MODUL 3 : Aplikasi ESP 32 SPI
Kontrol Tanaman Bayam Menggunakan PH Sensor, Sensor DHT22, dan Sensor Infrared
1. Pendahuluan [Kembali]
2. Tujuan [Kembali]
- Merangkai dan menguji aplikasi output pada mikrokontroller Arduino
- Merangkai dan menguji input pada mikrokontroller Arduino
- Merangkai dan menguji I/O pada mikrokontroller Arduino
- Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikan pengaplikasian mikrokontroller Arduino pada software proteus.
3. Alat dan Bahan [Kembali]
Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter
Terminals Mode
1) Resistor
Spesifikasi:
Komponen Input:
4. Motor DC
Spesifikasi item:
o Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm
o Tidak ada arus beban =280mA
o Tegangan operasi 1.5 - 9 VDC
o Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri)
o mulai saat ini =5A
o Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V
o Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung ke nagative
o daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran
o celah poros 0,05-0,35mm
5. Potensiometer
1. Lampu
A. Spesifikasi :
- Higher lumen output: from 1850 lm to 4900 lm
- Almost constant lumen maintenance throughout the entire life of the lamp due to Luxline Plus triphosphor technology
- High colour rendering (Ra85/Class1B)
- For electronic ballast operation only giving greater efficiency and advantages in improved starting and life performance
- Optimised ambient operating temperature at 35° C (max lumen output) allows compact luminaire designs
- Reduced storage volume and transportation costs
- Average rated life: up to 20000 hours
4. Dasar Teori [Kembali]
Sensor pH adalah sensor yang digunakan untuk mengetahui derajat keasaman. pH meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tingkat keasaman atau kebasaan larutan. Prinsip utama kerja pH meter adalah terletak pada sensor probe berupa elektroda kaca (glass electrode) dengan jalan mengukur jumlah ion H30+ di dalam larutan. Dalam penggunaannya, sensor pH perlu dikalibrasi berkala agar keakuratannya dapat terjaga. Beberapa produsen sensor pH pada umumnya menyertakan instrumen untuk melakukan kalibrasi secara manual. Jika sensor pH dihubungjan dengan Arduino Uno, kalibrasi dapat dilakukan melalui program antarmuka kalibrasi sensor pH (pengembangan dari library sensor pH yang sudah tersedia). Hasil kalibrasi tersebut kemudian disimpan dalam EEPROM agar dapat digunakan untuk pengukuran normal.
Spesifikasi:
- Catu Daya 5 V- Ukuran Modul: 43 mm x 32 mm- Jangkauan Pengukuran: 0 - 14 pH- Temperatur Kerja: 0°C - 60°C- Akurasi: ± 0.1 pH (25°C)- Respon Waktu: = 1 menit- Jenis Konektor: BNC- Antarmuka: PH 2.0- Gain Adjustment: Potensiometer
- Indikator Daya: LED
-Sensor Infrared
Infrared (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infrared, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier). Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP.
Konfigurasi pin infra red (IR) receiver atau penerima infra merah tipe TSOP adalah output (Out), Vs (VCC +5 volt DC), dan Ground (GND). Sensor penerima inframerah TSOP ( TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules ) memiliki fitur-fitur utama yaitu fotodiode dan penguat dalam satu chip, keluaran aktif rendah, konsumsi daya rendah, dan mendukung logika TTL dan CMOS. Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1.
Dari grafik dapat disimpilkan bahwa semakin jauh jarak benda maka semakin kecil output nya, dan begitu juga sebaliknya.
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi intensitass cahaya maka semakin rendah nilai resistansi dan sebaliknya.
Grafik Respon Sensor Infrared:
Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.
-Sensor DHT22
- Tegangan kerja = 3.3V-5V.
- Arus maksimum = 2.5mA
- Range pengukuran kelembaban = 20%-80%
- Akurasi pengukuran kelembaban = 5%
- Range pengukuran suhu = 0°C-50°C
- Akurasi pengukuran suhu = 2°C
- Kecepatan pengambilan sampel tidak lebih dari 1 Hz (setiap detik)
- Ukuran = 15.5 mm x 12 mm x 5.5 mm
- 4 pin dengan jarak 0,1 "
-Resistor
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.
Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor
- 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), ArmatureWinding (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
Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.
