MENGGUNAKAN LM35
ADE RIANA (1137030001)
Fisika 3A
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung
E-mail: aderriana25@gmail.com
Abstrak
Pada praktikum kali ini diharapkan bisa mengetahui dan memahami sistem kerja robot deteksi
suhu, mampu mendesain dan memprogram robot deteksi suhu, mengetahui aplikasi robot
deteksi suhu dalam kehidupan sehari-hari. Robot pedeteksi suhu ini menggunakan sebuah sensor
yang bernama sensor suhu LM35. Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang
memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.
Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika
elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. Dalam praktikum ini, kita mencoba
mendeteksi suhu dengan menggunakan motor DC sebagai penggerak robot yang akan
diperlihatkan melalui layar LCD yang akan mendeteksi pada suhu berapa robot itu akan maju,
mundur, belok kanan, dan belok kiri. Program arduino merupakan sebuah program yang akan
mengatur robot deteksi suhu. Dalam percobaan ini kita menggunakan empat variasi suhu.
Pada saat suhu sama dengan 50 maka motor DC atau robot akan maju. Pada saat suhu sama
dengan 70 maka motor DC atau robot akan mundur. Pada saat suhu sama dengan 10 maka
motor DC atau robot akan belok kanan. Pada saat suhu sama dengan 100 maka motor DC atau
robot akan belok kiri.
Kata kunci: sensor, LM35, LCD, motor DC, robot
1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Sensor Suhu merupakan komponen yang biasanya digunakan untuk merubah panas menjadi
listrik untuk mempermudah dalam menganalisa besarannya. Untuk membuatnya ada dua
cara yaitu dengan menggunakan bahan logam dan bahan semikonduktor. Cara ini digunakan
karena logam dan bahan semikonduktor bisa berubah hambatannya terhadap arus listrik tergantung
pada suhunya. Pada logam semakin besar suhu maka nilai hambatan akan semakin naik,
berbeda pada bahan semikonduktor, semakin besar suhu maka nilai hambatan akan semakin
turun. Ada empat macam sensor suhu antara lain Thermokopel, Thermistor, RTD (Resistance
Temperature Detectors), dan IC LM35. Tentunya tiap jenis alat tersebut mempunyai fungsi dan
cara kerja yang berbeda-beda. Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki
i
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35
memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu
yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga
dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan
penyetelan lanjutan.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui dan memahami sistem kerja robot deteksi suhu.
2. Mampu mendesain dan memprogram robot deteksi suhu.
3. Mengetahui aplikasi robot deteksi suhu dalam kehidupan sehari-hari.
1.3 Dasar Teori
Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan
dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih
dulu (kecerdasan buatan). Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan
yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri digunakan dalam bidang produksi.
Secara umum prinsip dasar sistem robot terdiri dari tiga bagian utama yaitu input, proses
dan output. Input robot dapat berasal dari sensor, tombol kontrol maupun program yang tertanam.
Proses merupakan bagian otak robot yang menerima input dan membuat perintah pada
output berisi logika atau kecerdasan buatan yang tertanam pada chip mikrokontroler, sedangkan
output adalah actuator yang dapat berisi hidup matinya motor DC, LED, buzzer atau lainnya.
Sensor Suhu adalah komponen yang biasanya digunakan untuk merubah panas menjadi listrik
untuk mempermudah dalam menganalisa besarannya. Untuk membuatnya ada dua cara yaitu
dengan menggunakan bahan logam dan bahan semikonduktor. Cara ini digunakan karena logam
dan bahan semikonduktor bisa berubah hambatannya terhadap arus listrik tergantung pada
suhunya. Pada logam semakin besar suhu maka nilai hambatan akan semakin naik, berbeda
pada bahan semikonduktor, semakin besar suhu maka nilai hambatan akan semakin turun. Ada
empat macam sensor suhu antara lain; Thermokopel, Thermistor, RTD (Resistance Temperature
Detectors), dan IC LM 35. Tentunya tiap jenis alat tersebut mempunyai fungsi dan cara kerja
yang berbeda-beda. Jenis yang pertama adalah Thermokopel, alat ini berfungsi sebagai sensor
suhu rendah dan tinggi antara 3000F sampai 30000F. Alat ini dibentuk dari dua buah penghantar
yang jenisnya berbeda seperti besi dan konstantan yang dililit bersamaan. Sensor suhu ini
digunakan oleh Johan Seebeck pada tahun 1820 dengan namanya Efek Seebeck. Berikutnya
ada Thermistor, atau bisa disebut juga dengan Thermal Resistor atau Thermal Sensitive Resistor.
