Jenis-Jenis Sensor dan Modul Output serta Contoh kasus penggunaan sensor dan 2 (dua) modul output
Jenis-Jenis Sensor
Beberapa macam macam sensor dan fungsinya antara lain :
- Sensor Sidik Jari (Fingerprint)
- Sensor PIR (Passive Infrared Sensor)
- Sensor Akselerometer dan Gyroscope
- Sensor Listrik Sama seperti namanya, sensor yang satu ini memiliki fungsi khusus yaitu melakukan pengukuran terhadap segala sesuatu yang berhubungan dengan kelistrikan. Beberapa contoh sensor ini sesuai dengan fungsinya adalah:
- Sensor tegangan, berfungsi mengukur tegangan listrik pada suatu rangkaian. Contoh tipenya yaitu ZMPT101B.
- Sensor Arus listrik, berfungsi mengukur besarnya arus listrik pada rangkaian. Contoh sensornya yaitu tipe ACS712-20A.
- Sensor Cahaya
- Sensor Lokasi
- Sensor Suhu Sama seperti namanya, jenis sensor yang satu ini berfungsi untuk melakukan pengukuran suhu atau temperatur terhadap suatu objek. Contoh macam-macam sensor suhu yang sering digunakan pada Arduino yaitu:
- Sensor LM35, memiliki kemampuan mengukur suhu dengan cara mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Karena harganya yang paling murah diantara semua sensor suhu, akurasi dari sensor ini cenderung paling rendah diantara semua sensor suhu.
- Sensor DS18B20, merupakan sensor suhu seri terbaru dari keluaran produsen Maxim yang mampu mendeteksi suhu dari -550C sampai 1250C dengan akurasi (+/-0,50C) dan resolusi 9-12 bit. Sensor ini sangat cocok untuk mengukur suhu air. Tetapi karena tidak tahan karat, sensor ini tak disarankan untuk mengukur suhu air asin.
- Sensor Kelembaban
- Sensor Suhu dan Kelembaban Di kedua poin sebelumnya sudah saya bahas seputar sensor suhu dan kelembaban (humidity). Namun pada poin ini saya akan membahas satu sensor yang memiliki 2 fungsi sensor tersebut sekaligus. Jadi dengan sensor ini kamu bisa mengukur suhu dan kelembaban sekaligus.
- Sensor DHT11, fungsi sensor DHT11 Adalah mengukur suhu dan kelembaban dengan output digital yang murah dengan tingkat akurasi +/- 20C untuk suhu dan untuk kelembaban sekitar 5%. Kekurangan dari sensor ini adalah tertinggal 2 detik dari kondisi aslinya. Jadi tak cocok digunakan untuk pengukuran suhu yang sifatnya real time.
- Sensor DHT22, adalah saudara dari jenis sensor Arduino DHT11 dan memiliki tingkat akurasi lebih tinggi dari sensor tersebut. Sama dengan sensor DHT11, sensor ini juga hasil pengukurannya tertinggal 2 detik dari kondisi aslinya.
- Sensor Ketinggian Air (Water Level Sensor)
- Sensor Flex (Tekuk)
- Sensor Barcode
- Sensor Suara
- Sensor Jarak Sama dengan namanya, fungsi sensor jarak adalah mengukur jarak suatu objek yang ada di depan sensor. Beberapa macam macam sensor jarak antara lain:
- Sensor Ultrasonik HC-SR04 atau sensor ping, berfungsi membaca jarak objek yang ada di depannya menggunakan pantulan ultrasonik. Kira-kira cara kerjanya mirip seperti radar.
- Sensor Proximity Infrared, berfungsi mengukur jarak dengan memanfaatkan pemantulan sinar inframerah.
- Sensor Tekanan (Barometic Sensor)
- Sensor Deteksi Kecepatan (RPM)
- Sensor Magnet
- Sensor Flow Meter
- Sensor Api (Flame Sensor)
- Sensor Kemiringan (Tilt)
- Sensor Kelembaban Tanah (Soil Moisture)
- Sensor Warna (Color Sensor)
- Sensor Getaran
- Sensor Detak Jantung (Pulse Heart Sensor)
- Sensor Sentuh
- Sensor Gas
- Sensor Hujan
- Sensor PH
- Sensor Kamera
- Sensor Berat
Cara kerjanya yaitu dengan membaca sidik jari. Hasil pembacaan inilah yang nantinya dikirim ke mikrokontroler untuk di proses lebih lanjut.
Perlu kamu ketahui bahwa pada sidik jari tiap orang itu memiliki kode yang berbeda-beda. Nah, kode inilah yang akan digunakan untuk mengidentifikasi identitas seseorang. Disinilah peran fingerprint sangat dibutuhkan.
Salah satu contoh sensor sidik jari yang biasa digunakan untuk perangkat Arduino adalah tipe FPM10A.
