PEMBELAJARAN KULIAH

SMART KITCHEN DENGAN SENSOR PIR, SENSOR FLAME, DAN SENSOR MQ-5

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan
2. Tujuan
3. Alat dan Bahan
4. Dasar Teori
5. Percobaan
a.) Prosedur
b.) Hardware dan diagram blok
c.) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
d.) Flowchart dan Listing Program
e.) Vidio demo
f.) Kondisi
g.) Vidio Simulasi
h.) Download File

1. Pendahuluan [back]

Dalam era teknologi yang terus berkembang pesat, inovasi telah merambah ke berbagai aspek kehidupan sehari-hari, termasuk di dalam dapur. Konsep dapur pintar atau "Smart Kitchen" menjadi sebuah tren yang menarik perhatian, mengubah cara kita memasak, menyajikan, dan berinteraksi dengan peralatan dapur. Dapur pintar menggabungkan kecerdasan buatan, konektivitas internet, dan teknologi sensor untuk menciptakan lingkungan dapur yang lebih efisien, praktis, dan pintar. Hal ini membawa perubahan signifikan dalam pengalaman memasak dan mengelola makanan, memberikan solusi yang lebih cerdas dan terintegrasi. Salah satu aspek utama dari dapur pintar adalah perangkat dan peralatan yang terhubung secara digital. Oven, kulkas, mesin kopi, blender, hingga peralatan lainnya dapat terkoneksi ke jaringan internet, memungkinkan pengguna untuk mengendalikan dan memantau mereka melalui aplikasi seluler atau perangkat pintar lainnya. Ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar dan memungkinkan pemantauan real-time untuk memastikan keamanan dan efisiensi.

Selain itu, dapur pintar juga dilengkapi dengan teknologi pengenalan suara dan visual. Pengguna dapat memberikan perintah suara untuk mengontrol peralatan atau mendapatkan resep, sementara sistem pengenalan visual dapat membantu dalam mengenali bahan makanan dan memberikan saran memasak yang lebih personal. Keamanan dan efisiensi energi juga menjadi fokus utama dalam pengembangan dapur pintar. Sensor pintar dapat mendeteksi bahaya potensial, seperti kebocoran gas atau kebakaran, serta membantu mengoptimalkan penggunaan energi untuk mengurangi pemborosan.

Melalui konsep dapur pintar, kita dapat menciptakan pengalaman memasak yang lebih intuitif, efisien, dan terhubung. Dengan adanya integrasi teknologi terkini, kita dapat menjadikan dapur bukan hanya tempat untuk memasak, tetapi juga sebagai pusat aktivitas yang terkoneksi dengan kebutuhan kita sehari-hari. Dapur pintar tidak hanya menyederhanakan proses memasak, tetapi juga menciptakan gaya hidup yang lebih modern, praktis, dan berkelanjutan.

2. Tujuan [back]

Menyelesaikan tugas mengenai LED dan SWITCH dari Bapak Dr. Ir. Darwison, ST, MT
Mengetahui dan memahami penggunaan LED dan SWITCH dalam smart kitchen
Mampu membuat rangkaian dari materi yang diberikan

3. Alat dan Bahan [back]

1. ARDUINO

Arduino adalah platform perangkat keras (hardware) yang dirancang untuk memudahkan pengembangan dan prototyping proyek-proyek elektronik. Ini terdiri dari papan sirkuit cetak berukuran kecil yang dilengkapi dengan mikrokontroler dan sejumlah pin input/output yang dapat digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen elektronik lainnya.

Mikrokontroler pada papan Arduino adalah otak utama yang mengontrol berbagai komponen yang terhubung dengannya. Papan Arduino biasanya dilengkapi dengan berbagai macam varian mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology. Meskipun demikian, Arduino lebih sering dikaitkan dengan platform open-source yang dikelola oleh Arduino.cc.