Alat ini berfungsi untuk mengubah suhu menjadi hambatan listrik yang berbanding terbalik
dengan berubahnya suhu. Semakin tinggi suhu maka semakin kecil hambatan listriknya. Thermistor
biasanya terbuat dari bahan oksida logam campuran, kromium, kobalt, tembaga, besi,
atau nikel. Thermistor memiliki tiga bentuk antara lain butiran, keping, dan batang.
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran
suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai
dalam penelitian ini berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor.
LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan
sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas
yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta
tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 V
akan tetapi yang diberikan ke sensor adalah sebesar 5 V , sehingga dapat digunakan dengan
catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 A hal
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang
dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah.
Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung
dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.
Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :
a. Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
b. Lineritas +10 mV/ C.
c. Akurasi 0,5 C pada suhu ruang.
d. Range +2 C 150 C.
e. Dioperasikan pada catu daya 4 V 30 V.
f. Arus yang mengalir kurang dari 60 A
Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat open-source hardware
yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel dan mudah digunakan.
Arduino ditujukan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan
objek atau lingkungan yang interaktif. Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea,
Italia. Nama Arduino adalah sebuah nama maskulin yang berarti teman yang kuat. Platform
arduino terdiri dari arduino board, shield, bahasa pemrograman arduino, dan arduino development
environment. Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar mikrokontroler Atmel
AVR ATmega8 berikut turunannya.
Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah
menjadi energi mekanik. Bagian utama motor DC adalah statos dan rotor dimana kumparan
medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut
rotor (bagian yang berputar). Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan
yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Catu tegangan DC dari
baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung
dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo.
Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.
2 Metode Percobaan
2.1 Prosedur percobaan
Pertama-tama membuka software proteus, kemudian merangkai rangkaian robot deteksi
suhu menggunakan LM35, dengan mencari komponen-komponen yang dibutuhkan misalnya
arduino UNO, LM35, virtual terminal, LCD, dan pot-HG. Setelah itu gabungkan semua komponen
yang ada sehingga semua komponen menyatu. Kemudian buka program arduino dan
membuat program robot deteksi suhu menggunakan LM35. Kemudian masukan program tersebut
ke arduino. Kemudian simulasikan dan amati yang terjadi pada motor DC dengan mengubah
suhu yang berada pada LM35.
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
2.2 Diagram Alir rangkaian robot kontrol digital wireless
Mulai
membuka software proteus
merangkai robot deteksi suhu menggunakan LM35
menceri komponen arduino UNO, LM35, virtual terminal, LCD, dan pot-HG
menghubungkan satu komponen ke komponen lain
membuka arduino dan membuat program robot deteksi suhu menggunakan LM35
masukan program tersebut ke arduino
simulasikan
amati yang terjadi
selesai
3 Alat dan Bahan
Alat dan Bahan yang kami gunakan adalah :
No Alat/Bahan jumlah
1 software proteus -
2 arduino 1 buah
3 LM35 1 buah
4 LCD 1 buah
5 virtual terminal 1 buah
6 POT-HG 1 buah
