Aplikasi Serial output LED










1. Tujuan [kembali]
Memahami prinsip kerja aplikasi serial dengan ouput LED

2. Alat dan Bahan [kembali]
  • Arduino 
  • Protoboard 
  • Kabel 
  • 3 Buah LED
  • Resistor
3. Landasan Teori [kembali]
a. komunikasi serial
Komunikasi serial adalah komunikasi yang pengiriman datanya per-bit secara berurutan dan bergantian. Komunikasi ini mempunyai suatu kelebihan yaitu hanya membutuhkan satu jalur dan kabel yang sedikit dibandingkan dengan komunikasi paralel. Pada prinsipnya komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel, atau dengan kata lain komunikasi serial merupakan salah satu metode komunikasi data di mana hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu tertentu. Pada dasarnya komunikasi serial adalah kasus khusus komunikasi paralel dengan nilai n = 1, atau dengan kata lain adalah suatu bentuk komunikasi paralel dengan jumlah kabel hanya satu dan hanya mengirimkan satu bit data secara simultan.Hal ini dapat disandingkan dengan komunikasi paralel yang sesungguhnya di mana n-bit data dikirimkan bersamaan, dengan nilai umumnya 8 ≤ n ≤ 128.


Penjelasan Singkat
Komunikasi serial Arduino adalah Komunikasi antara Arduino Uno dan Komputer dapat dilakukan melalui port USB. Dalam hal ini, Arduino Uno tidak hanya bisa mengolah data dari pin I/O secara independ.
Tetapi dapat juga dikomunikasikan dengan komputer untuk ditampilkan hasil dari pengolahan datanya sehingga komunikasi yang dilakukan bersifat dua arah.
Pada Arduino IDE terdapat fasilitas untuk berkomunikasi dua arah melalui serial monitor yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan.
Dengan menggunakan fasilitas ini, dapat dikirimkan data ke Arduino Uno dan sebaliknya dapat membaca kiriman dari arduino uno.
Tentu saja, hal ini memungkinkan dapat mengontrol Arduino Uno melalui komputer dan memantau sesuatu yang sedang terjadi di Arduino Uno.
Sebagai contoh, saat mengirimkan isyarat untuk menghidupkan lampu atau memantau suhu yang terdeteksi oleh sensor suhu di Serial Monitor.
Jenis command komukasi serial Arduino :
  • Serial.begin() : untuk menentukan kecepatan pengiriman dan penerimaan data melalui port serial. Kecepatan yang umum digunakan adalah 9600 bit per detik (9600 bps). Namun, kecepatan hingga 115.200 didukung oleh Arduino Uno. Contoh yang sering digunakan yaitu Serial.begin(9600).
  • Serial.end() : digunakan untuk menghentikan program akan perintah komunikasi serial.
  • Serial.available () : berguna untuk menghasilkan jumlah byte di port serial yang belum terbaca. Jika port serial dalam keadaan kosong, maka fungsi ini dapat menghasilkan nilai nol.
  • Serial.read() : berguna untuk membaca satu byte data yang terdapat di port serial. Setelah pemanggilan Serial.read(), jumlah data di port serial berkurang satu.
  • Serial.print(data) : berfungsi untuk mengirimkan data ke port serial. Apabila argumen format disertakan, data yang dikirim akan menyesuaikan dengan format tersebut. Dalam hal ini, format yang digunakan bisa berupa.
  • Serial.flush() : berfungsi sebagai untuk pengosongan data pembacaan yang ditaruh pada buffer.
  • Serial.parseFloat() : berfungsi untuk bilangan titik mengambang atau real.
  • Serial.println(data) : memiliki fungsi yang hampir sama dengan serial print, yang memberi efek perpindahan baris berikutnya.
  • Serial.parseln() : untuk menghasilkan nilai bulat.