5. Percobaan [Kembali]
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
3. Cari komponen yang diperlukan di library proteus
4. Rangkailah Rangkaian sesuai dengan gambar dibawah
5. jika ingin mensimulasikan jangan lupa masukkan libarary arduiono
6. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput LCD (hidup) maka rangkaian bisa digunakan
A. KONTROL KELEMBABAN TANAH TANAMAN BAYAM
Untuk sensor DHT22, kelembapan yang menjadi acuan adalah 50-60% dimana saat kelembapan diatas 60% mengindikasikan tanah lembab, sedangkan resistansi dibawah 50% mengindikasikan tanah kering. Sedangkan untuk suhu yang menjadi acuan adalah 24-27 derajat, dimana saat suhu diatas 27 derajat dianggap sebagai suhu ideal untuk menyiram tanaman, sedangkan suhu dibawah 27 derajat dianggap kurang ideal.
Kondisi 1 : Tanah Kering dan Suhu < 27 Derajat
Kondisi ini terjadi ketika sensor DHT22 membaca besar suhu yang terdeteksi oleh sensor DHT22 yaitu 26 derajat celcius dan sensor DHT22 mendeteksi besar kelembapan yang terbaca sebesar 49%. Dimana pada saat kondisi ini artinya “Tanah Kering dan Suhu < 27 Derajat”
Karena pada kondisi ini terdeteksi tanah kering, maka akan mengaktifkan pompa air yang akan menyirami tanaman bayam.
Kondisi 2 : Tanah Kering dan Suhu >27 Derajat
Kondisi ini terjadi ketika sensor DHT22 membaca besar suhu yang terdeteksi oleh sensor DT22 yaitu 28 derajat celcius dan sensor DHT22 mendeteksi besar kelembapan yang terbaca sebesar 49%. Dimana pada saat kondisi ini yang artinya “Tanah Kering dan Suhu > 27 Derajat”
Karena pada kondisi ini terdeteksi tanah kering, maka akan mengaktifkan pompa air yang akan menyirami tanaman bayam.
Kondisi 3 : Tanah Lembab dan Suhu <27 Derajat
Pada kondisi ini sensor DHT22 akan mendeteksi tanah lembab yang mana kelembapan yang terbaca pada sensor DHT22 sebesar 51% dan suhu yang terdeteksi oleh sensor DHT22 yaitu 26 derajat celcius. Dimana pada saat kondisi ini yang artinya “Tanah Lembab dan Suhu < 27 Derajat”
Karena pada kondisi ini terdeteksi tanah lembap, maka tidak akan mengaktifkan pompa air yang akan menyirami tanaman bayam. Dan akan menghidupkan LED hijau yang menandakan bahwa tanaman bayam dalam kondisi lembap
Kondisi 4: Tanah Lembab dan Suhu >27 Derajat
Pada kondisi ini sensor DHT22 akan mendeteksi tanah lembab yang mana kelembapan yang terbaca pada sensor DHT22 sebesar 51% dan suhu yang terdeteksi oleh sensor DHT22 yaitu 28 derajat celcius. Dimana pada saat kondisi ini yang artinya “Tanah Lembab dan Suhu > 27 Derajat”
Karena pada kondisi ini terdeteksi tanah lembap, maka tidak akan mengaktifkan pompa air yang akan menyirami tanaman bayam. Dan akan menghidupkan LED hijau yang menandakan bahwa tanaman bayam dalam kondisi lembap
B. SISTEM PENGATURAN PH OTOMATIS
Pada sistem pengaturan ph otomatis, kita menggunakan sensor ph meter dimana sensor Ph meter dapat mendeteksi ph dari tanaman tersebut.
Ketika PH yang terdeteksi pada tanaman bayam tersebut dalam kondisi normal (ph 6-7) maka menandakan kondisi ph dari tanaman bayam tersebut dalam kondisi normal. Tetapi ketika PH tanaman bayam yang terdeteksi oleh sensor PH meter <6 yaitu PH 5, maka hal tersebut menandakan kondisi dari PH tanaman bayam kurang baik dan akan menghidupkan motor dimana motor ini menandakan tanaman akan disirami oleh kapur pertanian (dolomit cair) sehingga PH dari tanaman bayam akan naik menjadi (PH 6-7) dan tanaman bayam dalam kondisi normal. Dan PH ini baik untuk pertumbuhan tanaman bayam.
Tetapi ketika sensor PH mendeteksi keadaan PH pada tanaman bayam dalam keadaan normal yaitu rentang 6-7 maka akan menyalakan LED Kuning sebagai indikator bahwa PH tanaman bayam normal.
C. TERDETEKSI ADANYA SERANGGA PADA TANAMAN BAYAM
Pada kondisi ini ketika sensor infrared mendeteksi adanya pergerakan serangga pada tanaman bayam, maka sensor infrared akan aktif maka akan menghidupkan pompa air yang mana akan menyebabkan hama ulat daun berjatuhan.
- video teori arduino
g. Download File[Kembali]
Komentar
Posting Komentar