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
4 Hasil Pengamatan dan Pembahasan
Gambar 1.1; Rangkaian robot deteksi suhu sebesar 50 derajat Celcius dengan motor maju
Gambar 1.2; Rangkaian robot deteksi suhu sebesar 70 derajat Celcius dengan motor mundur
Gambar 1.3; Rangkaian robot deteksi suhu sebesar 10 derajat Celcius dengan motor belok
kanan
Gambar 1.4; Rangkaian robot deteksi suhu sebesar 100 derajat Celcius dengan motor belok kiri
Program Arduino robot kontrol digital menggunakan remot kabel
#include < LiquidCrystal:h >
LiquidCrystal lcd (13,12,11,10,9,8);
int LM35=A0;
int kananA=7;
int kananB=6;
int kiriA=3;
int kiriB=2;
int oc1=5;
int oc2=4;
void setup()
f
lcd.begin(16,2);
pinMode(kananA,OUTPUT);
pinMode(kananB,OUTPUT);
pinMode(kiriA,OUTPUT);
pinMode(kiriB,OUTPUT);
pinMode(oc1,OUTPUT);
pinMode(oc2,OUTPUT);
pinMode(LM35,INPUT);
g
void loop()
f
int lm=analogRead(LM35);
lm=(5.0*lm*100.0)/1024.0;
if (lm==70.0)
f
digitalWrite(kananA,LOW);
digitalWrite(kananB,HIGH);
digitalWrite(kiriA,LOW);
digitalWrite(kiriB,HIGH);
analogWrite(oc1,255);
analogWrite(oc2,255);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(”ROBOT KONTROL”);
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
lcd.setCursor(4,1);
lcd.print(”MUNDUR”);
delay(200);
g
else if (lm==50.0)
f
digitalWrite(kananA,HIGH);
digitalWrite(kananB,LOW);
digitalWrite(kiriA,HIGH);
digitalWrite(kiriB,LOW);
analogWrite(oc1,255);
analogWrite(oc2,255);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(”ROBOT KONTROL”);
lcd.setCursor(4,1);
lcd.print(”MAJU”);
delay(200);
g
else if (lm==10.0)
f
digitalWrite(kananA,LOW);
digitalWrite(kananB,HIGH);
digitalWrite(kiriA,HIGH);
digitalWrite(kiriB,LOW);
analogWrite(oc1,255);
analogWrite(oc2,255);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(”ROBOT KONTROL”);
lcd.setCursor(4,1);
lcd.print(”BELOK KANAN”);
delay(200);
g
else if (lm==100.0)
f
digitalWrite(kananA,HIGH);
digitalWrite(kananB,LOW);
digitalWrite(kiriA,LOW);
digitalWrite(kiriB,HIGH);
analogWrite(oc1,255);
analogWrite(oc2,255);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(”ROBOT KONTROL”);
lcd.setCursor(4,1);
lcd.print(”BELOK KIRI”);
delay(200);
g
else f
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
digitalWrite(kananA,LOW);
digitalWrite(kananB,LOW);
digitalWrite(kiriA,LOW);
digitalWrite(kiriB,LOW);
analogWrite(oc1,0);
analogWrite(oc2,0);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(”ROBOT KONTROL”);
lcd.setCursor(4,1);
lcd.print(”DIAM”);
delay(200);
g
g
Secara umum prinsip dasar sistem robot terdiri dari tiga bagian utama yaitu input, proses,
dan output. Input robot dapat berasal dari sensor, tombol kontrol, maupun program yang tertanam.
Proses merupakan bagian otak robot yang menerima input dan membuat perintah pada
output berisi logika atau kecerdasan buatan yang tertanam pada chip mikrokontroler, sedangkan
output adalah actuator yang dapat berisi hidup matinya motor DC, LED, buzzer atau lainnya.
Robot deteksi suhu menggunakan LM35 ini terdiri dari rangkaian sistem minimum, sensor suhu
dan motor driver, dan beberapa rangkaian tambahan. Rangkaian motor driver ini menggunakan
LM35 sebagai pengatur arah dan kecepatan pergerakan motor. Arduino yang sudah di program
di hubungkan ke LM35 sebagai pengatur, lalu di hubungkan di Motor. Pada praktikum simulasi
robot deteksi suhu menggunakan LM35 ini, digunakan empat komponen untuk menandakan
robot kontrol digital ini berjalan mundur, maju, belok kanan, dan belok kiri. Ke empat komponen
tersebut yaitu Pada saat suhu sama dengan 50 maka motor DC atau robot akan maju.
Pada saat suhu sama dengan 70 maka motor DC atau robot akan mundur. Pada saat suhu sama
dengan 10 maka motor DC atau robot akan belok kanan. Pada saat suhu sama dengan 100 maka
motor DC atau robot akan belok kiri. Selain suhu di atas maka robot akan mati.
