Laporan Praktikum Pengantar Rekayasa Desain - PENGENALAN ARDUINO PDF

Preview

Summary

MODUL 01 PENGENALAN ARDUINO Adelia Yuliarni (16519223) Kelompok 05/K-17 Asisten: Randy Christian Saputra Muhammad Nurdin Husen Jason Alfian HartantoTanggal Percobaan: 02/03/20 Praktikum Pengantar Rekayasa Desain 2 ABSTRAK melalui Arduino IDE dan menghubungkannya pada suatu rangkaian sesuai dengan tu...

Description

MODUL 01 PENGENALAN ARDUINO Adelia Yuliarni (16519223) Kelompok 05/K-17 Asisten: Randy Christian Saputra Muhammad Nurdin Husen

Jason Alfian HartantoTanggal Percobaan: 02/03/20 Praktikum Pengantar Rekayasa Desain 2

ABSTRAK Pada percobaan hands-on Arduino ini, dilakukan 5 macam percobaan yang bertujuan untuk membuat rangkaian listrik dan menghubungkannya pada Arduino untuk membuat dua lampu LED yang menyala bergantian, menyalakan dan mematikan LED menggunakan pushbutton, mengatur intensitas cahaya LED menggunakan potensiometer, mengatur cahaya pada LED melalui serial monitor pada Arduino IDE, dan menyalakan dan mematikan menggunakan Android.

melalui Arduino IDE dan menghubungkannya pada suatu rangkaian sesuai dengan tujuannya masing-masing.

2. METODOLOGI Percobaan yang akan dilakukan dapat dijabarkan dalam langkah-langkah prosedural untuk mempermudah proses pengerjaan dan pemahaman setiap langkahnya. Berikut adalah diagram atau flowchart dari garis besar langkah-langkah seluruh percobaan.

Kata kunci: Rangkaian, LED, Arduino

1. PENDAHULUAN Percobaan hands-on dilakukan menggunakan sebuah board mikrokontroler tipe Arduino Uno. Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 yang dirancang dari proyek mahasiswa di Interaction Design Institute Ivrea di Italia. Praktikum terdiri atas 5 percobaan dengan fungsi dan tujuan berbeda-beda. Percobaan pertama adalah mengedipkan dua buah lampu LED secara bergantian menggunakan fungsi delay dan digitalWrite. Percobaan kedua adalah mengedipkan dua buah lampu LED bergantian menggunakan push button. Percobaan ketiga adalah meredupkan atau menerangkan lampu LED menggunakan sensor potensio. Percobaan keempat adalah meredupkan atau menerangkan lampu LED menggunakan bantuan serial monitor. Percobaan kelima adalah meredupkan atau menerangkan lampu LED Android sebagai pengendali input. Seluruh percobaan dilakukan dengan menggunakan Arduino Uno yang diprogram Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain

1

2.1 Menghidupkan Dua Buah Lampu LED Secara Bergantian

b. Membuat sourcecode pada IDE dan compile serta upload

a. Menghubungkan secara seri sebuah lampu LED dan resistor dengan Arduino pada pin 13

c. Menggunakan serial monitor untuk memberikan input apakah lampu harus menyala atau mati

b. Menghubungkan rangkaian lain, yaitu lampu LED kedua dan resistor dengan Arduino pada pin 12 secara seri