Salah satu keunggulan utama Arduino adalah lingkungan pemrograman yang mudah digunakan. Pengguna dapat membuat program (kode) menggunakan bahasa pemrograman C/C++ yang telah disederhanakan dan diberi perpustakaan fungsi-fungsi khusus Arduino. Lingkungan pengembangan Arduino (Arduino IDE) menyediakan antarmuka yang ramah pengguna untuk mengunggah kode ke papan Arduino melalui koneksi USB atau bahkan Bluetooth, tergantung pada varian papan.

Arduino dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari proyek-proyek hobi seperti pembuatan robot, alat pengukur, lampu kendali, hingga aplikasi industri yang lebih kompleks. Karena sifatnya yang open-source, komunitas Arduino aktif dalam berbagi proyek, tutorial, dan sumber daya lainnya, membuatnya menjadi pilihan populer bagi pemula maupun pengembang berpengalaman dalam bidang elektronik dan pemrograman.

Arduino memiliki beberapa komponen utama yang membentuk papan sirkuit mikrokontroler. Berikut adalah penjelasan tentang komponen-komponen utama Arduino:

Mikrokontroler: Ini adalah otak utama dari Arduino yang melakukan semua operasi pengolahan data dan kontrol. Arduino menggunakan mikrokontroler sebagai pusat kendali, yang berfungsi untuk membaca input, menjalankan kode program, dan mengontrol output. Beberapa varian Arduino menggunakan mikrokontroler dari berbagai produsen, seperti ATmega yang diproduksi oleh Microchip Technology.
Pin I/O: Arduino memiliki sejumlah pin input/output (I/O) yang digunakan untuk menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya. Pin ini bisa berfungsi sebagai input untuk membaca data dari sensor atau output untuk mengontrol aktuator. Ada pin digital dan pin analog. Pin digital dapat berupa input atau output dengan nilai logika 0 (LOW) atau 1 (HIGH), sementara pin analog digunakan untuk membaca nilai analog seperti sensor suhu atau cahaya.
Papan Sirkuit: Papan Arduino adalah substrat fisik tempat semua komponen terhubung. Papan ini biasanya terbuat dari bahan tahan lama dan dilengkapi dengan jalur tembaga yang menghubungkan komponen-komponen elektronik.
Konektor USB: Banyak varian Arduino dilengkapi dengan konektor USB. Ini memungkinkan Anda untuk menghubungkan papan Arduino ke komputer, sehingga Anda dapat mengunggah kode program ke mikrokontroler dan berkomunikasi dengan papan melalui koneksi serial.
Catu Daya: Arduino memerlukan catu daya untuk beroperasi. Ini bisa berasal dari komputer melalui kabel USB atau dari sumber daya eksternal seperti baterai atau adaptor listrik. Beberapa papan Arduino memiliki regulator tegangan yang memungkinkan papan menerima berbagai tingkat tegangan masukan.
Konektor Listrik: Arduino umumnya memiliki pin header atau konektor yang memungkinkan Anda untuk menghubungkan kabel atau kawat ke pin I/O. Ini memudahkan Anda dalam menghubungkan sensor, aktuator, dan komponen lainnya ke papan Arduino.
Kristal Osilator: Kristal osilator digunakan untuk menghasilkan sinyal osilasi yang diperlukan oleh mikrokontroler untuk menjalankan perhitungan waktu dan operasi lainnya.
Tombol Reset: Tombol reset memungkinkan Anda untuk mengulang proses booting papan Arduino atau menghentikan eksekusi program yang sedang berjalan.
Indikator LED: Beberapa varian Arduino memiliki indikator LED yang terhubung ke pin tertentu. LED ini dapat diatur dalam kode program untuk memberi tahu status atau kondisi papan, seperti aktif atau dalam mode tidur.

Semua komponen ini bekerja bersama-sama untuk menciptakan platform Arduino yang kuat dan serbaguna untuk mengembangkan berbagai proyek elektronik dan pemrograman.