Cara kerjanya yaitu dengan membaca pergerakan objek yang memancarkan radiasi inframerah, termasuk manusia. Jadi sensor ini tak akan mendeteksi gerakan pada benda mati.
Sensor ini adalah pilihan yang tepat untuk membuat project yang membutuhkan pembacaan gerakan pada makhluk hidup. Contoh tipe dari sensor PIR adalah HC-SR501.
Selain itu, sensor ini juga dapat menentukan orientasi gerak dengan bertumpu pada roda yang berotasi cepat melalui sumbu berdasarkan momentum sudut.
Apakah kamu pernah lihat orang yang ikut program Shoppe menggoyang-goyangkan smartphone-nya? Kurang lebih, disitulah salah satu peranan dan fungsi sensor ini.
Atau contoh yang paling gampangnya adalah game balap mobil yang mengharuskanmu untuk memiringkan smartphone.
Dari mana smartphone tahu kalau kita mau belok kiri atau ke kanan? Yah, dari sensor akselerometer dan gyroscope inilah! Selain itu, gimbal atau stabilizer juga memanfaatkan sensor ini loh.
Hal yang bisa kamu buat dengan sensor ini adalah menggerakkan servo sesuai kemiringan yang dibaca sensor, membuat gimbal sendiri, dan sejenisnya.
Contoh tipe sensor accelerometer dan gyroscope yang kompatibel dengan Arduino adalah MPU-6050.
Macam macam sensor cahaya dalam elektronika sebenarnya ada banyak. Namun khusus untuk Arduino, yang paling sering digunakan adalah sensor LDR (Light Dependent Resistor). Selain itu, ada juga sensor cahaya GY-30 yang hasil pengukuran sensor cahayanya dalam satuan LUX.
Di Arduino juga ada yang namanya sensor GPS yang berfungsi mengirimkan lokasi koordinat tempat sensor tersebut berada. Jadi dengan bantuan Google Map kita bisa langsung tahu di mana lokasi objek berada.
Sensor ini sangat cocok untuk membuat project yang membutuhkan fitur tracking lokasi. Contoh tipe sensor lokasi ini adalah GPS GY-NEO6MV2.
Cara kerjanya yaitu dengan mengonversi besaran kelembaban menjadi tegangan. Contoh tipe sensor kelembaban yaitu 808H5V5.
Ada banyak sekali jenis sensor two in one ini, namun yang paling sering digunakan pada Arduino adalah:
Kekurangan dari sensor ini adalah ketinggian yang dapat diukur hanyalah ketinggian yang mengenai lempengannya saja.
Jadi tak bisa digunakan untuk mengukur ketinggian air yang lebih tinggi dari tinggi lempengan sensor. Biasanya sensor ini digunakan untuk mengukur ketinggian tempat air minum ternak atau sejenisnya.
Sensor flex biasa digunakan sebagai pengontrol game pada sarung tangan pengendali. Jadi kamu bisa membuat robot fighter sendiri dengan bantuan sensor ini.
Komponen utama pada sensor ini adalah condensor mic yang fungsinya untuk menerima data suara untuk diproses.
Biasanya sensor ini digunakan untuk menyalakan atau mematikan perangkat elektronik dengan ketukan. Contoh sensor suara adalah KY-037.
Fungsi utama sensor ini adalah mengukur besarnya tekanan pada suatu objek. Baik itu berupa zat cair, gas, maupun zat padat. Contoh macam macam sensor tekanan adalah MPX2050GP.
Fungsi utama dari sensor magnet adalah mendeteksi ada tidaknya medan magnet yang berada di sekitar sensor. Contoh salah satu tipenya adalah MC-38.
Karena sudah kompatibel dengan Arduino, maka sensor ini bisa langsung kamu gunakan untuk pembuatan project. Adapun untuk contoh program flow meter Arduino masih dalam tahap uji coba.
Sensor api memiliki sifat yang sangat sensitif terhadap nyala api dan radiasi yang ada di sekitarnya. Itulah alasan mengapa sensor ini seringkali digunakan untuk membuat alarm kebakaran.
Sensor ini kebanyakan diterapkan pada sepeda motor agar mesin motor bisa mati sendiri saat mencapai kemiringan tertentu. Salah satu tipe sensor tilt adalah CMPS11 Arduino.
Umumnya sensor ini digunakan untuk membuat penyiram tanaman otomatis yang dimana parameternya adalah kelembaban tanah.
Sensor getaran merupakan suatu sensor yang berfungsi mendeteksi adanya getaran pada suatu media. Cara kerjanya yaitu dengan mengonversi getaran menjadi sinyal listrik yang bisa dibaca oleh Arduino.
Biasanya sensor getar ini digunakan dalam membuat alat pendeteksi gempa. Tipe yang paling umum digunakan adalah SW-420.
