Sensor Suhu Lm 35.docx

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DIGITAL DAN MIKROKONTROLLER

SENSOR SUHU LM 35

DISUSUN OLEH : Nama NIM Kelas Semester

: Wanda Suyono : 421 17 027 : 2B / D4 Teknik Listrik :3

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG TAHUN AJARAN 2018 / 2019

PRAKTIKUM XI SENSOR SUHU LM 35

11.1 Tujuan Setelah percobaan praktikan diharapkan mahasiswa mampu : 1. Membuat layout simulasi Sensor Suhu LM 35 di proteus menggunakan Arduino uno. 2. Membuat program sketch di IDE Arduino dengan menyalakan simulasi ADC di proteus. 3. Mengimplemtasikan hasil simulasi di proteus ke Board Modul Arduino Uno.

11.2 Teori Dasar 11.2.1 Sensor Suhu ( 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.

Gambar 11.1 Sensor LM35

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 : 1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. 2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2. 3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. 4. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA. 5. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam. 6. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC. 11.2.2 Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Gambar 11.2 Buzzer 11.2.3 LCD LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan).

Gambar 11.3 LCD 11.2.4 Light Emitting Diode (LED) Pada LED, energi dipancarkan sebagai cahaya, sedangkan pada diode penyearah energi ini keluar sebagai panas. Dengan menggunakan bahan dasar pembuatan Led seperti gallium, arsen dan

phosfor parik dapat membuat Led dengan memancarkan cahaya warna merah, kuning, dan infra merah (tak kelihatan). Led yang menghasilkan pancaran yang kelihatan dapat berguna pada display peralatan, mesin hitung, jam digital dan lain-lain. Sedangkan Led infra merah dapat digunakan dalam sistim tanda bahaya pencuri dan lingkup

lainnya

yang

membutuhkan

cahaya

tak

kelihatan.

Keuntungan lampu Led dibandingkan lampu pijar adalah umurnya panjang, teganagnnya rendah dan saklar nyala matinya cepat.

Gambar 11.4 Simbol LED

Gambar 11.5 Gambar LED

11.3 Alat dan Bahan 1. Tools Proteus 2. Tools IDE Arduino Uno 3. Board Modul Arduino Uno dan Kabel USB 4. LCD, LM 35 5. Kabel jumper male-female, male-male,female-female

11.4 Langkah Kerja 11.4.1 Menghubungkan Board Modul Arduino Uno dengan komputer 1. Menyambungkan antara Board Modul Arduino Uno dengan computer menggunakan kabel USB. 2. Buka data computer dan klik kanan pada file This PC, selanjutnya pilih Manage. 3. Pilih Device Manager dan apabila koneksi terhubung maka akan muncul tampilan Ports(COM&LPT)

4. Klik Ports(COM&LPT) dan pilih Arduino Uno 5. Selanjutnya, buka aplikasi Ardduino Uno IDE, klik Tools – PORT – COM 5 (Arduino/ Genuino Uno). 6. Maka Board Modul Arduino Uno dengan computer sudah terhubung. 11.4.2 Percobaan 1. Dengan menggunakan kabel jumper, hubungkan/ koneksikan board modul dengan board arduino uno dengan konfigurasi sebagai berikut:  Menghubungkan pin 5 V board arduino uno dengan pin + pada board modul, begitupun hubungkan GND board arduino uno dengan pin G pada board modul.  Menghubungkan salah satu/beberapa pin analog seperti pin A0 arduino uno dengan pin CN7 board modul untuk mengaktifkan potensiometer.

Gambar 11.6 Skematik Sensor Suhu  Menghubungkan salah satu/ beberapa pin digital arduino uno dengan pin pada CN3 board modul untuk percobaan pada LCD.

Gambar 11.7 Skematik Percobaan LCD  Menghubungkan salah satu/ beberapa pin digital arduino uno dengan pin pada CN6 board modul untuk percobaan pada LED.

Gambar 11.8 Skematik LED 2. Jalankan aplikasi Compiler Arduino UNO.  Buka Apk Arduino Uno IDE  Pilih menu Tools >> Port untuk mengecek apakah Arduino UNO sudah terdeteksi pada compiler atau belum.  Kemudian pada sub menu Board: “Arduino/Genuino Uno” pilih Arduino/Genuino Uno.  Klik menu File >> New atau tekan CTRL+N untuk memulai proyek baru.

 Selanjutnya buat program untuk perintah ke board modul Arduino seperti gambar 10.9.

Gambar 11.9 Contoh Program Arduino  Memeriksa apakah program yang telah kita buat terdapat kesalahan dengan memilih tools yang terdapat pada toolbar, yaitu :  Klik icon verify, untuk mengecek apakah setiap command yang dimasukkan sudah benar atau ada kesalahan.

Gambar 11.20 Simbol Verify  Klik icon upload, untuk memasukkan command ke Arduino UNO sehingga dapat diaplikasikan.

Gambar 11.21 Simbol Verify

 Jika program sudah benar maka akan muncul tampilan berikut

Gambar 11.22 Pemeriksaan Kesalahan Program Serta pada board arduino pada L LED akan menyala yang menandakan arduino berfungsi dengan baik dan pada saat proses

pengaploadtan

pada

RX

LED

berkedip

yang

menandakan arduino telah menerima data dari computer melalu komunikasi serial.