Lebih lanjut tentang ARDUINO

2. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Lebih lanjut tentang LED

3. SWITCH

Saklar atau lebih tepatnya adalah Saklar listrik adalah suatu komponen atau perangkat yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Saklar yang dalam bahasa Inggris disebut dengan Switch ini merupakan salah satu komponen atau alat listrik yang paling sering digunakan. Hampir semua peralatan Elektronika dan Listrik memerlukan Saklar untuk menghidupkan atau mematikan alat listrik yang digunakan.

contoh penggunaan saklar di peralatan-peralatan listrik maupun elektronik :

§ Tombol ON/OFF dan Volume Up Down di Ponsel

§ Tombol ON/OFF di TV, Tombol-tombol di Remote TV

§ Saklar dinding untuk menghidupkan dan mematikan lampu listrik

§ Tombol ON/OFF di Laptop atau Komputer

§ Tombol-tombol Keyboard pada Laptop atau Komputer

§ Tombol ON/OFF dan Tombol pilihan kecepatan di Kipas Angin

§ Dan masih banyak lagi.

Cara Kerja SWITCH (Saklar)

Sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor (biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka hubungan arus listrik akan ikut terputus.

Saklar yang paling sering ditemukan adalah Saklar yang dioperasikan oleh tangan manusia dengan satu atau lebih pasang kontak listrik. Setiap pasangan kontak umumnya terdiri dari 2 keadaan atau disebut dengan “State”. Kedua keadaan tersebut diantaranya adalah Keadaan “Close” atau “Tutup” dan Keadaan “Open” atau “Buka”. Close artinya terjadi sambungan aliran listrik sedangkan Open adalah terjadinya pemutusan aliran listrik.

Lebih lanjut tentang SWITCH

4. Flame Sensor

Flame sensor atau sensor api merupakan alat pendeteksi kebakaran melalui adanya nyala api yang muncul secara tiba-tiba. Besarnya nyala api yang terdeteksi yaitu nyala api dengan panjang gelombang 760 nm hingga 1.100 nm. Transduser yang digunakan dalam mendeteksi nyala api yaitu infrared. Biasanya sensor api ini digunakan pada ruangan di perkantoran, apartemen atau perhotelan. Namun sering juga digunakan dalam pertandingan robot. Sensor ini berfungsi sebagai mata dari robot untuk mendeteksi nyala api. Dengan meletakkan sensor api sebagai mata, diharapkan robot bisa menemukan posisi lilin yang menyala. Sensor api memiliki manfaat yang cukup besar. Salah satu diantaranya yaitu bisa meminimalisir adanya alarm palsu sebagai sebuah tanda akan terjadinya kebakaran. Sensor ini dirancang khusus untuk menemukan penyerapan cahaya pada gelombang tertentu.

Jenis Dan Cara Kerja Sensor Api

Prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung infrared, ultraviolet atau pencitraan visual api bisa mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared. Ada empat jenis sensor api, yaitu UV Flame Detector, UV/IR Flame Detector, Multi-Spectrum IR Flame Detector (MSIR) dan Visual Imaging Detector.

flame sensor lebih lanjut

5. Gas Sensor (MQ5)

Sensor Gas merupakan perangkat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya konsentrasi gas pada suatu tempat. Berdasarkan konsentrasi gas, sensor ini akan menghasilkan beda potensial yang sesuai dengan cara mengubah resistansi material di dalam sensor sehingga bisa diukur sebagai tegangan keluaran. Berdasarkan besarnya nilai tegangan keluaran ini bisa diperkirakan berapa konsentrasi gas yang ada.

Jenis gas yang bisa di deteksi oleh sensor tergantung dari bahan pembuat sensor yang ada di dalamnya. Pada umumnya, sensor gas berbentuk sebuah modul dengan komparator untuk membandingkan nilai tegangan. Pembanding ini bisa diatur untuk menentukan nilai ambang pada konsentrasi gas tertentu. Saat terjadi konsentrasi suatu gas melebihi ambang batas, keluaran digital akan menjadi tinggi. Selain itu, bisa juga menggunakan pin analog untuk mengukur konsentrasi gas.

