek baru bernama reed. abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.11.

Gambar 22.11 Blok untuk percobaan dengan modul sensor reed

Gambar 22.12 Contoh hasil pengujian modul sensor reed

22.3 Sensor Kemiringan 

Sensor kemiringan (tilt sensor) adalah sensor yang dapat digunakan untuk mengetahui posisi kemiringan. Dalam bentuk sederhana, sensor dapat digunakan untuk mengetahui suatu benda dalam keadaan miring atau tidak. Untuk yang lebih kompleks, kemiringan pada setiap sumbu dapat diketahui. Gambar 22.13 memperlihatkan dua contoh modul yang mengandung sensor kemiringan.

Gambar 22.13 Contoh modul sensor kemiringan

Gambar 22.14 memperlihatkan rangkaian yang digunakan untuk Percobaan dengan menggunakan sensor jenis SW-200D atau SW-520D. Adapun Gambar 22.15 menunjukkan contoh rangkaian yang digunakan untuk modul yang mempunyai 3 kaki. Pada gambar ini, modul mempunyai susunan kaki dari kiri ke kanan berupa G, V, dan juga S. Anda perlu menyesuaikan dengan susunan pin pada modul yang Anda gunakan.

Gambar 22.14 Rangkaian untuk percobaan dengan SW-200D atau SW-520D

Gambar 22.15 Rangkaian untuk modul sensor kemiringan dengan tiga pin

Untuk menangani sensor kemiringan, ArduBlock menyediakan blok berikut:

Blok ini terdapat di laci .

Untuk mempraktikkan penggunaan sensor reed, silakan untuk membuat proyek baru bernama tiIt . abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.16.

 

Gambar 22.16 Blok untuk pengujian sensor kemiringan

Untuk mengujinya, cobalah untuk membuat modul dalam keadaan vertical pada berbagai posisi sampai anda menjumpai LED menyala.

Penggunaan beberapa sensor untuk mendeteksi berbagai kemiringan bisa diterapkan

22.4 Sensor Getaran 

Modul deteksi getaran bertindak seperti saklar. Nilai yang dihasilkan HIGH kalau ada tekanan Yang luar biasa pada sensornya atau ada perubahan kecepatan Yang mencapai kekuatan sentrifugalnya. Modul mengandung sensor getaran Yang terbuat dari pipa logam dan plastik dan mempunyai sensitivitas tinggi tanpa terpengaruh oleh suara eksternal. Hal yang terjadi sesungguhnya, hambatan berubah ketika ada getaran, Dalam keadaan statis, isyarat yang diberikan oleh modul berupa LOW. Contoh modul deteksi getaran diperlihatkan pada Gambar 22.17.

Gambar 22.17 Modul deteksi getaran keluaran Meeeno yang menggunakan sensor SW-420

Cara menghubungkan modul seperti yang terlihat pada Gambar 22.18 dengan

Arduino adalah sebagai berikut:

  • G dihubungkan ke ground;
  • V dihubungkan ke sumber tegangan 5V;
  • S dihubungkan misalnya ke pin D3.

Modul sejenis menggunakan nama-nama pin yang berbeda, Sebagai contoh, G bisa berupa -, V bisa berupa VCC, dan S bisa berupa OUT atau SIG. Oleh karena itu, Anda bisa menyesuaikan sendiri.

 

Gambar 22.18 Hubungan antara modul sensor getaran

Untuk menangani sensor getaran, ArduBlock menyediakan blok berikut:

Blok ini terdapat di laci . Namun, blok ini hanya digunakan untuk mendapatkan nilai 0 atau 1. Sebagai alternatif, Anda bisa menggunakan blok analog pin untuk mendapatkan nilai analog. Inilah yang akan digunakan untuk menguji rangkaian pada Gambar 22.19.

Untuk mempraktikkan penggunaan sensor getaran, silakan untuk membuat proyek baru bernama getaran . abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.20.

Gambar 22.19 Blok untuk menguji modul sensor getaran

Gambar 22.20 Contoh hasil pengujian modul sensor getaran

Modul lain yang juga digunakan untuk mendeteksi getaran adalah modul yang berisi percussion knocking knock sensor. Sensor berupa spiral yang diletakkan dalam wadah plastik. Contoh modul ini ditunjukkan dalam Gambar 22.21. Modul ini lebih peka terhadap getaran dibandingkan dengan modul pada Gambar 22.17.