11.5 Hasil Percobaan 11.5.1 Percobaan 1

Gambar 11.23 Pengkodingan

Gambar 11.24 Simulasi Proteus

Gambar 11.25 Hasil Percobaan 11.5.2 Percobaan 2

Gambar 11.24 Pengkodingan

Gambar 11.25 Suhu diatas 35’C

Gambar 11.26 Suhu dibawah 35’C

Gambar 11.27 Hasil Suhu diatas 35’C

Gambar 11.28 Hasil Suhu dibawah 35’C

11.6 Analisa 11.6.1 Percobaan 1 Pada pecobaan pertama ini menggunakan sensor suhu LM 35 sebagai input dan LCD sebagai output yang mana nilai tegangan diubah menjadi celcius dengan persamaan sebagai berikut : temperature = tegangan output sensor *100 temperature = nilai adc *5 voltt *100 / 1024 Dengan program sebagai berikut : //include library LCD #include LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2); int potPin = 0; long val = 0; float temperature = 0;; void setup() { lcd.begin(16, 2); void loop() { val = analogRead(potPin); //membaca nilai adc sensor

temperature = 5.0 *val* 100.0 / 1024.0 //konversi data analog menjadi milivolt lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Temperature : "); //mengirimkan data ke serial komputer lcd.setCursor(5, 1); lcd.print((long)temperature ); lcd.print(“ ‘C”); //menampilkan data suhu delay(1000); //waktu tunggu 1 detik } Program diatas akan membaca data dari sensor suhu pada pin A0 di board Arduino kemudian mengkonversinya menjadi suhu. Informasi suhu akan dikirim ke komputer melalui komunikasi serial dengan baud

rate

9600

setiap

1000

milisekon.

Variabel suhu dan data menggunakan float, yaitu tipe data yang memungkinkan memuat angka desimal. Di sini menggunakan desimal karena adanya pembagian sehingga jika kita menggunakan integer, maka hasil perhitungan kita kurang presisi karena hasil pembagiannya

akan

selalu

dibulatkan.

Fungsi analogRead() digunakan untuk membaca masukan dari sensor analog. Nilai dari analog read ini berkisar dari 0 hingga 1023 berdasarkan kemampuan dari mikrokontroller dalam mencacah dari 0 – 5 volt. Selanjutnya hasil perhitungan suhu akan dimasukkan dalam variabel suhu, lalu nilai dari varibel suhu akan ditampilkan melalui Serial.print (suhu). Hasil perhitungan suhu ditampilkan dalam serial monitor arduino secara real-time setiap 1000 milisekon.

11.6.2 Percobaan 2 Pada

percobaan

kedua

sama

dengan

percobaan

pertama

menggunakan sebuah input sensor suhu LM 35 dan LCD sebagai output dan tambahan LED serta alarm BUZZER juga sebagai output, dimana pada percobaan ini menggunakan fungsi suhu sekitar, yang

mana apabila suhu diatas 35’C maka alarm buzzer dan LED pun menyala akan berbunyi dan apabila dibawah 35’C maka buzzer dan LED pun akan mati. Pada percobaan ini memiliki program sebagai berikut : //include library LCD #include LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2); int ledPin = 0; // membuat variabel LED untuk pin 0 Arduino int buzzer = 1; // membuat variabel BUZZER untuk pin 1 Arduino int potPin= 2; // membuat variabel Sensor Suhu LM 35 untuk Pin 0 Arduino Analog long val = 0; float temperature = 0; void setup() { lcd.begin(16, 2); pinMode(ledPin, OUTPUT); // mengatur LED menjadi OUTPUT pinMode(buzzer, OUTPUT); // mengatur BUZZER menjadi OUTPUT void loop() { val = analogRead(potPin); //membaca nilai adc sensor temperature = 5.0 *val* 100.0 / 1024.0 //konversi data analog menjadi milivolt lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Temperature : "); //mengirimkan data ke serial komputer lcd.setCursor(5, 1); lcd.print((long)temperature ); lcd.print(“ ‘C”); //menampilkan data suhu delay(1000); //waktu tunggu 1 detik if (temperature >35) // jika nilai LM35 diatas 35’C { digitalWrite(buzzer, HIGH); // buzzer menyala digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED menyala } else { digitalWrite(buzzer, LOW); // buzzer mati digitalWrite(ledPin, LOW); // LED mati

} } 

if (nilai temperature >35) kode ini digunakan untuk perintah logika, “jika nilai LM35 diatas 35’C.” arduino akan menjalankan kode perintah yang ada pada program if ini.



else tapi jika nilainya ternyata tidak diatas 35’C atau tidak sama dengan perintah if, maka arduino akan menjalankan kode perintah pada else .

11.7 Kesimpulan 1. Setelah melakukan percobaan, praktikan dapat membuat layout simulasi rangkaian Switch di proteus menggunakan Arduino uno dengan cara  setelah mengcompile program yang telah dibuat pada Sotware Arduino IDE dan tidak terdapat kesalahan, maka cari kalimat seperti dibawah ini yang berakhiran hex.

##

Gambar 11.29 Hasil Compile Arduino  Lalu copy dan pastekan pada simulasi proteus tersebut dengan mengklik dua kali pada papan arduino simulasi proteus. Lalu klik Ok.

Gambar 11.30 Edit Componen Proteus

 Maka lampu pada simulasi proteus akan menyala sesuai perintah yang telah di program di Arduino Uno IDE. 2. Setelah melakukan percobaan, praktikan dapat membuat program sketch di IDE Arduino dengan menyalakan simulasi ADC di proteus. 3. Setelah melakukan percobaan, praktikan mampu mengaplikasikan hasil simulasi di proteus ke Board Modul Arduino Uno dengan mengupload hasil pemrogaman dari Arduino Uno IDE ke Board Modul Arduino Uno dengan Sensor suhu LM35 mengukur suhu dilingkungan sekitar, Hasil pengukuran suhu ditampilkan pada LCD sesuai dengan hasil pengukuran, LED dan Buzzer sebagai indikator dari hasil pengkuran suhu.