Jenis - jenis Sensor Gas

Secara umum, sensor gas dibagi menjadi beberapa jenis sesuai dengan jenis elemen sensor yang digunakan. Berikut beberapa jenis sensor gas dilihat dari elemen sensor yang digunakan untuk aplikasi tertentu :

• Sensor gas berbasis oksida logam (Metal Oxide Based Gas Sensor)

• Sensor gas optik (Optical gas Sensor)

• Sensor gas elektrokimia (Electrochemical gas Sensor)

• Sensor gas berbasis kapasitansi (Capacitance-based gas Sensor)

• Sensor gas kalorimetri (Calorimetric gas Sensor)

• Sensor gas berbasis akustik (Acoustic based gas Sensor)

Sensor gas lebih lanjut

6. Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

Pada saat Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban maksimal.

motor listrik lebih lanjut

7. Lampu

Lampu adalah sebuah peranti yang memproduksi cahaya. Kata "lampu" dapat juga berarti bola lampu. Lampu pertama kali ditemukan oleh Sir Joseph William Swan.

Lampu adalah sebuah benda yang berfungsi sebagai penerang, lampu memiliki bentuk seperti botol dengan ronga yang beisi kawat kecil yang akan menyalah apabila disambungkan ke aliran listrik.

Awal hadirnya lampu dari seorang ilmuan yang dianggap bodoh walau dianggap bodoh dan sering gagal tapi orang ini tidak menyerah dalam eksperimen menciptakan lampu setelah bertahun-tahun lamanya sang ilmuwan pun menciptakan bola lampu.

Ilmuwan yang menemukan atau bisa disebut pencipta bola lampu adalah Thomas Alfa Edison.Perjuangan panjang yang dilakukan Thomas sekarang mendapatkan hasil, yang dulunya selalu gagal kini penemuannya hampir semua orang menggunakannya.

Jenis-jenis lampu

1. Lampu Halogen

Lampu ini menggunakan kawat dan bahan tungsten dan di dalam ruang vakumnya diberi gas. Gas mi mempunyai fungsi menciptakan sinar yang kuat. Lampu halogen mi digunakan sebagai lampu sorot.

Lampu halogen biasanya memiliki reflektor (cermin dibelakangnya) untuk memperkuat cahaya yang keluar. Fittingnya biasanya khusus, namun saat ini ada pula yang dengan jenis fitting biasa.

Lampu jenis ini merupakan lampu spot yang baik. Lampu spot adalah lampu yang

cahayanya mengarah ke satu area saja, misalnya lampu untuk menerangi benda seni secara terfokus. Lampu ini baik untuk digunakan sebagai penerangan taman untuk membuat kesan dramatis dari pencahayaan terpusat seperti menerangi patung, tanaman, kolam atau area lainnya. Jenis lampu ini sebenarnya merupakan lampu filamen yang sudah berhasil dikembangkan menjadi lebih terang, namun juga kebutuhan energi (watt) yang relatif sama.

lampu lebih lanjut

8. Buzzer

Buzzer Elektronika adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri. Pada umumnya, buzzer elektronika ini sering digunakan sebagai alarm karena penggunaannya yang cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi yang dapat didengar manusia.

Pada dasarnya, setiap buzzer elektronika memerlukan input berupa tegangan listrik yang kemudian diubah menjadi getaran suara atau gelombang bunyi yang memiliki frekuensi berkisar antara 1 - 5 KHz. Jenis buzzer elektronika yang sering digunakan dan ditemukan dalam rangkaian adalah buzzer yang berjenis Piezoelectric (Piezoelectric Buzzer). Hal itu karena Piezoelectric Buzzer memiliki berbagai kelebihan diantaranya yaitu lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah penggunaannya ketika diaplikasikan dalam rangkaian elektronika.

Efek Piezoelektrik (Piezoelectric Effect) ditemukan pertama kali oleh dua orang ilmuwan Fisika pada tahun 1880 bernama Pierre Curie dan Jacques Curie yang berasal dari kebangsaan Perancis. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi Piezoelectric Buzzer dan mulai populer digunakan pada tahun 1970-an.