Gambar 22.21 Modul berisi sensor Percussion Knocking Knock

Cara menguji modul ini serupa dengan modul pada Gambar 22.17.

 

22.5 Sensor Tegangan

Sensor tegangan adalah sensor yang digunakan untuk membaca tegangan DC antara 0 hingga 25V. Contoh modul sensor tegangan ditunjukkan pada Gambar 22.22.

Gambar 22.22 Modul sensor tegangan

Cara menggunakan sensor ini ditunjukkan pada Tabel 22.2.

Tabel 22.2 Penggunaan pin-pin di modul sensor tegangan

ArduBlock menyediakan blok berikut untuk menangani sensor tegangan:

Blok ini terdapat di laci . Namun, blok ini sebenarnya identik dengan  .

Untuk mempraktikkan penggunaan sensor tegangan, silakan untuk membuat proyek baru bernama sensor Tegangan . abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.23.

Gambar 22.23 Blok untuk menguji modul sensor tegangan

Pada proyek ini, blok berikut digunakan untuk membaca nilai di pin analog Ao dan meletakkan hasilnya ke variabel pinAnalog:

Selanjutnya, nilai di variabel tersebut diubah menjadi tegangan dan disimpan ke variabel yang dapat menyimpan nilai pecahan melalui blok berikut:

Dengan begitu, variabel Vout berisi nilai tegangan yang dihasilkan oleh pin S. Setelah Vout diperoleh, maka Vin (tegangan yang diukur) bisa dihitung menggunakan blok berikut:

selanjutnya, informasi tegangan terulśur dikirim ke Serial Monitor melalui:

Adapun blok berikut digunakan untuk membuat pengukuran tegangan dilakukan setiap 500 milidetik:

Gambar 22.24 akan memperlihatkan contoh hasil pengukuran pada baterai AAA.

Gambar 22.24 Contoh hasil pengujian modul sensor tegangan

Jika Anda tidak memiliki modul sensor tegangan, Anda dapat menggunakan dua resistor dan menyusunnya sebagai pembagi tegangan. Pembagi tegangan dengan menggunakan resistor sering kali digunakan pada pelbagai rangkaian. Salah satu aplikasinya adalah untuk menurunkan tegangan. Konsep pembagi tegangan diperlihatkan pada Gambar 22.25. Dengan mengatur nilai RI dan R2, dapat diperoleh tegangan keluaran (VOUT) yang lebih kecil daripada tegangan masukan (VIN).

Garnbar 22.25 Pembagi tegangan

Pin analog AO hingga A5 dapat digunakan untuk mengukur tegangan DC hingga 5V. Kalau tegangan yang akan diukur melebihi 5V, harus ada suatu penanganan tersendiri mengingat tegangan analog yang tertinggi di Arduino adalah 5 volt. Hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan pembagi tegangan seperti terlihat dalam Gambar 22.2. Dalam hal ini, VIN adalah tegangan yang diukur dan VOUT adalah tegangan Yang akan dihubungkan ke pin analog Arduino. Cara perhitungannya sederhana saja, yakni memakai rumus seperti berikut:

Sebagai contoh, dengan memilih RI = 30K dan R2 = IOK, maka VOUT 1/ 4 VIN. Berdasarkan hal ini, mengingat tegangan maksimum untuk VOUT adalah 5V, maka tegangan VIN adalah 4 x 5 atau 20 volt. Dengan perkataan Iain, rangkaian seperti itu dapat digunakan untuk mengukur tegangan hingga 20 volt. Dalam praktik, tidak ada sebuah resistor yang memiliki hambatan sebesar 30K. Walaupun begitu, resistor 30K dapat disusun dengan menggunakan 3 resistor IOK yang dipasang secara seri. Untuk memperoleh tegangan VIN, rumus yang digunakan adalah:

Vin 4 x Vout = 4 x nilai_Analog0 x 5 / 1023

Contoh pengujian untuk mengukur baterai 9V diperlihatkan pada Gambar 22.26. Tentu saja, kapan saja Anda bisa mengganti baterai 9V tersebut dengan baterai Iain sepanjang tidak lebih dari 20V.

 

Gambar 22.26 Pengujian baterai 9V. Empat resistor yang digunakan berukuran 10K

 

Untuk mempraktikkan pengukuran tegangan, silakan untuk membuat proyek baru bernama pembagiTegangan . abp, Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar

22.27.

