PENGUKUR SUHU AIR DENGAN PENAMPIL 7 SEGMENT
PENGUKUR
SUHU AIR DENGAN PENAMPIL 7 SEGMENT
Azis
Maulana1, Siska Yuliana2, Samuel Beta3.
Prodi
Eletronika Jurusan Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl.
Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
Intisari - Pengukur
suhu pada air dengan penampil 7 segment dilengkapi dengan indikator peringatan berupa
LED RGB dan buzzer. Masukan alat ini berupa sensor suhu LM35 untuk mendeteksi
suhu air, potensiometer digunakan untuk mengatur nilai set point. Pemroses
menggunakan ARM NUC120 untuk memproses masukan menjadi luaran. Sedangkan
tampilan alat ini menggunakan 7 Segment.
Kata kunci : ARM NUC120, Buzzer, LED RGB, 7 Segment
Abstract
- The water temperature meter with 7 segment viewer comes with a warning
indicator of RGB LEDs and buzzers. The input of this device is LM35 temperature
sensor to detect water temperature, potentiometer is used to set set point
value. The processor uses ARM NUC120 to process inputs into outcomes. While the
view of this tool using 7 Segment.
Keywords : ARM NUC120, Buzzer,
LED RGB, 7 Segment
I. PENDAHULUAN
Pengukur
suhu pada air dengan penampil 7 segmen ini berfungsi untuk mengetahui suhu pada
air, dilengkapi dengan indikator peringatan yaitu apabila t < 0,9 Sp maka
led indikator akan berwarna hijau, 0,9 Sp < t < Sp led akan berwarna
kuning, dan apabila t > 0,9 T maka led indikator akan berwarna merah dan
buzzer berbunyi. Masukan alat ini berupa sensor suhu LM35 untuk mendeteksi suhu
air, potensiometer digunakan untuk mengatur nilai set point. Pemroses
menggunakan ARM NUC120 untuk memproses masukan menjadi luaran. Sedangkan
tampilan alat ini berupa 7 Segmen sebagai penampil suhu air, led RGB serta buzzer
sebagai indikator keadaan suhu tersebut.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar
belakang diatas maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana
alat dapat mengukur suhu pada air ?
3. Bagaimana
hasil pengukuran dapat ditampilkan pada 7 segment ?
4. Bagaimana
LED dan Buzzer sebagai indikator peringatan ?
1.3 Tujuan
1.
Membuat alat yang dapat mengukur suhu pada air.
2. Menghasilkan
data pengukur suhu dengan penampil 7 segmen secara akurat.
II.
METODOLOGI
2.1 Studi Pustaka
2.1.1. ARM NUC120
ARM
NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler NUC120RD2BN yang
berbasis CPU ARM Cortex-M0 dari Nuvoton. Modul ini dapat bekerja dengan
kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan
bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device programmer
eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan
koneksi USB.
Gambar 1. ARM NUC120
ü
Spesifikasi
:
Ø Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB
SRAM, 4
Ø KB Data Flash, CPU ARM Cortex-M0).
Ø Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 MHz.
Ø Terintegrasi dengan osilator 32.768 kHz sebagai sumber
clock RTC.
Ø Memiliki 1x port USB.
Ø Memiliki 1 port RS-485.
Ø
Memiliki
3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3.3VDC / 5VDC.
Ø Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka
serial sekaligus
Ø Menuliskan program mikrokontroler, sehingga tidak
membutuhkan
Ø Programmer eksternal.
Ø Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debuging
dan programming.
Ø Memiliki 45 jalur GPIO.
Ø Terintegrasi dengan sensor suhu internal.
Ø Memiliki port input 8 kanal ADC 10-bit.
Ø
Bekerja
pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.
Ø Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC
- 5VDC.
2.1.2 7-Segment 4 digit
Gambar 2. 7-Segment 4 digit
Display 7 segment merupakan komponen
yang berfungsi sebagai penampil karakter angka dan karakter huruf. Seven
Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan
secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0
(nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa
kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga
dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen
pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke
kanan dengan tujuan untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven
Segment Display, terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal.
Terdapat beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya
adalah Incandescent bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD)
dan Light Emitting Diode (LED).
TM1637 adalah chip driver untuk 7-segment yang bisa digunakan
untuk 4 digit 7-segment. Dengan modul ini, mengendalikan 7-segment cukup dengan
2 digital I/O (clock dan data). Selain itu, sudah terdapat library Arduino
untuk chip/modul ini. Cukup googling TM1637.
Spesifikasi
- 4 digit 7 segment
- VCC 5 - 5.5 VDC
- Pin: 1 data dan 1 clock (digital output)
- Warna LED merah
- Ukuran 4.7 cm x 2.4 cm (tebal 1.1 cm)
- 4 digit 7 segment
- VCC 5 - 5.5 VDC
- Pin: 1 data dan 1 clock (digital output)
- Warna LED merah
- Ukuran 4.7 cm x 2.4 cm (tebal 1.1 cm)
2.1.3. Buzzer
Gambar 3. 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).
2.1.4. LED RGB
Gambar 4. LED RGB
LED RGB merupakan LED yang mampu
menghasilkan warna-warna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau),
dan Blue ( biru). Yang mana warna keluaran warna dari led ini dapat kita atur
dengan memberikan nilai input pada masing-masing kaki-kaki led untuk warna
R-G-B.
LED
ini memiliki 4 pin yang terdiri 3 pin untuk mengontrol warna R-G-B dan 1 pin
sebagai common cathode/common anode, sehingga katoda/anoda dari masing-masing
kaki R-G-B dibuat menjadi satu pada kaki ini.