Biasanya sensor ini digunakan untuk membuat alat yang fungsinya untuk memantau kinerja jantung.
Sensor sentuh adalah sejenis sensor yang berfungsi mendeteksi sentuhan dan biasanya digunakan sebagai saklar.
Secara fungsi kira-kira hampir sama dengan sensor sidik jari, hanya saja sensor sentuh bisa digunakan tanpa bergantung pada sidik jari tertentu.
Jadi semua jenis sidik jari bisa menggunakannya. Umumnya sensor ini digunakan sebagai saklar untuk menyalakan lampu atau alat elektronik lainnya.
Penerapan sensor ini biasanya ditemukan pada alat pendeteksi kebocoran gas LPG, alarm pelarangan merokok (smoke) di tempat tertentu, dan sejenisnya. Tipe sensor gas yang paling sering digunakan pada Arduino adalah MQ-2, MQ-3, MQ-4, dan MQ-5.
Sensor hujan berfungsi untuk mendeteksi ada tidaknya hujan dalam suatu area. Apabila rintik air mengenai panel sensor, maka otomatis sensor akan bernilai HIGH dan begitu pula sebaliknya.
Umumnya sensor ini digunakan untuk membuat produk berupa jemuran otomatis atau sejenisnya.
Sensor PH adalah sensor yang berfungsi mendeteksi besarnya PH pada air dimana outputnya berupa tegangan analog.
Penggunaan sensor PH biasanya untuk memonitoring PH air di tambak atau di tempat tertentu lainnya.
Untuk kamu yang mau membuat project yang membutuhkan kamera, bisa menggunakan sensor ini. Sensor kamera memiliki kemampuan merekam video layaknya kamera di smartphone. Salah satu tipe sensor kamera adalah OV7670.
Seperti namanya, sensor berat ini berfungsi untuk membaca nilai berat suatu benda. Sensor ini sangat cocok untuk pembuatan project yang berhubungan dengan timbangan. yah, karena memang dari prinsip kerjanya yang hampir sama.
MODUL OUTPUT
1. Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus
searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.
Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan
kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah,
sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.
Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi
energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu
atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah
(komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat
berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor
DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah
konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya
(yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah
medan magnet dan arah aliran arus.
2. Motor Servo
Servomotor adalah servo mekanisme loop tertutup yang menggunakan umpan balik posisi untuk mengontrol gerakan dan posisi akhirnya. Input ke kontrolnya adalah sinyal yang mewakili posisi yang diperintahkan untuk poros output.
Prinsip kerja motor servo pada dasarnya dibuat menggunakan motor DC yang dilengkapi dengan controler dan sensor posisi sehingga dapat memiliki gerakan 0o, 90o, 120o, 180o atau 360o. Tiap komponen pada motor servo diatas masing- masing memiliki fungsi sebagai controler, driver, sensor, gearbox dan aktuator.
3. Motor Stepper
Motor stepper adalah motor DC yang bergerak dalam langkah diskrit. Motor stepper mengubah pulsa-pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan-gerakan diskrit rotor yang disebut langkah (steps). Nilai rating dari suatu motor stepper diberikan dalam langkah per putaran (steps per revolution).
Step yang mengendalikan motor berasal dari konstruksi kumparan yang disusun menjadi beberapa kelompok yang disebut fase. Motor dapat berputar apabila diberikan energi pada fase secara berurutan. Motor Stepper mengubah sinyal-sinyal listrik menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor Stepper bergerak dalam langkah (step) secara teratur. Anda dapat mengendalikan langkah pada motor mengunakan mikrokontroller maupun rangkaian digital.
4. Selenoid Valve
Solenoid valve adalah salah satu komponen yang ada pada mobil bertransmisi otomatis. Komponen berjenis valve atau katup ini bekerja dengan tenaga elektromekanik. Artinya, solenoid valve memadukan proses listrik dengan mekanis.
Selenoid valve atau katup solenoid merupakan komponen tambahan pada mobil bertransmisi otomatis. Komponen ini dipasang pada bagian body valve. Seperti namanya, solenoid valve bekerja sebagai katup untuk mengendalikan aliran oli yang menuju body valve. Dengan begitu, supply oli tetap terpenuhi dan perpindahan gigi transmisi dapat berjalan lancar. Secara garis besar, fungsi solenoid valve bekerja dengan menggabungkan energi listrik dan energi mekanis (elektromekanik). Dalam satu body valve, biasanya terdapat beberapa solenoid valve sekaligus.
