Program Smart School Sederhana Menggunakan Arduino Uno (Sistem Mikrokontroler)

Program Smart School sederhana yang akan dibuat pada artikel ini adalah membaca suhu, menyalakan kipas, menyalakan lampu, dan menyiram tanaman secara otomatis dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno. Komponen yang digunakan yaitu Arduino Uno, Analog Temperature Sensor (NTC), Ultrasonic HC-SR04, Photoresistor LDR, LED, Resistor 1000 ohm, Buzzer, Motor servo 1 dan 2, serta LCD 16 x 2 i2c.

Apa Fungsi Arduino Uno?

Fungsi Arduino Uno adalah membantu pemakainya dalam mengoperasikan komponen elektronika menggunakan program misalnya LED, motor servo, Resistor, Analog Temperature Sensor (NTC), Ultrasonic HC-SR04, dan segala jenis sensor.

Hakikatnya, Arduino bagaikan otak dalam rangkaian. Arduino bekerja untuk menjalankan informasi dan mengendalikan kapasitas komponen yang terhubung dalam rangkaian yaitu komponen input dan output.

Apa Fungsi Komponen lainnya?

Analog Temperature Sensor (NTC), Negative Temperature Coefisien merupakan salah satu macam termistor yang responsif terhadap suhu, jika suatu suhu meningkat maka resistansinya akan menurun dan sebaliknya. 

Ultrasonic HC-SR04, adalah sensor yang memanfaatkan gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang yang umum digunakan untuk membaca eksistensi suatu benda dengan memprediksi jarak antara sensor dan benda tersebut. 

Photoresistor LDR  (Light Dependent Resistor), adalah salah satu resistor yang nilai resistansinya bergantung pada penerimaan intensitas cahaya. Nilai resistenasi LDR akan menurun ketika cahaya terang dan nilai resistansinya akan menjadi tinggi jika ketika dalam kondisi gelap. Bisa disimpulkan bahwa, fungsi LDR ialah untuk menghantarkan aliran listrik apabila menampung beberapa intensitas cahaya artinya dalam kondisi terang dan menghambat arus listrik apabila dalam kondisi gelap. 

LED (Light Emitting Diode), adalah komponen elektronika yang dapat menyinarkan cahaya monokromatik apabila diantarkan dengan tegangan maju. 

Resistor 1000 ohm, ialah komponen elektronika yang dapat menghambat arus listrik, pembagi tegangan listrik, pembagi arus, pengaman arus dan lain-lain. Warna dari resistor 1000 ohm yaitu coklat, hitam dan merah adapun nilai toleransi kurang lebih 5%. 

Buzzer, merupakan suatu komponen elektronika yang menimbulkan atau memperoleh getaran suara berupa gelombang bunyi. Apabila diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri maka akan menghasilkan getaran suara.

Motor Servo, adalah perangkat elektromekanis yang dipertimbangkan menggunakan sistem kontrol jenis loop tertutup (servo) seperti penggerak dalam suatu rangkaian yang membentuk torsi dan kecepatan yang bersumber dari arus listrik dan tegangan yang ada. 

LCD 16 x 2 i2c, merupakan perangkat tampilan yang paling mudah dan sederhana untuk dipelajari karena menghasilkan tampilan karakter yang baik dan cukup banyak. LCD 162 dapat menampilkan sebanyak 32 karakter dan 16 karakter di baris atas dan 16 karakter di baris bawah. Umumnya, LCD 162 memanfaatkan 16 pin sebagai pengawasannya, yang pastinya akan sangat sokah apabila memanfaatkan 16 pin tersebut. Maka dari itu, digunakan driver khusus sehingga LCD yang diawasi oleh jalur I2C. Dengan jalur I2C, maka LCD dapat diawasi dengan menggunakan 2 pin saja yaitu SDA dan SCL. 

Skema Desain dari program di atas adalah:

Adapun outputnya adalah sebagai berikut:

Jika program smart school dijalankan untuk pertama kalinya maka pada LCD akan menampilkan sebuah kalimat "Ukur Suhu Tubuh, By Azizah Qolbu". 

• Sensor Suhu

Nilai analog sensor ini adalah hasil pembacaan dari analog yang ada di input A1 yakni terhubung di sensor suhu artinya membaca suhu.

Fungsi kondisi:

Jika suhu nya kurang dari 36.5oC maka pada lcd nya akan tertulis "Suhu: (<36.5) oC" dan "Periksa Tubuh!" yang artinya display memberikan informasi bahwasannya kondisi tubuh dalam keadaan tidak normal. Gambar di atas menunjukkan bahwa temperature suhu diatur pada 24oC sehingga pesan yang ditampilkan pada lcd "Suhu: 23.99 oC, Periksa Tubuh". Untuk Pendeteksi suhu, jarak objek harus > dari 50 cm.

Jika jarak kurang dari 50 cm dan jika suhu nya diantara 36.5 sampai 37.5 derajat maka akan menghasilkan output "Suhu: (36.5-37.5) oC" dan akan menghasilkan output "Normal, kipas On" artinya suhu tubuh normal dan kipas akan menyala. jika kipas on maka saklar akan on dan harus digerakan servo 1 yaitu servo 1 akan berputar 180 o. 

Begitupula jika suhu nya diatas 37.5oC maka di lcd nya akan tertampil tulisan "Suhu: (>37.5) oC" dan "Periksa Tubuh" yang artinya kondisi tubuh dalam keadaan tidak normal.

• Sensor Objek

Fungsi Kondisi:

Jika jarak kurang kurang dari 50cm maka suhu akan terdeteksi.

Jika jarak objek kurang dari 50cm maka di lcd akan tertampil tulisan "Mohon Mendekat!" dan "Supaya Terdeteksi".

• Sensor Intensitas Cahaya

Nilai analognya itu hasil pembacaan dari analog yang ada di input A0 yakni terhubung di sensor intensitas cahaya. Variable p adalah intensitas lampu (LED), jika illumination (lux) minumum maka lampu akan menyala terang benderang.

Namun sebaliknya jika illumination (lux) maximum maka lampu akan redup.

Jika nilai illumination (lux) diantara 24k-34k maka servo yang digunakan untuk menyiram tanaman akan menunjukkan sudut 0o dengan delay atau lama waktu setengah detik, kemudian menuju ke sudut 90o dengan delay waktu yang sama, lalu menuju ke sudut 180o dengan delay waktu yang sama juga dan terakhir akan menuju ke sudut 90o (dan akan kembali ke sudut 0o). Namun jika tidak maka servo akan menunjukan sudut 90o yang artinya tidak ada gerakan apapun.

Kesimpulan

Program Smart School Sederhana dibuat untuk mendeteksi suhu dengan jarak kurang dari 50 cm, jika jarak lebih dari itu maka suhu tidak akan terdeteksi. Namun, jika jarak objek kurang dari 50 cm maka akan terdeteksi. Apabila suhu diantara 36.5 - 37.5 oC maka kipas otomatis on dan motor servo akan menyirami tanaman secara otomatis. Dan apabila suhu < 36.5 dan >37.5 maka akan menampilkan sebuah pesan pada LCD yaitu "Suhu: (< 36.5 dan >37.5) oC" dan "Periksa Tubuh!". Program diatas menggunakan bahasa C.

Baca juga artikel terkait...

klik disini dan ini.