2.1.5
Sensor SUHU Waterproof LM35
Gambar 5. Sensor SUHU Waterproof LM35
Waterproof
LM35 Temperature Sensor adalah modul sensor suhu LM35 yang tahan air. Dalam modul
LM35 ini, sensor LM35 telah diberi lapisan yang tahan air, sehingga modul tetap
dapat bekerja dengan baik untuk mengukur suhu dalam cairan.
ü Spesifikasi :
ü Spesifikasi :
v Menggunakan sensor suhu LM35DZ
sebagai komponen utama.
v Memiliki semua kelebihan dari sensor
LM35DZ:.
v Terkalibrasi dalam satuan Celcius.
v Faktor skala yang linear 10 mV / oC.
v Daerah pengukuran 0 oC 100 oC.
v Tegangan sumber 4 VDC 30 VDC.
v Tersambung dengan kabel sepanjang 300 mm yang
anti air dan tahan terhadap suhu panas.
v Dilapisi dengan 3 lapisan, sehingga
sensor tetap dapat bekerja dengan baik di dalam air.
Output led: merah (VCC), kuning (DATA), hitam (GND)
2.2 Diagram Blok
Diagram blok sistem dirancang untuk dapat mengetahui
prinsip kerja keseluruhan sistem ataupun rangkaian. Tujuan lainnya adalah
memudahkan proses perancangan dan pembuatan pada masing-masing bagian, sehingga
dapat dibuat sistem sesuai dengan yang diinginkan. Berikut adalah diagram blok
alat yang ditunjukkan pada gambar 5.
Gambar 6. Diagram blok sistem
ü
Sensor suhu LM35 digunakan
untuk mendeteksi suhu air.
ü
Potensiometer digunakan
untuk mengatur nilai set point.
ü
Pemroses menggunakan ARM
NUC120 untuk memproses masukan menjadi luaran.
ü
LED
dan Buzzer digunakan sebagai luaran untuk notifikasi
keadaan dan peringatan.
ü
Display
7 Segmen digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran.
2.3 Prinsip kerja alat
Alat
ini untuk mengukur suhu pada air. Air akan dideteksi oleh sensor suhu LM35 untuk
mengetahui berapa suhu pada air tersebut. Ketika sensor telah mendeteksi suhu
air maka akan ditampilkan pada 7 segment. Apabila t <
0,9 Sp maka led indikator akan menyala berwarna hijau, 0,9 Sp < t < Sp led
akan menyala berwarna kuning, dan apabila t > 0,9 T maka led indikator akan menyala
berwarna merah dan buzzer berbunyi.
2.4 Perancangan
Perangkat Keras
2.4.1. Rangkaian alat
Pada
gambar di bawah ini ditunjukkan keseluruhan rangkaian untuk mengukur suhu air dilengkapi
dengan pengawatan yang menunjukkan terletak di pin mana saja masukan dan luaran
alat.
Gambar 7. Gambar Rangkaian
2.5 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan
program arm digunakan untuk mengatur kinerja keseluruhan dari sistem yang
terdiri dari beberapa perangkat keras sehingga sistem ini dapat bekerja dengan
baik dan untuk mengolah data masukan agar menghasilkan keluaran yang sesuai
dengan yang dikehendaki. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan
memudahkan pembuatan perangkat lunak, maka dibuat diagram alir yang menunjukan
jalannya program. Diagram alir program ditunjukan pada gambar di bawah :
Gambar 8. Diagram alir sistem
2.6 Pengawatan
Pada
gambar di bawah ini ditunjukkan pengawatan luar maupun dalam box yang digunakan
dalam pembuatan alat.
Gambar 9. Pengawatan dalam kotak
Gambar 10. Pengawatan luar kotak
III.
PENUTUP
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian mengukur suhu pada air dengan penampil 7 segment dapat diambil
beberapa kesimpulan yaitu:
1.
Sensor
suhu LM35 mengukur suhu pada air sesuai dengan kalibrasi dengan termometer.
2.
Hasil
pengukuran suhu ditampilkan pada 7 segment sesuai dengan hasil pengukuran.
3.
LED
dan Buzzer sebagai indikator dari hasil pengkuran suhu.
REFERENSI
[1] http://belajararm.blogspot.co.id/2015/01/alat-pengatur-suhu-ruang.html
[2] http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/07/kontrol-suhu-ruangan-menggunakan-5.html
[3] http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/01/aplikasi-arduino-untuk-pengatur-suhu.html
[4]http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/search?q=SUHU
[2] http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/07/kontrol-suhu-ruangan-menggunakan-5.html
[3] http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/01/aplikasi-arduino-untuk-pengatur-suhu.html
[4]http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/search?q=SUHU
[6] https://www.sfe-electronics.com/blog/news/tutorial-pemrograman-4-digit-7-segmen-ic-74hc595-menggunakan-arduino
[7] https://gist.github.com/jamesotron/766994
[7] https://gist.github.com/jamesotron/766994
Nama
penulis Azis Maulana. Penulis dilahirkan di kota Semarang 13 Oktober 1996.
Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Jatingaleh Ngesrep 01 Semarang,
SMP 5 Semarang, dan SMA Negeri 5 Semarang. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa
baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus
Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik
Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.04. Apabila
ada kritik dan saran yang membangun serta apabila terdapat beberapa pertanyaan
mengenai penelitian ini, bisa menghubungi azizmaulana44@gmail.com
Nama Penulis Siska Yuliana. Penulis dilahirkan di Semarang, 1 Juli 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal. SDN Tugurejo 01 Semarang, SMPN 18 Semarang, SMKN 8 Semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.21. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email: siskayuliana233@gmail.com
Ayo Belajar :
1. Download PPT Klik Disini
4. Download Diagram Blok Klik Disini
5. Download Diagram Alir Klik Disini
6. Download Gambar Rangkaian Klik Disini
No comments:
Post a Comment