Modul 2 Tp 1 Prak Up Uc

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

4. Flowchart dan Listing Program

5. Kondisi

6. Video Simulasi

7. Download File

Tugas Pendahuluan 1 Modul 2

(Percobaan 1 Kondisi 6)

1. Prosedur [Kembali]

  Percobaan 1 

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan pada Wokwi Simulation:

   • Raspberry Pi Pico 

   • 

   • Sensor LDR (Light Dependent Resistor)

   • 
     
     
     

   • LED

   • 
     
     
     

   • Buzzer

   • 
     
     
     

   • Resistor 220Ω (untuk LED)

   • 
     
     
     

   • Kabel penghubung

   • 
     
     
     

2. Hubungkan Sensor LDR:

   • Hubungkan pin VCC dan GND pada sensor LDR ke sumber daya 3,3V dan GND Raspberry Pi Pico.

   • Hubungkan pin ADC pada LDR ke pin GP28 Raspberry Pi Pico.

3. Hubungkan LED:

   • Hubungkan kaki anoda (positif) LED ke pin GP6 pada Raspberry Pi Pico.

   • Hubungkan kaki katoda (negatif) LED ke ground melalui resistor 220Ω.

4. Hubungkan Buzzer:

   • Hubungkan kaki positif buzzer ke pin GP15 Raspberry Pi Pico.

   • Hubungkan kaki negatif buzzer ke ground.

5. Inputkan Listing Program

6. Running Program: Setelah program selesai dimasukkan, klik tombol "Run" di Wokwi untuk menjalankan simulasi.Monitor nilai ADC dan lux yang dicetak di konsol. Pastikan LED berkedip dan buzzer berbunyi pada kondisi cahaya yang rendah, dan keduanya mati saat kondisi cahaya mencukupi.

7. Selesai

2. Hardware dan Diagram Blok [Kembali]

Hardware 

• Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico adalah mikrokontroler berbasis RP2040, yaitu chip buatan Raspberry Pi yang memiliki dual-core ARM Cortex-M0+ dengan kecepatan hingga 133 MHz. Mikrokontroler ini digunakan untuk berbagai proyek embedded system, seperti robotika, otomasi, dan pemrosesan sinyal, karena memiliki GPIO (General Purpose Input Output) yang fleksibel serta mendukung pemrograman dengan MicroPython dan C/C++.

• Resistor 220 ohm

Resistor adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dalam suatu rangkaian. Nilai hambatan resistor diukur dalam ohm (Ω) dan sering digunakan untuk mengontrol tegangan, membatasi arus, serta melindungi komponen lain seperti LED dari kerusakan akibat arus berlebih. Resistor tersedia dalam berbagai jenis, seperti tetap, variabel (potensiometer), dan termistor yang peka terhadap suhu.

• LDR

LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang nilai resistansinya berubah tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Ketika cahaya jatuh pada permukaan LDR, resistansinya akan menurun, sementara dalam kondisi gelap, resistansinya akan meningkat. Fungsi utama LDR adalah untuk mendeteksi tingkat cahaya, yang sering digunakan dalam aplikasi seperti pengaturan otomatis pencahayaan, sensor cahaya pada perangkat elektronik, serta sebagai input pada sistem pengukuran intensitas cahaya atau pengendalian pencahayaan secara otomatis.

• Buzzer

Buzzer adalah komponen elektronik yang menghasilkan suara sebagai output dari sinyal listrik yang diterimanya. Buzzer biasanya digunakan untuk memberi tanda atau peringatan melalui suara dalam berbagai perangkat, seperti alarm, perangkat pengingat, atau sistem kontrol. Terdapat dua jenis buzzer, yaitu piezoelectric dan elektromagnetik. Buzzer piezoelectric bekerja dengan mengubah sinyal listrik menjadi getaran mekanik yang menghasilkan suara, sedangkan buzzer elektromagnetik menghasilkan suara dengan cara menggerakkan membran menggunakan medan magnet. Buzzer sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan pemberitahuan atau peringatan suara, seperti alarm keamanan, timer, atau indikator status perangkat.

• LED Merah

LED merah adalah dioda pemancar cahaya yang menghasilkan warna merah saat diberikan arus listrik. LED ini sering digunakan sebagai indikator status dalam rangkaian elektronik, seperti menunjukkan daya aktif, kesalahan sistem, atau sinyal peringatan. Karena konsumsi dayanya rendah dan umur pakainya panjang, LED merah banyak diaplikasikan dalam perangkat elektronik dan sistem otomatisasi.

Blok Diagram :

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Rangkaian Simulasi Setelah dirunning:

 

Konfigurasi Rangkaian

1. Raspberry Pi Pico sebagai mikrokontroler.

2. LDR (Light Dependent Resistor) untuk mendeteksi intensitas cahaya.

3. LED Merah untuk output visual.

4. Buzzer sebagai indikator suara.

5. Resistor 220Ω untuk membatasi arus yang mengalir ke LED.

6. Resistor Pull-down untuk memastikan tombol tetap berada pada kondisi LOW saat tidak ditekan.

Tujuan percobaan rangkaian ini adalah untuk menguji penggunaan sensor LDR, LED, dan buzzer yang dikendalikan oleh Raspberry Pi Pico. Rangkaian ini mengintegrasikan input dari sensor LDR dan output ke LED dan buzzer. Prinsip kerja rangkaian ini adalah saat kondisi cahaya di sekitar sensor LDR rendah (lux < 250), LED akan berkedip dan buzzer akan berbunyi, memberikan indikasi bahwa nilai cahaya berada di bawah ambang batas. Sebaliknya, saat kondisi cahaya cukup terang (lux > 250), LED dan buzzer akan mati karena Raspberry Pi Pico tidak mengirimkan sinyal HIGH (1) ke pin LED dan buzzer. Dengan demikian, rangkaian ini berfungsi sebagai sistem peringatan visual dan audio yang dikendalikan oleh tingkat cahaya.

