Gambaran Singkat

Tujuan:

Blog ini dibuat dengan tujuan untuk menyediakan bahan-bahan yang diperlukan dalam buku "Interface Sensor dan Aktuator menggunakan Proteus, Arduino dan LabVIEW".

Manfaat buku:

1. Buku ini menyajikan langkah-langkah praktis untuk menghubungkan Sensor dan Aktuator ke komputer dengan bantuan Arduino dan LabVIEW.

2. Buku ini menyajikan penggunaan Proteus untuk mensimulasikan Sensor, Aktuator dan Arduino, sehingga pembaca tidak perlu repot untuk menyediakan ketiga hardware tersebut. Tanpa ketiga hardware tersebut, pembaca akan tetap dapat membuat aplikasi yang disajikan dalam buku ini. Di samping itu, adalah penting untuk membiasakan diri agar selalu membuat simulasi dulu sebelum membuat sebuah aplikasi. Dengan simulasi, akan banyak menghemat biaya dan waktu pengerjaan. 5 bab pertama dalam buku ini berisi simulasi aplikasi Sensor dan Aktuator dan interface-nya dengan komputer, sedang 2 bab terakhir berisi pembuatan aplikasi yang sebenarnya.

3. Bab terakhir dalam buku ini menyajikan komunikasi Sensor dan Aktuator dengan Komputer secara nirkabel dan Multinodes (banyak titik), menggunakan Bluetooth HC-05 dan Frekuensi Radio 2,4GHz NRF24L01. Dengan komunikasi nirkabel dan Multinodes ini, memudahkan implementasi pemantauan dan pengendalian banyak Sensor dan Aktuator di lapangan.

Latar Belakang buku:

Buku ini terinspirasi oleh penelitian yang sedang penulis kerjakan bersama rekan-rekan di Univ. Sanata Dharma, yang meneliti tentang pembuatan Alat Destilasi (penyuling air) dengan Energi Surya, sehingga diperoleh konstruksi yang dapat menghasilkan air suling paling banyak. Untuk menghasilkan konstruksi tersebut, tentunya dibutuhkan pengukuran berbagai faktor yang mempengaruhi, meliputi suhu, kelembaban udara, tekanan udara, intensitas cahaya, arah angin, kecepatan angin, laju aliran air, dll. Sebelumnya, pengukuran dilakukan secara manual, dengan sensor dan alat ukur yang terbatas, yang dilakukan setiap satu jam sekali. Pengukuran secara manual ini memakan banyak waktu dan tenaga dengan hasil perolehan data yang minim. Melihat kesulitan dalam pengukuran tersebut, timbul ide untuk menggunakan LabVIEW dalam pengukuran, dengan Arduino sebagai penghubung ke sensornya. Alasan mengapa memilih LabVIEW dibandingkan software pemrograman lainnya, dikarenakan alasan kemudahan pembuatan grafik dan fasilitas instrumentasi virtual yang lengkap termasuk penyimpanan datanya. Alasan mengapa memilih Arduino dibandingkan hardware instrumentasi lainnya, dikarenakan pertimbangan open source dan tersedianya kode program Arduino, termasuk library-nya, untuk berbagai jenis sensor yang ada di pasaran. Dari ide penggunaan LabVIEW dan Arduino untuk pengukuran, ditambah dengan pengalaman menggunakan LabVIEW, maka penulis telah dapat membuat alat pengukur yang otomatis menyimpan data Sensor. Pengalaman dalam pembuatan itulah yang penulis bagikan dalam buku ini.

Gambaran singkat setiap bab dalam buku ini:

Berikut ini gambaran singkat dari masing-masing Bab dalam buku ini.

1. Pembagi Tegangan.

Bab ini berisi tentang ide sederhana mengenai rangkaian pembagi tegangan dan penerapannya untuk mendeteksi mana dari 4 buah tombol yang sedang ditekan. Software Proteus mulai dikenalkan di Bab ini untuk menunjukkan kemampuan Proteus, baik untuk simulasi rangkaian maupun untuk pengukuran arus dan tegangan pada rangkaian.

2. Pembaca Sinyal Analog.

Bab ini berisi tentang pembacaan tegangan keluaran dari rangkaian pembagi tegangan menggunakan ADC Arduino dan pemrogramannya, serta bagaimana menampilkan datanya di komputer melalui Serial Monitor. Semua hal tersebut disimulasikan dengan software Proteus dan diprogram dengan software IDE Arduino.

3. Penampil Data.

Bab ini berisi tentang simulasi rangkaian sensor arah angin, dan bagaimana menghubungkan simulasi tersebut dengan Serial Monitor Arduino dan LabVIEW. Dengan LabVIEW, data rangkaian tidak hanya ditampilkan dalam bentuk teks, tetapi juga bisa dalam bentuk gambar.

4. Grafik, Tabel dan Penyimpanan Data.

Tidak hanya berupa teks dan gambar, dengan LabVIEW data Sensor dapat ditampilkan dalam bentuk grafik dan tabel. Ada 3 jenis Grafik yang dibahas, yaitu Grafik Waveform Chart, Waveform Graph dan 2D Compass. Di samping tampilan grafik dan tabel, data Sensor tersebut juga dapat disimpan ke dalam file secara berkala disertai dengan catatan waktu penyimpanan. File tempat penyimpanan data tersebut juga dapat dibuka sewaktu-waktu, dan ditampilkan isinya dalam bentuk teks maupun grafik.

5. Interface Sensor dan Aktuator.

Bab ini berisi tentang simulasi Interface Sensor dan Aktuator menggunakan Proteus, Arduino dan LabVIEW. Ada 3 Sensor dan 3 Aktuator yang dihubungkan, yang semuanya dapat dimonitor, dikontrol dan diatur hubungannya di komputer melalui Arduino dan LabVIEW.

6. Hardware Sensor dan Aktuator.

Apabila di Bab 5 menggunakan Proteus untuk mensimulasikan Interface Sensor dan Aktuator, maka di Bab 6 ini menggunakan hardware Arduino, Sensor dan Aktuator secara riil untuk mengimplementasikan semua program yang disimulasikan di Bab 5. Di bab ini juga dilakukan pembuatan hardware Sensor Arah Angin dengan 4 buah Reed Switch dan Magnet.

7. Komunikasi Data secara Nirkabel.

Menghubungkan sesuatu tanpa bersentuhan langsung dan tanpa melalui kabel tentu menjadi hal yang sangat menarik. Bab terakhir ini menyajikan penambahan Bluetooth HC-05 dan NRF24L01 untuk membuat Interface Sensor dan Aktuator dengan Komputer secara nirkabel. Di samping lebih praktis, juga kebutuhan di lapangan untuk memantau dan mengendalikan banyak node (simpul) dapat diakomodasi melalui komunikasi nirkabel.