Dalam rangkaian elektronika, piezoelectric buzzer dapat digunakan pada tegangan listrik sebesar 6 volt hingga 12 volt dan dengan tipikal arus sebesar 25 mA. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini sering disebut juga dengan Beeper.

buzzer lebih lanjut

4. Dasar Teori [back]

LED (Light Emitting Diode)

Cara kerja LED (Light Emitting Diode)

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju (forward bias) ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

Menentukan Polaritas LED (Light Emitting Diode)

Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.

Warna - Warna LED (Light Emitting Diode)

Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :

Kegunaan LED (Light Emitting Diode)

LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED dalam kehidupan sehari-hari.

1. Lampu Penerangan Rumah

2. Lampu Penerangan Jalan

3. Papan Iklan (Advertising)

4. Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor)

5. Lampu Dekorasi Interior maupun Exterior

6. Lampu Indikator

7. Pemancar Infra Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)

SWITCH (Saklar)

contoh penggunaan saklar di peralatan-peralatan listrik maupun elektronik :

§ Tombol ON/OFF dan Volume Up Down di Ponsel

§ Tombol ON/OFF di TV, Tombol-tombol di Remote TV

§ Saklar dinding untuk menghidupkan dan mematikan lampu listrik

§ Tombol ON/OFF di Laptop atau Komputer

§ Tombol-tombol Keyboard pada Laptop atau Komputer

§ Tombol ON/OFF dan Tombol pilihan kecepatan di Kipas Angin

§ Dan masih banyak lagi.

Cara Kerja SWITCH (Saklar)

Berdasarkan dua keadaan tersebut, Saklar pada umumnya menggunakan istilah Normally Open (NO) untuk Saklar yang berada pada keadaan Terbuka (Open) pada kondisi awal. Ketika ditekan, Saklar yang Normally Open (NO) tersebut akan berubah menjadi keadaan Tertutup (Close) atau “ON”. Sedangkan Normally Close (NC) adalah saklar yang berada pada keadaan Tertutup (Close) pada kondisi awal dan akan beralih ke keadaan Terbuka (Open) ketika ditekan.

Pole dan Throw pada SWITCH (Saklar)

Saklar Listrik dapat digolongkan berdasarkan jumlah Kontak dan Kondisi yang dimilikinya. Jumlah Kontak dan kondisi yang dimiliki tersebut biasanya disebut dengan istilah “Pole” dan “Throw”. Pole adalah banyaknya Kontak yang dimiliki oleh sebuah saklar sedangkan Throw adalah banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Saklar.

Berikut ini adalah beberapa contoh jenis Saklar Listrik yang digolongkan berdasarkan Pole dan Throw :

§ SPST : Single Pole Single Throw, yaitu Saklar ON/OFF yang paling sederhana dengan hanya memiliki 2 Terminal. Contohnya Saklar Listrik ON/OFF pada lampu.

§ SPDT : Single Pole Double Throw, yaitu Saklar yang memiliki 3 Terminal. Saklar jenis ini dapat digunakan sebagai Saklar Pemilih. Contohnya Saklar pemilih Tegangan Input Adaptor yaitu 110V atau 220V.

§ DPST : Double Pole Single Throw, yaitu saklar yang memiliki 4 Terminal. DPST dapat diartikan sebagai 2 Saklar SPST yang dikendalikan dalam satu mekanisme.

§ DPDT : Double Pole Double Throw, yaitu saklar yang memiliki 6 Terminal. DPDT dapat diartikan sebagai 2 Saklar SPDT yang dikendalikan dalam satu mekanisme.

§ SP6T : Single Pole Six Throw, yaitu saklar yang memilki 7 Terminal yang pada umumnya berfungsi sebagai Saklar pemilih. Jenis Saklar ini banyak ditemui dalam Rangkaian Adaptor yang dapat memilih berbagai Tegangan Output, misalnya pilihan output 1,5V, 3V, 4,5V, 6V, 9V dan 12V.

Berikut ini adalah Simbol Saklar berdasarkan jumlah Pole dan Throw-nya.