Prinsip Kerja : 

Prinsip kerja rangkaian ini adalah menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) untuk mengukur intensitas cahaya sekitar. Raspberry Pi Pico membaca nilai ADC dari sensor LDR, yang kemudian diubah menjadi nilai estimasi lux. Jika nilai lux yang dibaca oleh LDR lebih rendah dari 250 lux, maka LED akan menyala dan buzzer akan berbunyi selama 3 detik, memberikan indikasi bahwa tingkat cahaya sekitar terlalu rendah. Proses ini menunjukkan bahwa rangkaian ini berfungsi untuk mendeteksi kondisi cahaya dan memberi peringatan visual serta audio.

Berikut penjelasan detil berdasarkan kode yang ada:

• Sensor LDR membaca intensitas cahaya dan menghasilkan nilai ADC yang kemudian dikonversi menjadi nilai lux.

• Jika nilai lux lebih rendah dari 250, maka LED akan berkedip dan buzzer akan berbunyi selama 5 detik.

• Jika nilai lux lebih tinggi dari 250, maka LED dan buzzer akan dimatikan, menunjukkan bahwa cahaya di sekitar cukup terang.

3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Rangkaian Simulasi :

Prinsip Kerja : 

  Rangkaian ini bekerja dengan memanfaatkan sensor LDR (Light Dependent Resistor) untuk mendeteksi intensitas cahaya di lingkungan sekitar. Sensor ini menghasilkan sinyal analog yang kemudian dibaca oleh Raspberry Pi Pico melalui pin ADC. Nilai analog tersebut selanjutnya dikonversi menjadi estimasi nilai lux untuk mengetahui seberapa terang cahaya yang terdeteksi.

Apabila nilai lux yang diperoleh berada di bawah ambang batas 250 lux, maka sistem akan merespons dengan menyalakan LED dan membunyikan buzzer sebagai bentuk peringatan bahwa tingkat pencahayaan di sekitar terlalu rendah. Indikator visual dan audio ini akan aktif selama 5 detik, memberikan sinyal bahwa kondisi cahaya tidak memadai.

Sebaliknya, jika nilai lux yang terdeteksi lebih dari 250, sistem akan mematikan LED dan buzzer, yang menandakan bahwa cahaya sekitar berada pada tingkat yang cukup terang dan tidak memerlukan peringatan lebih lanjut. Proses ini menunjukkan fungsi rangkaian sebagai sistem pemantauan cahaya otomatis yang memberikan respons saat pencahayaan dianggap tidak mencukupi.

4. Flowchart dan Listing Program [Kembali]

Flowchart :

Listing Program :

from machine import Pin, ADC

import utime

# Pin setup

ldr = ADC(26)

led = Pin(6, Pin.OUT)

buzzer = Pin(15, Pin.OUT)  # Ganti dari PWM ke digital pin

# Fungsi konversi

def adc_to_lux(adc_value):

    return (adc_value / 65535) * 980 + 10

# Kalibrasi awal

# Dilakukan pengukuran selama 5 detik (dengan sampling setiap 0.1 detik).

# Tujuannya untuk menentukan nilai rata-rata pencahayaan normal (baseline).

print("Kalibrasi pencahayaan...")

start_time = utime.ticks_ms()

lux_sum = 0

count = 0

while utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), start_time) < 5000:

    lux = adc_to_lux(ldr.read_u16())

    lux_sum += lux

    count += 1

    utime.sleep(0.1)

lux_normal = lux_sum / count

print(f"Kalibrasi selesai. Lux Normal: {lux_normal:.2f} lux")

# Loop utama

# Membaca nilai lux secara terus-menerus.

# Jika nilai lux turun lebih dari 50 lux dari rata-rata awal

# dianggap "gelap tiba-tiba".

# LED akan berkedip dan buzzer aktif selama 3 detik.

# Jika pencahayaan normal, LED dan buzzer akan dimatikan.

while True:

    lux = adc_to_lux(ldr.read_u16())

    print(f"Lux Sekarang: {lux:.2f} lux")

    if lux < (lux_normal - 50):

        print("❗ Gelap! LED dan Buzzer aktif selama 3 detik.")

        buzzer.on()  # Aktifkan buzzer digital

        start_blink = utime.ticks_ms()

       

        while utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), start_blink) < 3000:

            led.toggle()

            utime.sleep(0.5)

        led.off()

        buzzer.off()

    else:

        led.off()

        buzzer.off()

    utime.sleep(0.2)

5. Kondisi [Kembali]

Percobaan 1 Kondisi 6

Buatlah rangkaian seperti gambar pada percobaan 1, buatlah ketika LDR membaca Lebih Gelap dari normal sebesar 250 LUX Led merah hidup berkedip selama 3 detik dan Duty Cycle Buzzer 35%

6. Video Simulasi [Kembali]

7. Download File [Kembali]

Download File Rangkaian [Download]

Download Video Simulasi [Download]

Link Wokwi [Link]

Download Datasheet Raspberry Pi Pico[Download]

Download Datasheet LDR Sensor [Download]

Download Datasheet LED[Download]

Download Datasheet Resistor[Download]

Download Datasheet Buzzer[Download]