Arduino I/O Expansion

3.2 Perancangan dan pembuatan hardware

3.2.8 Arduino I/O Expansion

Arduinio expansion port merupakan modul tambahan yang digunakan

untuk membantu interkoneksi antara sensor-sensor . Modul ini berguna untuk

memperpanjang koneksi antara mikrokontroler dan sensor. Modul ini

menyediakan pin-pin tambahan yang akan membantu dalam proses pemasangan

sensor. Berikut ini penjelasan pin-pin yang ada pada arduino I/O expansion.

Gambar 3.13 Arduino Input/Ouput Expansion Port

3.3 Perancangan dan pembuatan software

Proses perancangan dan pembuatan perangkat lunak harus dibuat sebaik mungkin dan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Proses perancangan dan pembuatan software dilakukan untuk mengatur kinerja mikrokontroler ATMEGA328P.

Beberapa spesifikasi software yang ingin dibuat:

 Software yang ingin dirancang, dibuat dengan menggunakan bahasa C

 Instruksi-intruksi yang digunakan harus sesuai dengan Integrated Development Environment (IDE) yang digunakan. Pada proses pembuatan software ini IDE yang digunakan adalah IDE arduino 0022.

Untuk membuat program sistem otomasi dan data logger, beberapa pin

yang ada di mikrokontroler harus dihubungkan ke pin-pin sensor, SD card, dan

output. Pin- pin sensor yang digubungkan ke mikrokontroler adalah pin input

analog 0 untuk sensor suhu, pin analog 2 untuk sensor LDR, dan Pin digital 2

untuk input sensor gerak(PIR). Output dari nilai sensor suhu diletakan di pada pin

digital 7. Output ini dapat dihubungkan pada LED sebagai indikator sistem. Pada

sesnsor suhu ouput LED yang digunakan adalah active low dimana LED akan

menyala jika diberikan nilai logika 0. Dan akan mati jika nilai logika yang

diberikan bernilai 1. Output pada sensor suhu dapat diganti dengan menggunakan

relay SPDT yang digunakan sebagai switching untuk proses penyalaan dan

pemadaman sistem pendingin yang ada di BTS. Pada sensor cahaya, LED indikator akan mati jika nilai digital lebih dari 700. Asumsi yang diberikan adalah nilai yang melebihi 700 pada digital, memiliki kondisi yang cukup terang, sehingga LED harus mati. Pada kondisi ini, output yang diberikan oleh mikrokontroler bersifat active high (1) sehingga sehingga LED akan mati. Nilai digital ini diperoleh dari nilai konversi perbandingan data digital pada LDR.

Untuk menentukan keberadaan manusia disekitar lokasi BTS, digunakan sensor manusia. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi keberadaan manusia.

Ketika manusia melewati jarak kerja dari sensor ini, sensor gerak akan mengirim

sinyal active high. mikrokontroler akan mengirimkan sinyal active low untuk

menyalakan LED. LED ini digunakan sebagai indikator penunjuk keberadaan

manusia disekitar BTS. Data-data yang diterima di mikrokontroler akan disimpan

kedalam memory card dan kemudian akan ditampilkan jika ada hubungan serial

antara mikrokontroler dan computer. Diagram alir untuk proses otomasi dan data

logger ditunjukan pada gambar 3.14.

start

Pada awal program, dilakukan proses inisialisasi seluruh bagian dari

sistem diantaranya inisilisasi SD card, sensor suhu, sensor gerak, sensor cahaya

dan output maupun input dari mikrokontroler. Proses inisialisasi yang pertama

kali dilakukan adalah inisialisai SD card. Inisialisasi SD card dimulai dengan

mengecek pin pin seperti SCK, MISO, MOSI, SS, Hal ini dilakukan karena proses

SD card, proses inisialisasi dari kabel serial dilakukan. Inisilisasi serial dilakukan dengan mendeteksi keberadaan interface cable yang dilakukan pada pin digital 0 dan pin digital 1. Ketika proses inisilisasi serial telah selesai, inisilisasi proses akan berlanjut untuk sensor-sensor yang digunakan yaitu sensor gerak, sensor suhu, dan sensor cahaya. Setelah insialisasi sensor selesai, insialisasi pin-pin yang digunakan sebagai input maupun output harus dilakukan.

Ketika seluruh prooses inisilisasi selesai, proses pembacaan sensor dimulai dengan membaca sensor suhu LM35. Data yang di peroleh dari input tegangan LM35 diterjemahkan kedalam bentuk digital kemudian dikonversi menjadi suhu dengan rumus yang telah dijelaskan sebelumnya. Untuk proses penyalaan dan pemadamam sistem pendingin, dilakukan dengan cara men-setting suhu minimum agar sistem pendingin dapat menyala. Pada proses perancangan ini suhu yang di setting adalah besar dari atau sama dengan 28

^o

C. Diatas suhu ini, sistem pendingin akan menyala sehingga sampai suhu dibawah 28

^o

C. sistem pendingin akan tetap menyala selama suhu ruangan masih diatas 28

^o

C. Data dari sensor ini akan disimpan kedalam memory card. Jika ada koneksi antara komputer dan mikrokontroler, data yang diperoleh dari sensor suhu akan ditampil melalui komunikasi serial.

Setelah proses pembacaan suhu selesai, proses pembacaan sensor gerak (PIR) akan dilakukan. Pada kondisi ini, sensor gerak diinisialisai bahwa tidak ada orang disekitar BTS. Proses pembacaan sensor gerak dilakukan dengan mendeteksi perubahan gelombang infrared yang ada. Ketika manusia melewati sensor pada jarak jangkauan sensor, maka akan terjadi perubahan radiasi gelombang infrared. Perubahan ini akan menyembabkan terjadinya perubahan tegangan yang kemudian akan dibaca oleh mikrokontroler. Hasil pendeteksian ini akan disimpan didalam memory card. Jika terdeteksi koneksi serial antara komputer dan mikrokontroler, maka nilai sensor suhu ini akan ditampilkan ke komputer.

Setelah proses pembacaan sensor gerak selesai, proses pembacaan sensor cahaya akan dilakukan. Proses pembacaaan sensor cahaya dilakukan dengan cara mengambil perubahan tegangan input yang dihasilkan oleh sensor cahaya.

Tegangan input yang dihasilkan kemudian diubah kedalam bentuk digital. Untuk

proses penyalaan dan pemadaman lampu, dilakukan setting tingkat minimum yaitu 700. Nilai ini merupakan digital yang digunakan sesbagai referensi. Ketika sensor LDR mendapat cahaya lebih atau sama dengan 700, mikrokontroler akan memberikan ouput high kepada pin digital untuk memadamkan lampu. Jika nilai digital ini dibawah 700, maka mikrokontroler akan memberikan output low untuk menyalakan LED. Output LED ini dapat diganti dengan menggunakan relay untuk proses penyalaan dan pemadaman lampu. Data tingkat intensitas yang diukur bentuk digital, yang kemudian akan disimpan didalam memory card .

Proses pengaturan tegangan PWM yang digunakan dilakukan oleh

mikrokontroler ATMEGA 8535. Proses penentuan jumlah nilai PWM ditentukan

oleh jumlah setting yang diberikan oleh keypad. Hasil data yang telah diolah akan

dikirimkan ke mikrokontroler ATMEGA 328P. Data yang diperoleh akan diolah

dan disimpan didalam memory card. Pada gambar 3.14, warna menunjukan dua

sistem yang berbeda dapat digabungkan untuk mendapatkan data.