TUGAS-INSTRUMENTASI (1)

SENSOR EFEKHALL BERBASIS ARDUINO

Makalah ini disusun Guna Memenuhi Tugas Mikrokomputer Antarmuka

Disusun oleh:

1. BAREP FREDY PRAKOSO (M0213016)

2. DWI PURNOMO ADI (M0213025)

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

Tugas Mikrokomputer AntarmukaFisika Universitas Sebelas Maret Surakarta

BAB I

PENDAHULUAN

I. Latar Belakang

Kabel yang mengalami kebocoran sekat akan memancarkan arus

listrik dan mengakibatkan perubahan gelombang elektromagnetik di sekitar

kebocoran. Dengan pengansumsian hubungan arus dan medan

magnet(hukum lorentz),maka dirancang detektor kebocoran arus yang

berprinsip pada percobaan efek hall,dengan adanya perubahan arus

berpengaruh pada perubahan medan magnet pada suatu titik.Perubahan

magnet ditangkap oleh sensor efek hall kemudian diproses sebagai inputan

sistem,diperkuat dengan op-amp sehingga pembacaan pada arduino dalam

satuan volt.

II. Tujuan

Untuk Merancang Sensor Efek Hall Berbasis Arduino


B AB II

PEMB AH AS AN

Salah satu kegunaan arduino digunakan sensor efek hall

EC277 Sebagai Pendeteksi Medan Magnet, dengan menghasilkan sebuah

tegangan yang proporsional dengan kekuatan medan magnet yang diterima

oleh sensor,perubahan tegangan sensor sebesar 1,3mV/G di perkuat dengan

op amp ic lm2904 ,dengan penambahan potensio meter sebagai zeroing

inputan agar terbaca sebagai inputan awal nol dalam proses pengolahan

data,dalam kasus ini proses pengolahan data menggunakan arduino

uno,sehingga untuk output arduino langsung terhubung dengan LCD

sebagai penampil,dengan tambahan potensiometer pada kaki ground,pin 3

dan vcc.

Sensor efek hall adalah transduser yang bervariasi tegangan output

sebagai respon terhadap medan magnet. Sensor efek Hall digunakan untuk

beralih kedekatan, posisi, kecepatan deteksi, dan aplikasi penginderaan

saat ini. Sensor EC277 menghasilkan output 2,5v tanpa pengaruh medan

magnet sehingga nilai ini dijadikan nilai offset.perubahan tegangan

terhadap perubahan medan magnet,sebesar 1,3mV/G (dalam satuan

miliampere).pengukuran tegangan dalam orde milivolt pada voltmeter

digital memiliki nilai maksimum 2000 milivolt,bila tegangan offset yang

dimiliki 2,5v. Maka perubahan tegangan outputan tidak mampu


vcc sensor efek hall

penguat sinyal

arduino uno LCD

diperlihatkan dalam multimeter digital(presisi pembacaan sebagai inputan

pada arduino) sehingga diperlukan op amp untuk penguatan pengondisian

sinyal.

Algoritma Program

Berikut ini merupakan bentuk rancangan dengan arduino untuk

sensor efek All adalah sebagai berikut ini :


mulai

Tetapkan pin pada arduino ke lcd

Uji arduino dengan ditambahkan sensor

EC277 (sensor magnet)

Amati hasil medan magnet dalam LCD dengan satuan

gauss

Selesai

#include <LiquidCrystal.h>;

int Vin;

float Medanmagnet;

float TF;

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

void setup()

{

lcd.begin(16, 2);

lcd.print("Medanmagnet: ");

}

void loop() {

Vin = analogRead(A0);

Medanmagnet=(500*Vin)/1023;

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(Medanmagnet);

lcd.print(" gauss");

delay(1000);

}


Untuk rancangan sensor efek hall menggunakan arduino terdapat

beberapa komponen yang diperlukan :

a) arduino uno

b) sensor UGN3503

c) LCD

d) potensiometer 10k

e) potensiometer 50k

f) op-amp lm2904

g) Kabel

h) PCB

- Rancangan inputan:

- Rancangan penampilan data pada proteus


Untuk rangkaian ini menunjukkan simulasi pada rangkaian dimana ketika sensor didekatkan pada magnet maka yang terjadi adalah hasilnya akan terkonversi dan ditampilkan dalam satuan Gauss.

Menghubungkan Power Papan Rangkai dengan LCD dan Backlight-

nya

- Hubungkan baris GND (-) papan rangkai dengan pin nomor 1 (Vss)

LCD

- Hubungkan baris +5v papan rangkai dengan pin nomor 2 (VDD) LCD

- Hubungkan baris +5v papan rangkai dengan pin nomor 15 (A) LCD

- Hubungkan baris GND (-) papan rangkai dengan pin nomor 16 (K)

LCD

- Apabila Arduino dihubungkan ke Komputer melalui kabel USB, maka

LCD akan menyala seperti Gambar berikut


Agar bisa menampakkan karakter yang jelas pada saar diperintahkan

menayangkan huruf, angka, atau kalimat, maka perlu dilakukan

pengaturan kecerahan layar LCD.