Prinsip pada praktikum robot deteksi suhu menggunakan sensor suhu LM35 yaitu sensor
suhu LM35 merupakan komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran
suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam
penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor.
Tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan ke sensor
adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan
bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 A hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan
menghasilkan panas (selfheating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan
pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 C pada suhu 25 C.
Prinsip kerja dari sensor suhu LM35 yaitu secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan
pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 derajat Celcius akan menunjukan tegangan sebesar
10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen
pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 derajat Celcius karena
terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu
udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya,
jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka
LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya . Jarak yang jauh diperlukan
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel
selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan
simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus
yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.
Void setup( ) f g, semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali ketika
program Arduino dijalankan untuk pertama kalinya. void loop( ) f g fungsi ini akan dijalankan
setelah setup(fungsi void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan
lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu daya (power) dilepaskan. int (integer) digunakan
untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak mempunyai angka desimal dan menyimpan
nilai dari -32,768 dan 32,767. boolean merupakan variabel sederhana yang digunakan
untuk menyimpan nilai TRUE (benar) atau FALSE (salah). Sangat berguna karena hanya menggunakan
1 bit dari RAM. pinMode(pin, mode) digunakan untuk menetapkan mode dari suatu
pin, pin adalah nomor pin yang akan digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah 14-19). Mode
yang bisa digunakan adalah INPUT atau OUTPUT. DigitalWrite(pin, value), ketika sebuah pin
ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat dijadikan HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau
LOW (diturunkan menjadi ground). DigitalRead(pin), ketika sebuah pin ditetapkan sebagai
INPUT maka anda dapat menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah
HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground). AnalogWrite(pin,
value), beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width modulation) yaitu pin 3, 5,
6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup (on) atau mati (off) dengan sangat cepat sehingga
membuatnya dapat berfungsi layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada format kode tersebut
adalah angka antara 0 dan 255. AnalogRead(pin), ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT
anda dapat membaca keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volts)
dan 1024 (untuk 5 volts).
5 Kesimpulan
Sistem simulasi robot deteksi suhu merupakan sebuah alat untuk medeteksi suhu dengan cara
melihat robot tersebut berjalan yang terlebih dahulu di program oleh sebuah alat yang bernama
arduino, pada praktikum kali ini pengatur suhu yang digunakan yaitu LM35. sensor suhu LM35
merupakan komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi
besaran listrik dalam bentuk tegangan. Di dalam praktikum ini kita akan mendeteksi suhu pada
saat suhu sama dengan 50 maka motor DC atau robot akan maju. Pada saat suhu sama dengan
70 maka motor DC atau robot akan mundur. Pada saat suhu sama dengan 10 maka motor DC
atau robot akan belok kanan. Pada saat suhu sama dengan 100 maka motor DC atau robot akan
belok kiri. Selain suhu di atas maka robot akan mati.
Untuk mendesain robot deteksi suhu harus mempunyai komponen-komponen yang dibutuhkan
misalnya arduino UNO, LM35, virtual terminal, LCD, dan pot-HG. kemudian semua
komponen tersebut di gabungkan. Kemudian buka program arduino dan membuat program
robot deteksi suhu. Kemudian masukan program tersebut ke arduino. Kemudian simulasikan
dan amati yang terjadi pada Layar LCD dan motor DC dengan mengubah suhu yang berada
pada LM35. Aplikasi atau manfaat dari robot deteksi suhu yaitu sebagai alarm untuk kebakaran,
untuk pengeraman telur, dan sebagai nya.
Modul Praktikum Elektronika Dasar I
References
[1] Saptaji,Bikin Termometer Digital dengan Arduino dan Sensor Suhu LM35, Diakses 19
Nopember 2014 jam 6:20 wib.
[2] http://www.arduino.cc
[3] malvino., ”‘ prinsip prinsip elektronika ”.
[4] ”Modul Praktikum Elektronika Dasar 1”.
[5] www.ladyada.net/learn/sensors/tmp36.html