b.  Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan pada prkatikum ini adalah arduino mega yang menggunakan chip AVR ATmega 2560 yang memiliki fasilitas PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt, SPI dan I2C. Sehingga Arduino bisa digabungkan bersama modul atau alat lain dengan protocol yang berbeda-beda. Bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga lebih mudah dalam memprogramnya. Dalam memprogram arduino, kita bisa menggunakan serial komunikasi agar arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun aplikasi lain.
arduino uno
Spesifikasi Arduino UNO

Mikrokontroler
ATmega328
Tegangan pengoperasian
5V
Tegangan input yang disarankan
7-12V
Batas tegangan input
6-20V
Jumlah pin I/O digital
14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)
Jumlah pin input analog
6
Arus DC tiap pin I/O
40 mA
Arus DC untuk pin 3.3V
50 mA
Memori Flash
32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh bootloader
SRAM
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Clock Speed
16 MHz
c.  LED
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan 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.
Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)
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).

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.

Warna-warna LED (Light Emitting Diode)
Bahan Semikonduktor Wavelength Warna
Gallium Arsenide (GaAs) 850-940nm Infra Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) 630-660nm Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) 605-620nm Jingga
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N) 585-595nm Kuning
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) 550-570nm Hijau
Silicon Carbide (SiC) 430-505nm Biru
Gallium Indium Nitride (GaInN) 450nm Putih


 4. Rangkaian [kembali]



Keterangan :
  • int lampu1 =13; ( Alamat yang digunakan )
  • pinMode(lampu1,OUTPUT) ; Lampu1 bekerja sebagai OUTPUT
  • if (baca=='a') ; (Digunakan sebagai inputan dari Komputer / Laptop untuk memanggil instruksi lain
  • Jika out=1 ( output 1 ) maka lampu1 nyala,lainya mati dan akan muncul indikator berupa sebuah teks yaitu "LED 1 Nyala lurrr"
5. Listing Program [kembali] 
 Berikut merupakan listing program dari aplikasi serial dengan output LED
int lampu1 = 13;
int lampu2 = 12;
int lampu3 = 11;
int out;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(lampu1, OUTPUT);
  pinMode(lampu2, OUTPUT);
  pinMode(lampu3, OUTPUT);
}
void loop()
{
  if (Serial.available()>0)
  {
    int baca = Serial.read();
    if (baca =='a')
    {
    out=1;
    }
    if (baca =='s')
    {
    out=2;
    }
    if (baca =='d')
    {
    out=3;
    }
    if (baca =='f')
    {
    out=4;
    }
    if (baca =='g')
    {
      out=5;
    }
  
       if(out==1)
       {
       digitalWrite(lampu1,HIGH);
       digitalWrite(lampu2,LOW); 
       digitalWrite(lampu3,LOW); 
       Serial.println("LED 1 Nyala lurrr");
       }
       if(out==2)
       {
       digitalWrite(lampu1,LOW); 
       digitalWrite(lampu2,HIGH);
       digitalWrite(lampu3,LOW); 
       Serial.println("LED 2 Nyala lurrr");
       }
       if(out==3)
       {
          digitalWrite(lampu1,LOW); 
           digitalWrite(lampu2,LOW); 
       digitalWrite(lampu3,HIGH);
       Serial.println("LED 3 Nyala lurrr");
       }
       if(out==4)
       {
       digitalWrite(lampu1,HIGH);
       digitalWrite(lampu2,HIGH); 
       digitalWrite(lampu3,HIGH);
       Serial.println("LED Nyala Semua lurrr");
       }
       if(out==5)
       {
       digitalWrite(lampu1,LOW);
       digitalWrite(lampu2,LOW); 
       digitalWrite(lampu3,LOW);
       Serial.println("LED Mati Semua lurrr");
       }
       
  }
} 

Untuk download dalam bentuk arduino silahkan klik program arduino di bawah ini :  
Download

  
6. Flowchart [kembali]

7. link Download [kembali]

klik dibawah ini untuk mendownload
download rangkaian 
download program arduino 









Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)