Gambar 22.27 Blok untuk menguji pengukuran tegangan menggunakan pembagi tegangan

 

Pada proyek ini, blok

digunakan untuk menghitung tegangan baterai yang diukur. Perkalian akan tnenghasilkan angka terbesar sebesar 20 volt mengingat tegangan dengan terb 4 di Situ dicatat Vin adalah 5 volt.

Gambar 22.28 Contoh hasil pengukuran tegangan melalui pembagi tegangan

22.6 Sensor Cahaya 

Sensor cahaya yang dimaksud di sini adalah LDR. Sensor ini sering dijual dalam bentuk modul. Contoh ditunjukkan pada Gambar 22.29. Sensor ini memiliki 4 pin, dengan masing-masing adalah seperti berikut:

  • A0: Pin ini dihubungkan ke pin analog. Hasilnya berupa nilai antara 0 dan 1023,
  • GND: Pin ini dihubungkan ke ground.
  • VCC: Pin berikut dihubungkan ke pin 5V.
  • DO: Pin ini dihubungkan ke pin digital. Hasilnya berupa nilai 0 atau 1.

Tabel 22.3 memperlihatkan cara menyusun rangkaian untuk menguji modul sensor cahaya.

Gambar 22.29 Modul senqor cahaya

Tabel 22.3 Hubungan antara modul sensor cahaya dan Arduino

Untuk mempraktikkan penggunaan modul sensor cahaya, silakan untuk membuat proyek baru bernama modulcahaya . abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.30.

Gambar 22.30 Blok untuk menguji modul sensor cahaya

Pada proyek ini, nilai di pin analog AO dibaca dan diletakkan di variabel bernama ni lai Pin. Kemudian, isi variabel ini dikirimkan ke Serial Monitor. Adapun blok de lay digunakan untuk mengatur agar pembacaan data dilakukan per 500 milidetik.

Contoh hasil pengujian modul sensor cahaya diperlihatkan pada Gambar 22.31.

 

Gambar 22.31 Contoh hasil pengujian modul sensor cahaya

22.7 Sensor Flex 

Sensor Flex adalah sensor yang resistansinya naik ketika bagian sensor ini ditekuk Contoh sensor ini ditunjukkan pada Gambar 22.32. Aplikasi sensor ini misalnya dipasang pada jari-jari tangan robot.

Gambar 22.32 Sensor Flex

Untuk mempraktikkan sensor ini, silakan untuk menyusun rangkaian seperti terlihat dalam Gambar 22.33. Resistor yang digunakan dalam rangkaian ini adalah 10K

 

Gambar 22.33 Rangkaian untuk menguji sensor Flex

Untuk mempraktikkan penggunaan sensor cahaya, silakan untuk membuat proyek baru bernama flex . abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.34.

Gambar 22.34 Blok untuk menguji sensor flex

Pada proyek ini, nilai di pin analog AO dibaca dan diletakkan di variabel bernama ni Lai Pin. Kemudian, isi variabel ini dikirimkan ke Serial Monitor. Adapun blok de 1 ay digunakan untuk mengatur agar pembacaan data dilakukan per 500 milidetik.

Contoh hasil pengujian modul sensor cahaya diperlihatkan pada Gambar 22.31. Tampak bahwa nilai yang dihasilkan di pin AO menurun ketika sensor ditekuk.

Gambar 22.35 Contoh hasil pengujian sensorflex

22.8 Force Sensitive Resistor 

Force sensitif resistor (FSR) adalah komponen yang apabila bagian bulatannya ditekan, nilai resistansinya mengecil. Gambar 22.36 memperlihatkan contoh FSR jenis FSR400.

Gambar 22.36 FSR

Untuk menguji komponen ini, rangkaian seperti terlihat pada Gambar 22.37 perlu disusun terlebih dahulu. Resistor yang digunakan sebesar 10K.

Gambar 22.37 Rangkaian untuk menguji FSR

Untuk mempraktikkan penggunaan FSR, silakan untuk membuat proyek baru bernama fsr . abp. Lalu, susunlah blok seperti terlihat pada Gambar 22.38.

Gambar 22.38 Blok untuk menguji FSR

Blok yang digunakan untuk menguji FSR ini tidak berbeda dengan blok untuk menguji sensorflex. Contoh hasil pengujiannya ditunjukkan pada Gambar 22.39.

 

 

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.

error: Content is protected !!