5. Selenoid Door Lock
Selenoid
door lock merupakan perangkat elektronik yang prinsip kerjanya menggunakan
elektromagnetik. Selenoid door lock umumnya menggunakan tegangan kerja 12
volt. Pada kondisi normal perangkat ini dalam kondisi tertutup (mengunci
pintu), ketika diberi tegangan 12 volt maka kunci akan terbuka. Untuk
mengendalikan Selenoid door lock dari arduino dibutuhkan rangkaian
antarmuka atau driver. Salah satunya dapat menggunakan relay 5 volt. Dengan
menggunakan relay ini maka Selenoid door lock dapat dikendalikan oleh
mikrokontroler pada Arduino.
6. 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, prinsip kerja dari buzzer elektronika hampir sama dengan loud speaker dimana buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang secara diafragma. Ketika kumparan tersebut dialiri listrik maka akan menjadi elektromagnet sehingga mengakibatkan kumparan tertarik ke dalam ataupun ke luar tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang secara diafragma maka setiap kumparan akan menggerakkan diafragma tersebut secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.
7. LED
Emitting Diode (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.
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).
8. LCD
LCD atau Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media display (tampilan) yang menggunakan kristal cair (liquid crystal) untuk menghasilkan gambar yang terlihat. Teknologi Liquid Crystal Display (LCD) atau Penampil Kristal Cair sudah banyak digunakan pada produk-produk seperti layar Laptop, layar Ponsel, layar Kalkulator, layar Jam Digital, layar Multimeter, Monitor Komputer, Televisi, layar Game portabel, layar Thermometer Digital dan produk-produk elektronik lainnya.
Backlight LCD yang berwarna putih akan memberikan pencahayaan pada Kristal Cair atau Liquid Crystal. Kristal cair tersebut akan menyaring backlight yang diterimanya dan merefleksikannya sesuai dengan sudut yang diinginkan sehingga menghasilkan warna yang dibutuhkan. Sudut Kristal Cair akan berubah apabila diberikan tegangan dengan nilai tertentu. Karena dengan perubahan sudut dan penyaringan cahaya backlight pada kristal cair tersebut, cahaya backlight yang sebelumnya adalah berwarna putih dapat berubah menjadi berbagai warna.
9. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
10. ISD 1820
ISD 1820 merupakan sebuah IC yang berfungsi untuk merekam suara dengan durasi maksimal nya adalah 20 detik, modul ini juga merupakan modul yang hemat daya, yaitu hanya membutuhkan daya sebasar 3,3 V. Input tegangannya tidak boleh melebihi dari 3,3V karena dikhawatirkan dapat merusak modul tersebut.Fitur-fitur yang terdapat pada Modul ISD 1820 :
1. Push-button initerface, yang dapat digunakan untuk merekam, dan memutarnya.
2. On-chip 8 Ohm speaker driver.
3. Dapat dikendalikan melalui mikrokontroller, karena pada modul ini terdapat pin-pin untuk yang dapat dihubungkan dengan Mikrokontroller, dan untuk mengaktifkannya kita perlu memberikan sinyal high dari mikrokontroller, mungkin akan saya dijelaskan pada artikel yang lain.
4. dapat merekam sampai 20 detik.
5. Dimensi yang cukuyp kecil yaitu 37 x 54 mm.
6. Sample rate dan durasi dapat dirubah dengan mengganti resistor ROSC yang terhubung dengan pin 9.
CONTOH STUDI KASUS PENGGUNAAN SENSOR DAN 2 (DUA) MODUL OUTPUT
Salah satu contoh kasus yang bisa menggunakan 1 (satu) sensor dan 2 (dua) modul output yaitu :
Sistem monitoring pendeteksi gempa dengan menggunakan komponen sebagai berikut :
1. Sensor Pendeteksi Getaran Module SW-420
Sensor module SW-420 adalah sensor untuk
mendeteksi getaran, cara kerja sensor ini adalah
dengan menggunakan 1 buah pelampung logam
yang akan bergetar ditabung yang berisi 2 elektroda
ketika modul sensor menerima getaran / shock.
Terdapat 2 output yaitu digital output (0 dan 1) dan
analog output (tegangan).
2. Modul Output Buzzer
Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika
yang masuk dalam keluarga transduser, yang
dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi
getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut
dengan beeper. Dalam kehidupan sehari – hari,
umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada
jam, bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan
lain sebagainya. Jenis buzzer yang sering ditemukan
yaitu tipe piezoelectric. Dikarenakan tipe ini
memiliki kelebihan seperti harganya yang relatif
murah, mudah diaplikasikan ke dalam rangkaian
elektronika.
3. LED
LED adalah komponen elektronika yang dapat
memancarkan cahaya monokromatik ketika
diberikan tegangan maju. LED merupakan kelurga
Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor.
Rancangan Sistem
Sensor Pendeteksi Getaran Module SW-420 di letakkan pada tanah. Apabila terjadi getaran akbita gempa, maka sensor SW-420 akan mengirimkan data ke Buzzer untung memberikan peringatan berupa suara dan LED yang dapat memacarkan cahaya.
Komentar
Posting Komentar