Untuk mengatur kecerahan layar LCD diperlukan Potensiometer.

Dalam rangkaian ini digunakan Potensio multiturn 50 K dengan maksud

untuk dapat dengan mudah diputar sedikit demi sedikit agar diperoleh

tingkat kecerahan yang optimal.

- Hubungkan pin 1 dan 2 Potensio multiturn 50 K dengan baris GND (-)

papan rangkai

- Hubungkan pin 3 Potensio multiturn 50 K dengan pin 3 (VO) L

Skema rangkaian selengkapnya dapat dilihat pada Gambar berikut :

- Hubungkan USB Arduino dengan Komputer.


http://3.bp.blogspot.com/-GyeL0pX26NE/UU2yZeCNfzI/AAAAAAAAAMs/u8SxB8DGe7s/s1600/Gbr07.jpg

http://1.bp.blogspot.com/-XGoXFl7qYm8/UU2w458HBhI/AAAAAAAAAMM/WnfZjPRsigk/s1600/Gbr09.png

- Putarlah penera Potensio multiturn 50 K sedikit demi sedikit

menggunakan obeng hingga diperoleh kecerahan LCD yang ditandai

dengan munculnya kotak-kotak berwarna putih .

Agar Arduino dapat berkomunikasi dengan LCD dalam

menyampaikan kata-kata yang dapat ditayangkan melalui LCD, maka

perlu dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :

- Hubungkan pin 4 LCD (RS) dengan pin 2 (digital out) Arduino

- Hubungkan pin 5 LCD (RW) dengan baris GND (-) papan rangkai

- Hubungkan pin 6 LCD (E) dengan pin 3 (digital out) Arduino

- Hubungkan pin 11 LCD (D4) dengan pin 4 (digital out) Arduino




Sekarang, untuk menguji apakah Arduino dan LCD sudah bisa

berkomunikasi dengan baik, buatlah perintah untuk menuliskan kalimat

“HALLO, TEST, 123”pada LCD dengan cara buatlah sketch baru di

Arduino Editor. Tulis kode berikut dan Upload ke Arduino

- Data sheet untuk LCD


Pada rangkaian inputan potensiometer 10k difungsikan untuk

zeroing voltage pada keluaran sensor sebesar 2,5v. Sehingga pada arduino

dibaca sebagai nilai nol,sedang untuk potensiometer 50k pada LCD

difungsikan untuk pembagi tegangan pada pin 3. penggunaan Sensor

UGN3503 akan menghasilkan tegangan yang proporsional dengan

kekuatan medan magnet yang dideteksi oleh sensor, harga yang relatif

murah,penggunaan yang mudah serta performa yang cukup baik,selain itu

sensor merespon perubahan kekuatan medan magnet dengan frekuensi

hingga 20kHz. Pada rancangan ini tidak ditambahkan sistem ADC ,karena

di dalam port analog arduino sudah dilengkapi fitur ADC di dalamnya.


BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Pada rancangan ini difungsikan untuk pengukuran kebocoran arus

listrik,untuk mengetahui adanya gangguan noise berupa gelombang

elektromagnetik,serta untuk mengetahui baik buruknya kualitas kabel

listrik yang diukur. Dengan berbasis percobaan efek hall,rancangan ini di

sajikan dalam model sederhana dengan pemanfaatan antarmuka pada

sistem arduino yang mengurangi penggunaan komponen berlebih,misalnya

pada perancangan clamp meter yang masih menyajikan nilai berupa

pengukuran multimeter digital.


DAFTAR PUSTAKA

Fatmawati, M. (2009). Perancangan dan Pembuatan Detektor Medan

Magnet

Menggunakan Sensor UGN3503 Berbasis PC. Fakultas Sains &

Teknologi. UniversitasIslam Negeri Maulana Malik Ibrahim. Malang.

Suryono, dkk.2009. Karakterisasi Sensor Magnetik Efek Hall UGN3503

Terhadap Sumber Magnet dan Implementasinya pada Pengukuran

Massa. Laboratorium Instrumentasi dan Elektronika Jurusan Fisika

FMIPA UNDIP Semarang

Yulastri. (2009). Aplikasi Sensor UGN3503 Sebagai Pendeteksi Medan

Magnet. StafPengajar Elektro. Politeknik Negeri Padang. Padang

http://youtube.com/watch?v=9MegJCuHZjI

http://zainms.blogspot.com/2012/12/menghubungkan-lcd-1602a-dan-

pengukur.html


http://zainms.blogspot.com/2012/12/menghubungkan-lcd-1602a-dan-pengukur.html

http://zainms.blogspot.com/2012/12/menghubungkan-lcd-1602a-dan-pengukur.html

http://youtube.com/watch?v=9MegJCuHZjI

LAMPIRAN

1. Foto Rangkaian jadi


TUGAS-INSTRUMENTASI (1)

Documents

Transcript of TUGAS-INSTRUMENTASI (1)