Tong Sampah dengan Tutup Otomatis





1. Tujuan Membuat Alat  [kembali]
       Untuk memudahkan seseorang membuka dan menutup Tong Sampah jika sedang memegang banyak barang atau sampah, sehingga orang tersebut tidak perlu meletakkan barang atau sampahnya, kemudian membuka secara manual tutup tong sampah tersebut.
       Pentingnya tong sampah memili tutup adalah agar bau yang ada di tong sampah tidak mencemari udara.

2. Komponen yang digunakan  [kembali]
  1. Arduino Uno R3
  2. Sensor Ultrasonic
  3. Motor Servo
  4. LED (2 buah : 1 LED red, 1 LED green)
  5. Kabel Jumper
3. Landasan Teori [kembali]

Arduino Uno R3
       Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
      Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu meng-gunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.
       Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.
Daya
       Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal (otomatis).
Eksternal (non-USB) daya dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran 2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnd dan Vin pin header dari konektor POWER.
       Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12 volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasi tetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan dapat merusak board Uno.

Pin listrik adalah sebagai berikut:
  • VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber daya eksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya).
  • 5V. Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya.
  • 3,3V. Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board.
  • GND. Ground pin.
Memori
       ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader), 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROM liberary).

Input dan Output
     Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dandigitalRead (), beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
  • Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip Serial ATmega8U2 USB-to-TTL.
  • Eksternal menyela : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat (attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut.
  • PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsianalogWrite ().
  • SPI : 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library.
  • LED : 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH, LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.
      Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masing menyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
  • I2C : A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan perpustakaan Wire.
  • Aref : Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference ().
  • Reset : Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.

Sensor Ultrasonic
Sensor ultrasonik PING terdiri dari tiga bagian utama yaitu :
  • Transmitter Gelombang Ultrasonik
  • Receiver Gelombang Ultrasonik
  • Rangkaian kontrol
      Transmitter berfungsi sebagai pemancar gelombang ultrasonik. Gelombang yang dipancarkan memiliki frekuensi 40KHz. Gelombang ini akan dipancarakan dengan kecepatan 344.424m/detik atau 29.034uS per centimeter. Jika didepan terdapat halangan atau objek maka gelombang tersebut akan memantul. Pantulan gelombang akan dideteksi oleh receiver. Rangkaian kontrol akan mendeteksi pantulan gelombang dan menghitung lama waktu saat gelombang dipancarkan dan gelombang terdeteksi pantulannya. Lama waktu pemantulan gelombang ini akan dikonversi menjadi sinyal digital dalam bentuk pulsa. Sinyal inilah yang nantinya diolah oleh mikrokontroler atau mikroprosesor sehingga didapat nilai jarak antara objek dan sensor. Nilai jarak dapat diperoleh melalui rumus berikut ini :

Jarak (cm) = Lama Waktu Pantul (uS) / 29.034 / 2

       Rumus jarak didapat dari pembagian lama waktu pantul dengan kecepatan gelombang ultrasonik dan dibagi 2 karena pada saat pemantulan terjadi dua kali jarak tempuh antara sensor dengan objek. Yaitu pada saat gelombang dipancarkan dari transmitter ke objek dan pada saat gelombang memantul ke receiver ultrasonik.

Motor Servo
       Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.

LED
 
       LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

Kabel Jumper
       Kabel jumper adalah kabel penghubung yang biasa digunakan untuk membuat rangkaian sistem atau prototype sistem menggunakan arduino dan breadboard. Kabel JUMPER adalah komponen yang wajib ada saat belajar rangkaian elektronika dan komponen penghubung rangkaian Arduino dengan breadboard.

4. Listing Progam  [kembali]
#include<Servo.h>
#define pinservo 9
#define trigPin 7
#define echoPin 6
#define LEDmerah 4
#define LEDhijau 5

Servo myservo;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  myservo.attach(pinservo);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(LEDmerah, OUTPUT);
  pinMode(LEDhijau, OUTPUT);
}

void loop()
{
  long duration, distance;
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = (duration/2) / 29.1;

  if(distance<70)
  {
    digitalWrite(LEDmerah, LOW);
    digitalWrite(LEDhijau, HIGH);
    myservo.write(120);
    delay(1000);
  }
  else
  {
    digitalWrite(LEDmerah, HIGH);
    digitalWrite(LEDhijau, LOW);
    myservo.write(0);
    delay(500);
  }

 Serial.print("Jarak :");
 Serial.print(distance);
 Serial.println("cm");
 delay(1000);
}

5. Gambar Rangkaian Simulasi  [kembali]

6. Foto Alat yang dibuat  [kembali]

7. Video Rangakaian Simulasi  [kembali]

8. Video Alat yang Bekerja  [kembali]

9. Prinsip Kerja Alat  [kembali]
       Pada Program telah diatur pada saat sensor ultrasonik membaca nilai kecil dari 70 cm, maka motor servo akan bergerak ke sudut 120 derajat, kemudian LED green menyala, dan LED red mati, itu menandakan tutup tong sampahnya terbuka dan sudah dipersilahkan untuk memasukkan sampah ke dalam tong. Sedangkan saat sensor ultrasonik membaca nilai jarak diatasnya tidak kecil dari 70 cm (atau besar sama dengan dari 70 cm), maka servo bergerak ke sudut 0 derajat, yang artinya tutup tong sampah tertutup, kemudian LED red menyala, dan LED green mati.
       Pada kegiatan sehari sehari, sebelum membuka tong sampah seseorang harus menandakan kalau ada barang yang akan dimasukkan ke dalam tong, jadi sensor ultrasonik dipasang menghadap atas, saat ada benda atau tangan diatas tong sampah pada jarak kecil dari 70 cm, maka arduino akan memerintahkan servo berputar 120 derajat atau membuka tong, dan LED hijau nyala. Saat orang tersebut sudah pergi, tentunya ultrasonik tidak akan membaca nilai kecil dari 70 cm lagi, karena sudah tidak ada benda diatasnya dengan jarak yang dekat.

10. Link Download  [kembali]



Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)