Selain jenis-jenis Pole dan Throw diatas, adanya juga 1P3T, 2P6T, TPST dan masih banyak lagi tergantung keperluan dan penerapannya.

Jenis - Jenis SWITCH (Saklar)

Berikut ini adalah jenis-jenis Saklar listrik mekanik yang digolongkan berdasarkan cara gerakan saklarnya.

1. Push Button Switch (Saklar Tombol Dorong)

Push Button Switch dalam bahasa Indonesia dapat diterjemahkan menjadi saklar tombol dorong adalah jenis saklar dua posisi yang dapat menghubungkan aliran arus listrik pada saat pengguna menekannya dan memutuskan hubungan listrik tersebut apabila kita melepaskannya.

2. Toggle Switch (Saklar Pengalih)

Toggle Switch atau Saklar Pengalih adalah saklar yang digerakan oleh tuas atau toggle yang miring ke salah satu posisi dari dua posisi atau lebih untuk menghubungkan atau memutuskan aliran listrik. Kebanyakan Saklar Tuas atau Toggle Switch dirancang menetap pada satu posisi, namun ada juga jenis saklar tuas yang memiliki mekanisme pegas internal untuk mengembalikan tuas ke posisi tertentu.

3. Selector Switch (Saklar Pemilih)

Selector Switch atau Saklar Pemilih adalah saklar yang dioperasikan dengan cara memutar dan biasanya digunakan pada rangkaian yang memerlukan pilihan lebih dari 2 posisi. Penggunanya dapat memutar dengan jari tangannya untuk memilih posisi tertentu. Selector Switch ini biasanya diaplikasikan pada Pencatu Daya untuk memilih tegangan yang diinginkan, sebagai pemilih fungsi pengujian (Ohm, Volt, Ampere) pada Multimeter, Pemilih Suhu pada Oven dan lain sebagainya. Pada umumnya, tuas atau kontak Selector Switch ini akan menetap di satu posisi, namun ada juga Selector Switch atau Saklar Pemilih yang memiliki mekanisme pegas internal untuk mengembalikannya ke posisi semula apabila tidak ada yang menahannya (Contoh Selector Switch pada starter mobil). Selector Switch atau Saklar Pemilihnya juga sering disebut dengan Rotary Switch.

4. Limit Switch (Saklar Pembatas)

Limit Switch atau Saklar Pembatas adalah saklar yang banyak digunakan pada mesin-mesin untuk keperluan otomasi industry. Umumnya, di ujung tuas saklar pembatas ini terdapat sebuah bantalan (bearing) roller kecil yang berfungsi untuk mencegah aus-nya tuas pada limit switch tersebut karena kontak berulang kali dengan bagian-bagian mesin. Limit switch atau saklar pembatas biasanya digunakan untuk mengendalikan mesin sebagai bagian dari sistem pengendali, sebagai pengaman dan penguncian ataupun menghitung objek yang melewati suatu titik. Sederhananya, sebuah limit switch atau saklar pembatas biasanya terdiri dari actuator atau tuas yang secara mekanis terkait dengan sekumpulan kontak. Ketika suatu benda bersentuhan dengan actuator, limit switch tersebut akan mengoperasikan kontaknya untuk menghubungkan atau memutuskan sambungan aliran listrik.

Dip Switch

Gambar Rangkaian interpretasi Dip Switch

DIP switch adalah singkatan dari "Dual In-line Package switch." Ini adalah komponen elektronik yang digunakan untuk mengatur konfigurasi atau pengaturan pada perangkat elektronik, seperti papan sirkuit cetak (PCB) atau perangkat lainnya. DIP switch biasanya digunakan untuk mengatur parameter tertentu dalam perangkat elektronik, seperti alamat memori, pengaturan mode operasi, atau pilihan lain yang dapat dikonfigurasi.
Berikut ini adalah beberapa informasi tambahan tentang DIP switch:
Bentuk Fisik: DIP switch biasanya terlihat seperti baris kecil sakelar kecil yang tertanam dalam paket berbentuk DIP, dengan dua baris pin yang bisa dimasukkan ke dalam lubang-lubang di PCB atau papan sirkuit cetak.
Konfigurasi: DIP switch terdiri dari sejumlah sakelar kecil yang dapat dinyalakan atau dimatikan secara individual. Setiap sakelar mewakili satu bit informasi, sehingga konfigurasi DIP switch dapat mencakup berbagai pengaturan bit yang berbeda, seperti 8-bit, 4-bit, atau lainnya, tergantung pada jumlah sakelar dalam komponen tersebut.