2.5 Menerangkan atau meredupkan lampu LED dengan bantuan Android

c. Menghubungkan kedua rangkaian dengan ground pada Arduino d. Membuat sourcecode pada IDE dan compile serta upload 2.2 Menghidupkan Dua Buah Lampu LED Secara Bergantian dengan bantuan pushbutton a. Menghubungkan pushbutton sebuah resistor secara seri

dan

b. Menghubungkan ujung dari rangkaian tersebut pada sumber 5V di Arduino dan pin 2 untuk ujung lainnya c. Menyusun dua buah lampu LED seperti pada percobaan 2.1 d. Menghubungkan dengan ground

ketiga

rangkaian

e. Membuat sourcecode pada IDE dan compile serta upload 2.3 Menerangkan atau Meredupkan Lampu LED dengan bantuan sensor potensio a. Menghubungkan potensiometer ke sumber 5V, pin analog A0, dan ground b. Menghubungkan lampu LED ke pin yang memiliki tanda ~ (bisa membaca analog) dan ground c. Membuat sourcecode pada IDE dan compile serta upload

a. Memasang rangkaian lampu LED beserta resistor pada breadboard secara seri dan menghubungkan rangkaian pada Arduino. b. Menginstall Android

aplikasi

Blynk

pada

c. Login menggunakan e-mail pada Blynk dan memuat project baru dengan setelan device Arduino UNO dan tipe koneksi USB d. Menerima kode token melalui e-mail dan men-download library Blynk. e. Meng-install Arduino IDE

library

Blynk

pada

f. Menulis algrritma khusus untuk Blynk pada Arduino IDE menggunakan token yang didapat dari e-mail g. Upload kode pada Arduino h. Membuka direktori tempat library Blynk berada melalui terminal i. Menjalankan command khusus melalui terminal untuk menghubungkan PC atau laptop ke Arduino j. Arduino dapat diatur secara langsung melalui Blynk pada Android

3. HASIL DAN ANALISIS 3.1 Percobaan 1

d. Mengatur potensiometer untuk menerangkan atau meredupkan lampu LED. 2.4 Menerangkan atau meredupkan lampu LED dengan bantuan serial monitor a. Menghubungkan lampu LED ke pin 13 serta ke ground Gambar 3.1 Lampu LED Menyala Bergantian Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain

2

menyala sedangkan LOW berarti lampu mati. Fungsi delay berfungsi untuk memberikan jeda pada pada setiap prosedur atau keadaaan (state) yang sedang dijalankan.

Gambar 3.2 Lampu LED Menyala Bergantian

Pada percobaan ini praktikan mengalami beberapa kesalahan. Karena kedua lampu LED tidak dipasang pada pin berbeda, tetapi diserikan satu sama lain sehingga lampu tidak nyala secara bergantian. Selain itu, lampu dipasang secara horizontal pada breadboard. Akibatnya, lampu mengalami short. 3.2 Percobaan 2

Gambar 3.4 Lampu LED Mati Ketika Push Button Tidak Ditekan

Gambar 3.3 Program Percobaan 1

Pada breadboard, dibuat dua rangkaian seri terpisah. Masing-masing terdiri atas satu lampu LED dan resistor bernilai 220 ohm. Kutub positif LED (kaki yang lebih Panjang) dihubungkan pada pin digital 12 dan 13 menggunakan kabel jumper male-to-male. Ujung masing-masing resistor dihubungkan dengan ground pada breadboard yang terhubung pada GND di Arduino. Pada program diatas, dua lampu LED yang dipasang pada pin berbeda akan menyala secara bergantian selama satu detik dan mati selama satu detik pula yang dapat dilihat pada kode delay(1000). Fungsi pinMode pada void setup berfungsi untuk menentukan peran pin yang digunakan, yaitu sebagai input atau output.

Gambar 3.5 Lampu LED Menyala Bergantian Ketika Push Button Ditekan

Gambar 3.6 Lampu LED Menyala Bergantian Ketika Push Button Ditekan

Void loop berfungsi untuk melakukan prosedur di bawahnya tanpa akhir (terus berulang). Fungsi digitalWrite berfungsi untuk mengirimkan data pada pin digital yang dipilih. Pada percobaan ini, HIGH berarti lampu Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain

