Kuwat Agus Setyowati " 3.34.15.0.12
2
LAPORAN BAB 2
SISTEM TERBENAM
Manipulasi LED
Disusun oleh
Nama : Kuwat Agus Setyowati
NIM : 3.34.15.0.12
Kelas : IK-3A
PROGRAM STUDI INFORMATIKA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
TAHUN 2017
BAB II : MANIPULASI LED
Tujuan Instruksional Khusus
Mahasiswa memahami rangkaian mikrokontroller untuk menghidupkan dan mematikan LED.
Mahasiswa dapat memahami program Arduino untuk menghidupkan dan mematikan LED.
Mahasiswa memahami struktur program Arduino, void setup dan void loop.
Mahasiswa memahami beberapa instruksi Arduino dasar pinMode dan digitalWrite.
Mahasiswa memahami pembuatan instruksi waktu tunda, delay.
Perlengkapan
Sebuah Komputer /Laptop
Satu set trainer mikrokontroler Arduino
An Arduino board connected to the computer via USB
breadboard dan kabel jumper
LED ( 3 mm)
Resistor antara 220–1,000 ohm
Dasar Teori
LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Dioda) dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menhasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED (Light Emitting Dioda) merupakann salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada umumnya, kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda) cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda) dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebgai pembatas arus. Simbol dan bentuk fisik dari LED (Light Emitting Dioda) dapat dilihat pada gambar berikut. Simbol Dan Bentuk Fisik LED.
Dari gambar diatas dapat kita ketahui bahwa LED memiliki kaki 2 buah seperti dengan dioda yaitu kaki anoda dan kaki katoda. Pada gambar diatas kaki anoda memiliki ciri fisik lebih panjang dari kaki katoda pada saat masih baru, kemudian kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) ditandai dengan bagian body LED yang di papas rata. Kaki anoda dan kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) disimbolkan seperti pada gambar diatas. Pemasangan LED (Light Emitting Dioda) agar dapat menyala adalah dengan memberikan tegangan bias maju yaitu dengan memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan negatif ke kaki katoda. Konsep pembatas arus pada dioda adalah dengan memasangkan resistor secara seri pada salah satu kaki LED (Light Emitting Dioda). Rangkaian dasar untuk menyalakan LED (Light Emitting Dioda) membutuhkan sumber tegangan LED dan resistor sebgai pembatas arus seperti pada rangkaian berikut.
Langkah Kerja
Membuat Bagian Software Arduino :
Download Software Arduino
Hubungkan Board dengan komputer menggunakan kabel USB. LED berwarna hijau (berlabel PWR) akan hidup.
Lakukan Instalasi pada driver arduino yang telah anda dapat.
Instalasi driver untuk Arduino Duemilanove, Nano atau Diecimila, ketika menghubungkan board, Windows akan memulai proses instalasi driver.
Buka Blink dengan cara buka File > Examples > 1. Basics > Blink
Pilih Board, pilihlah Opsi pada menu Tools > Board > Arduino Uno yang sesuai dengan board arduino yang dipakai.
\
Pilih Port Serial
Upload Program
Setelah proses upload selesai, maka pin 13 pada board mulai menyala.
Menghubungkan LED Eksternal dengan Arduino Uno :
Pasang resistor pada breadboard. Koneksikan dengan kabel jumper kaki belakang resistor dengan digital pin pada Arduino.
Pasang LED pada breadboard. Koneksikan pin anode (+) LED pada kaki yang tersedia pada resistor.
Koneksikan LED cathode (-) ke arduino GND dengan menggunakan kabel jumper.
Kode Masukkan kode program ke dalam IDE Arduino
Berikut kode yang akan digunakan untuk membuat blink LED :
// Declare the LED pin
int LED = 2; void setup() {
// Declare the pin for the LED as Output pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop(){
// Here we will turn the LED ON and wait 200 milliseconds digitalWrite(LED, HIGH); delay(200);
// Here we will turn the LED OFF and wait 200 milliseconds digitalWrite(LED, LOW); delay(200);
}
Jika LED terkoneksi dengan PIN lain, kita dapat mengubah value dari variable LED.
Cara kerja dari pemasangan LED di atas adalah jika PINK pada kedua arduino diberi nilai HIGH maka arduino akan memberikan nilai tegangan sebesar 5 V, dimana tegangan ini akan mengalir pada resistor ke LED sampai dengan GND. Namun, jika tegangan yang diisyaratkan LED dapat terpenuhi maka LED akan menyala. Kegunaan dari resistor yaitu untuk mengendalikan jumlah arus yang masuk pada LED untuk menjaga LED tetap aman dan menghindari PIN arduino yang telah terkoneksi tidak terbakar.
Sedangkan kode yang digunakan akan membuat LED hidup dan mati secara bergantian dengan jeda waktu yang menggunakan fungsi delay().
Mendeklarasikan variabel LED dengan nilai 2:
int LED = 2;
Pada fungsi setup() kita set output arduino sesuai dengan nilai yang ada pada variabel LED.
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
}
fungsi loop(), digunakan untuk menyalakan LED selama 200 mili detik dan matikan LED selama 200 mili detik.
void loop(){
// LED ON and wait 200 miliseconds digitalWrite(LED, HIGH);
delay(200);
// LED OFF and wait 200 miliseconds
digitalWrite(LED, LOW); delay(200);
}
Hasil eksekusi
Ketika led dalam keadaan HIGH maka led akan menyala, sebaliknya jika led dalam keadaan LOW maka led mati.
Multi LED
Untuk membuat multi LED untuk dikendalikan secara bergantian.