Penggunaan Umum: DIP switch digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk di dalam perangkat keras komputer, perangkat elektronik konsumen, peralatan industri, dan banyak lagi. Misalnya, di komputer lama, DIP switch dapat digunakan untuk mengatur alamat I/O, IRQ (Request Interrupt), atau konfigurasi lainnya. Dalam perangkat konsumen modern, penggunaan DIP switch mungkin tidak seumum dulu karena banyak perangkat sekarang menggunakan metode konfigurasi perangkat lunak.
Keuntungan: Keuntungan penggunaan DIP switch adalah kemudahan pengaturan dan ketahanan terhadap perubahan konfigurasi yang tidak disengaja. Pengguna dapat dengan mudah mengatur switch sesuai dengan kebutuhan tanpa perlu pengetahuan khusus atau perangkat lunak khusus. Selain itu, konfigurasi DIP switch tidak hilang atau berubah ketika perangkat dimatikan atau listrik terputus.

5. Percobaan [back]

a.) Prosedur [back]

1. Siapkan segala komponen yang di butuhkan

2. Susun rangkaian sesuai panduan

3. Input codingan arduino

4. Hidupkan rangkaian

5. Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.

b.) Hardware dan diagram blok [back]

c.) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [back]

bentuk rangkaian :

rangkaian saat dijalankan dan semua kondisi ON :

rangkaian saat dijalankan dan menggunakan konsep manual :

Prinsip kerja dari rangkaian diatas adalah menggunakan arduino yang dihubungkan dengan sensor PIR, flame sensor, dan sensor gas MQ-5, dalam konsepan smart kitchen ini menggabungkan konsep smart house dan juga prosedur pengamanan dimana sensor PIR adalah pengamplikasian smart sistem yang dipasang pada pintu masuk dapur, flame sensor dipasang pada sudut ruangan sehingga dapat memantau area yang berpotensi terbakar serta fungsinya sebagai pengamanan saat terjadi kebakaran, dan sensor gas MQ-5 diletakan di sekitar tabung gas sebahgai pengamanan saat terjadi kebocoran gas.

Dimana sensor PIR mengeluarkan output pada arduino dan dikirim ke lampu agar lampu dapat hidup otomatis, lalu Flame sensor dihubungkan dengan buzzer sebagai peringatan adanya terjadi kebakaran sebagai alaram, dan sensor gas yang dihubung pada motor yang bertujuan memperbaiki sirkulasi udara agar gas tidak menumpuk pada daerah yang bocor.

d.) Flowchart dan Listing Program [back]

int pinMotorin = 3;

int pinMotorout = 2;
int pinLampuin = 7;
int pinLampuout = 6;
int pinBuzzerin = 13;
int pinBuzzerout = 12;
int pinGasSensor = A0;
int pinFlameSensor = A1;
int pinPirSensor = A2;


void setup(){
pinMode(pinMotorin, OUTPUT);
pinMode(pinMotorout, OUTPUT);
pinMode(pinLampuin, OUTPUT);
pinMode(pinLampuout, OUTPUT);
pinMode(pinBuzzerin, OUTPUT);
pinMode(pinBuzzerout, OUTPUT);
pinMode(pinGasSensor, INPUT);
pinMode(pinFlameSensor, INPUT);
pinMode(pinPirSensor, INPUT);
}

void loop(){

 int b3 = (pinMotorin);
 int b2 = (pinMotorout);
 int b1 = digitalRead(pinGasSensor);