3

3.3 Percobaan 3

Gambar 3.8 Lampu Redup Saat Potensio Diubah

Gambar 3.7 Program Percobaan 2

Pada percobaan kali ini, rangkaian lampu LED yang dibuat persis seperti pada percobaan 1. Perbedaannya, pada percobaan ini, ditambahkan sebuah pushbutton yang dipasang pada Arduino menggunakan 3 kakinya. Satu kaki dipasang sebagai ground, satu kaki dipasang dengan sumber tegangan 5V pada Arduino, dan satu kaki lagi dipasang sebagai input pada satu pin digital Arduino. Dideklarasikan buttonState pada awal program sebagai tipe variable integer yang bernilai 0 atau LOW (lampu mati). Pada void setup, terdapat tiga pinMode yang terhubung dengan pushbutton, lampu LED pertama, dan lampu LED kedua. Pada void loop, dilakukan perintah digitalRead pada buttonState yang berfungsi untuk membaca keadaan pushbutton berulang kali tanpa henti. Kemudian diberikan fungsi kondisional, dimana ketika pushbutton ditekan (buttonState = HIGH), maka lampu akan menyala secara bergantian, bila tidak maka kedua lampu mati. Pada akhir fungsi diberikan delay agar program berjalan lebih baik. Pada percobaan kali ini, praktikan mengalami banyak kesalahan pada pemasangan pushbutton, seperti pushbutton tidak dihubungkan ke ground atau tidak dipasang ke pin dan hanya dari sumber 5V saja.

Gambar 3.9 Lampu Terang Saat Potensio Diubah

Gambar 3.10 Program Percobaan 3

Pada percobaan 3, lampu LED yang digunakan hanya satu, sehingga rangkaian yang dibuat juga hanya satu (yang terdiri atas lampu LED dan resistor yang dihubungkan menggunakan kabel jumper). Namun, ketimbang menambahkan pushbutton seperti pada percobaan 2, kita menambahkan sebuah potensio pada rangkaian. Potensio memiliki 3 terminal, satu terminal dihubungkan pada sumber tegangan 5V, satu terminal pada ground, dan satu terminal lainnya pada satu pin analog Arduino. Potensio dipasang pada pin analog karena data yang dihasilkannya merupakan suatu data kontinu, bukan diskrit. Perubahan resistansi dalam potensio mengakibatkan penurunan tegangan sumber 5V (voltage drop). Perubahan pada tegangan mengakibatkan perubahan pada arus. Besar Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain

4

arus dapat mempengaruhi intensitas cahaya lampu LED. Pada program, dideklarasikan terlebih dahulu variable ledPin, analogPin, dan val. ledPin adalah posisi pin untuk lampu LED, analogPin adalah posisi pin untuk potensiometer, dan val adalah variable untuk sementara menyimpan nilai dari hasil bacaan potensiometer. Pada void setup, LED diatur sebagai output. Pada void loop, val ditulis sebagai hasil dari pembacaan analogRead di pin potensiometer. Setelah itu, ledPin diberikan masukan (analogWrite) hasil dari val dibagi 4 karena hasil dari analogRead berkisar dari 0 hingga 1023, sedangkan masukan dari analogWrite hanya berkisar dari 0 hingga 255 (data berukuran 8 byte). Kesalahan praktikan yang cukup fatal pada percobaan ini adalah praktikan menyambungkan LED pada pin yang tidak memiliki tanda “~”. Tanda tersebut memiliki arti pin yang bersangkutan dapat menerima masukan analog. Selain itu, pemasangan potensiometer juga sempat terbalik, akibatnya potensio mengalami overload dan menjadi panas. 3.4 Percobaan 4

Gambar 3.13 Program Percobaan 4

Rangkaian dipasang seperti pada percobaan 1, dengan menggunakan hanya satu rangkaian. Kendali melalui serial monitor dapat dilakukan dengan menggunakan perintah kondisional Serial.available() yang akan mengecek apakah terdapat input dari serial monitor atau tidak. Ketika ada input, maka fungsi Serial.parseInt() akan membaca input dan assign nilai kepada variable input. Input yang telah diterima akan dikirim kembali ke lampu LED yang terhubung melalui pin Arduino. Jika kita menginput angka dari range 0 hingga 1023 maka program akan mengkonversi nilai menjadi range 0 hingga 255 sebagai intensitas cahaya lampu. 3.5 Percobaan 5