Langkah :
Nyalakan komputer dan buka aplikasi Arduino.
Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini.
Ketiklah program dibawah ini pada software Arduino.
//Running LED
int ledPin1 = 2;
int ledPin2 = 3;
int ledPin3 = 4;
void setup() {
//Setting PIN Output
pinMode(ledPin1, OUTPUT); pinMode(ledPin2, OUTPUT); pinMode(ledPin3, OUTPUT);
} void loop() { digitalWrite(ledPin1, HIGH); digitalWrite(ledPin2 LOW); digitalWrite(ledPin3, LOW); delay(1000); digitalWrite(ledPin1, LOW); digitalWrite(ledPin2, HIGH); digitalWrite(ledPin3, LOW); delay(1000); digitalWrite(ledPin1, LOW); digitalWrite(ledPin2, LOW); digitalWrite(ledPin3, HIGH); delay(1000);
}
Lakukan verifikasi terhadap kode program yang telah dibuat.
Jika tidak terjadi error, kemudian upload kode program tersebut ke arduino.
Lakukan Pengamatan terhadap program yang telah dibuat.
Hasil Eksekusi :
Fading the external LED
Jika kita ingin memanipulasi kecerahan pada LED, kita dapat menggunakan teknik Pulse Width Modulation (PWM) yang sudah terdapat dalam arduino. Teknik ini dapat membuat LED menyala dengan skala 256.
Pada arduino pin yang mempunyai fungsi PWM berjumlah 6 buah pin yang berada pada pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11.
Nyalakan komputer dan buka aplikasi Arduino.
Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini.
Ketiklah program dibawah ini pada software Arduino.
// Declare the LED pin with PWM int LED = 3; void setup() {
// Declare the pin for the LED as Output
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop(){
// Here we will fade the LED from 0 to maximum, 255
for (int i = 0; i < 256; i++){ analogWrite(LED, i);
delay(5);
}
// Fade the LED from maximum to 0 for (int i = 255; i >= 0; i--){ analogWrite(LED, i); delay(5);
}
}
Dengan menggunakan switching antara LOW dan HIGH, pergantian tegangan akan terlihat jelas pada gambar dibawah ini
Gambar 2.13. Diagram cara kerja PWM
Pemanggilan function analogWrite() berfungsi sebagai pemberi sinyal analog pada pin PWM arduino. Nilai yang bisa diberikan antara 0-255 , yaitu 0 dari 0 volt dan 255 dari 5 volt atau 3.3 volt tergantung tegangan yang digunakan.
...
// Here we will fade the LED from 0 to maximum, 255
for (int i = 0; i < 256; i++){ analogWrite(LED, i);
delay(5);
} ...
Kode diatas akan membuat perubahan tegangan yang dikirimkan pada pin PWM, dengan merubah variabel dari nilai terendah(0) ke nilai maksimum(255). Sehingga efek yang ditampilkan oleh LED akan dihasilkan cahaya yang semakin terang beriringan dengan tegangan yang semakin tinggi.
...
// Here we will fade the LED from 0 to maximum, 255 for (int i = 255; i >= 0; i--){ analogWrite(LED, i); delay(5);
}
…
Sebaliknya dengan menurukan variabel, akan mengakibatkan penurunan tegangan yang dikirimkan ke pin PWM yang dipakai yang membuat LED akan semakin meredup.
Pada arduino uno jika diperhatikan pin PWM akan mempunyai tanda khusus seperti berikut ~. Fungsi analogWrite() tidak akan bekerja jika digunakan untuk pin selain PWM. Dengan menggunakan teknik PWM ini akan bisa dihasilkan 16 juta kombinasi warna untuk 1 LED.
Lakukan verifikasi terhadap kode program yang telah dibuat.
Jika tidak terjadi error, kemudian upload kode program tersebut ke arduino.
Lakukan Pengamatan terhadap program yang telah dibuat.
Hasil Eksekusi
Lembar Kerja
Buatlah Rangkaian RGB pada Arduino dengan menggunakan LED 4 kaki.
Buatlah rangkaian seperti dibawah ini.
Buat kode program di software arduino.
/*
Adafruit Arduino - Lesson 3. RGB LED
*/
int redPin = 11;
int greenPin = 10;
int bluePin = 9;
//uncomment this line if using a Common Anode LED
//#define COMMON_ANODE
void setup()
{
pinMode(redPin, OUTPUT);
pinMode(greenPin, OUTPUT);
pinMode(bluePin, OUTPUT);
}
void loop()
{
setColor(255, 0, 0); // red
delay(1000);
setColor(0, 255, 0); // green
delay(1000);
setColor(0, 0, 255); // blue
delay(1000);
setColor(255, 255, 0); // yellow
delay(1000);
setColor(80, 0, 80); // purple
delay(1000);
setColor(0, 255, 255); // aqua
delay(1000);
}
void setColor(int red, int green, int blue)
{
#ifdef COMMON_ANODE
red = 255 - red;
green = 255 - green;
blue = 255 - blue;
#endif
analogWrite(redPin, red);
analogWrite(greenPin, green);
analogWrite(bluePin, blue);
}
Amati Hasilnya.
Hasil Eksekusi
Kesimpulan
Dari praktikum diatas, dapat disimpulkan bahwa :
Led akan berada pada kondisi mati apabila berada pada keadaan LOW, dan akan menyala pada keadaan HIGH.
Led dengan teknik Pulse Width Modulation (PWM) akan mengakibatkan Led menjadi tiga keadaan yaitu mati, redup dan hidup.
Led 4 kaki dengan teknik RGB (Red Green Blue) akan memberikan efek perpaduan warna pada Led.
[Author Name]