 int a3 = (pinBuzzerin);
 int a2 = (pinBuzzerout);
 int a1 = digitalRead(pinFlameSensor);

 int c3 = (pinLampuin);
 int c2 = (pinLampuout);
 int c1 = digitalRead(pinPirSensor);

 if (b1 == HIGH)
 {
  digitalWrite (b3, LOW);
  digitalWrite (b2, HIGH);
 }
 else if (b1 == LOW)
 {
  digitalWrite (b3, LOW);
  digitalWrite (b2, LOW);
 }
 if (a1 == HIGH)
 {
  digitalWrite (a3, HIGH);
  digitalWrite (a2, LOW);
 }
 else if (a1 == LOW)
 {
  digitalWrite (a3, LOW);
  digitalWrite (a2, LOW);
 }
  if (c1 == HIGH)
 {
  digitalWrite (c3, HIGH);
  digitalWrite (c2, LOW);
 }
 else if (c1 == LOW)
 {
  digitalWrite (c3, LOW);
  digitalWrite (c2, LOW);
 }
}

PENJELASAN : 

pada tahap pertama terdapat int yang digunakan untuk memasukan pin yang akan digunakan serta nama yang digunakan pada pin

kemudian masuk ke void setup dimana menentukan fungsi pin sebagai output atau input

lalu ada void loop digunakan untuk menjalankan perintah dimana didalamnya terdapat perintah IF dan ELSE yang dimana akan

menentukan bagaimana kerja dari alat dan kondisi alat.

e.) Vidio demo [back]

f.) Kondisi [back]

kondisi yang diterapkan pada rangkaian sebagai berikut :

1. kondisi sensor PIR

a. kondisi ON

kondisi ini sensor berlogika 1 dimana berarti mendeteksi pergerakan maka otomatis lampu akan menyala secara otomatis.

b. Kondisi OFF

kondisi ini menandakan tidak adanya pergerakan pada pintu dapur sehingga logika output sensor adalah 0, yang memberi perintah agar lampu tetap pada kondisi mati.

2. kondisi sensor gas MQ-5

a. kondisi ON

kondisi ini merupakan kondisi saat sensor mendeteksi terjadinya kebocoran gas yang membuat sensor berlogika 1, kemudian memberi output pada motor agar berputar memberi sirkulasi udara agar gas tidak terkurung di dalam ruangan.

b. kondisi OFF

kondisi ini merupakan kondisi Aman dimana sensor gas tidak mendeteksi kebocoran gas yang memberi output mati pada motor.

3. kondisi sensor flame

a. kondisi ON

kondisi ini terjadi saat sensor mendeteksi adanya api dari inframerah yang dipancarkan oleh api yang membuat output pada sensor berlogika 1. Perintah on dikirim pada buzzer yang berperan sebagai alaram terjanya kebakaran. lalu pada rangkaian juga dipasang LED merah sebagai penanda dan pemberitahuan tambahan

b. kondis OFF

kondisi ini merupakan kondisi aman dimana tidak terjadi kebakaran atau tidak adanya api yang terdeteksi.

4. kondisi tambahan

saat semua alat tidak bekerja atau ingin menyalakan secara manual maka diberikan rangkaian tambahan yang diberi switch atau saklar.

g.) Vidio Simulasi [back]

h.) Download File [back]

Download rangkaian [DOWNLOAD]
Download HMTL [DOWNLOAD]
Download library Arduino [DOWNLOAD]
Download library Flame sensor [DOWNLOAD]
Download library MQ-5 [DOWNLOAD]
Download library PIR [DOWNLOAD]
Download listing program [DOWNLOAD]
Download datasheet LED [DOWNLOAD]
Download datasheet Switch [DOWNLOAD]
Download datasheet Arduino UNO R3 [DOWNLOAD]
Download datasheet Flame sensor [DOWNLOAD]
Download datasheet MQ-5 [DOWNLOAD]
Download datasheet PIR [DOWNLOAD]

PEMBELAJARAN KULIAH

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Laporkan Penyalahgunaan