Gambar 3.11 Lampu LED Redup Saat Input Bernilai 10

Gambar 3.14 Lampu LED Mati Ketika Tombol pada Android Tidak Ditekan

Gambar 3.12 Lampu LED Terang Saat Input 1000

Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain

5

Gambar 3.15 Lampu LED Menyala Ketika Tombol pada Android Ditekan

Pada percobaan kelima, lampu LED akan dikendalikan melalui Android. Aplikasi yang digunakan adalah Blynk yang tersedia di Playstore (tersedia juga untuk iOS). Pertama pastikan aplikasi Blynk telah terinstall pada Android yang akan digunakan. Login dan klik “New Project” pada aplikasi. Beri nama project dan pilih “Arduino UNO” pada kolom device. Pilih “USB” pada connection type dan klik “Create”. Cek e-mail yang digunakan untuk login ke app untuk mendapatkan kode token. Download library Blynk (link tersedia pada e-mail yang dikirim). Extract file library ke direktori yang diinginkan. Untuk membuat pengendali LED, pilih “Add Device” dan tambahkan “Button”. Pastikan untuk mengatur pin sesuai dengan pin yang akan digunakan pada Arduino. Masukkan kode di bawah, dan masukkan kode token yang didapat dari email pada bagian “YourAuthToken”. Install library Blynk melalui Arduino IDE.

Gambar 3.16 Program Percobaan 5

Buka Command Prompt lalu ubah direktori menjadi direktori tempat menaruh library Blynk yang telah di-extract menggunakan code seperti berikut.

Gambar 3.17 Mengubah Direktori pada Terminal

Lalu masukkan kode berikut, dengan mengubah “COM3” menjadi port yang terhubung dengan Arduino.

Gambar 3.18 Perintah Agar Arduino dapat Dikendalikan menggunakan Blynk pada Android

Buka project yang telah dibuat di aplikasi Blynk dan tekan tombol segitiga di ujung aplikasi untuk menjalankan project. Android sudah dapat mengendalikan lampu LED melalui Android.

Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain

6

4. KESIMPULAN Praktikan melakukan lima percobaan rangkaian menggunakan Arduino Uno yang berbeda, yaitu Digital I/O Blink dan Button yang menerima input digital dan menghasilkan output berupa lampu LED yang nyala lalu mati secara bergantian (pada button diberi tambahan pushbutton), Analog I/O Potensiometer yang menerima input dari potensiometer dan output analog dengan intensitas lampu sebagai output, Serial Communication yang menerima input dari Serial Monitor sebagai pengatur tingkat kecerahan lampu dan serial Monitor via android dapat menjadi output pada tingkat kecerahan lampu. Dari hasil yang didapat semua rangkaian berfungsi dan berjalan dengan baik dan lampu LED menyala sesuai dengan yang diharapkan setelah dilakukan beberapa kali percobaan. Setiap percobaan membutuhkan program yang unik. Rangkaian yang sama bisa menghasilkan output yang berbeda bila memiliki program yang berbeda.

5. DAFTAR PUSTAKA [1] https://www.arduino.cc/en/Guide [2] https://www.arduino.cc/ [3] https://id.wikipedia.org/wiki/Arduino [4] https://maker.pro/arduino/projects/how-to-remotelycontrol-an-arduino-with-the-blynk-app [5] https://create.arduino.cc/projecthub/PatelDarshil/control ling-led-using-blynk-fea92f [6] https://www.tinkercad.com/

Laporan Kelompok – Praktikum Pengantar Rekayasa Desain

7...