BAHAN PRESENSTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2022




Oleh :

Adib Naufal Sayyid

2210953002 


Dosen Pengampu :

Darwison, M.T.

Rizki Wahyu Pratama, M.T


Referensi:

a. Darwison, 2010, ” Teori, Simulasi, dan Aplikasi Elektronika ” ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang. 
b. Darwison, 2010, ” Teori, Simulasi, dan Aplikasi Elektronika ””,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang.
c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.
e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005.
f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.
g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016. 


Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Padang 2022

LA modul 3





Percobaan 6 

I2C (Pico – LCD)

1. Prosedur [kembali]

Percobaan 6 :   I2C (Pico – LCD)

1. Persiapan Alat dan Bahan:

  • Alat dan bahan yang dibutuhkan:

    • Raspberry Pi Pico



    • Servo Motor


    • Potensiometer



    • Kabel jumper



    • Breadboard


    • LCD



    • Sumber daya (misalnya, kabel USB untuk Raspberry Pi Pico)

    • Software untuk pemrograman Raspberry Pi Pico (misalnya, Thonny IDE)

.

2. Koneksi Rangkaian:

  • Raspberry Pi Pico:

    • Hubungkan pin GND Raspberry Pi Pico ke breadboard untuk ground.

    • Hubungkan pin 5V Raspberry Pi Pico ke breadboard untuk memberikan daya.

    • Hubungkan pin GP16 Raspberry Pi Pico ke kontrol sinyal servo motor.

    • Hubungkan pin GP26 Raspberry Pi Pico ke pin tengah potensiometer untuk membaca nilai analog.

  • Servo Motor:

    • Hubungkan kabel sinyal (biasanya kabel kuning atau putih) dari servo motor ke pin GP16 Raspberry Pi Pico.

    • Hubungkan kabel VCC servo motor ke pin Vbus Raspberry Pi Pico.

    • Hubungkan kabel GND servo motor ke ground (GND) pada Raspberry Pi Pico.

  • Potensiometer:

    • Hubungkan pin tengah (wiper) potensiometer ke pin GP26 Raspberry Pi Pico untuk membaca nilai analog.

    • Hubungkan salah satu pin potensiometer ke 5V Raspberry Pi Pico.

    • Hubungkan pin lainnya ke GND Raspberry Pi Pico.

  • LCD 
    • Hubungkan pin paling atas ke GND pada Raspberry Pi Pico
    • Hubungkan pin ke 2 ke sumber vcc
    • Hubungkan pin ke 3 ke SDA pada Raspberry Pi Pico
    • Hubungkan pin ke 4 ke SCL pada Raspberry Pi Pico





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++.
  • Potensiometer


Potensiometer adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk mengatur atau mengubah resistansi secara manual. Secara sederhana, potensiometer adalah jenis resistor variabel yang memiliki tiga terminal: dua terminal untuk memberikan dan menerima tegangan, dan satu terminal untuk mengubah resistansi yang digunakan untuk mengubah tegangan atau arus.

  • Breadboard


Breadboard adalah sebuah papan yang digunakan untuk merancang dan menguji rangkaian elektronik secara sementara tanpa perlu menyolder komponen. Breadboard memungkinkan perakitan rangkaian secara cepat dan mudah, sehingga sangat berguna dalam prototyping dan eksperimen elektronik.
  • Jumper male to male


Kabel jumper Male to Male adalah kabel yang memiliki konektor jantan (male) di kedua ujungnya. Kabel ini biasanya digunakan untuk menghubungkan pin pada board elektronik, seperti Raspberry Pi, Arduino, atau breadboard, dengan komponen lainnya. Kabel jumper male to male sering digunakan dalam rangkaian prototyping atau percobaan karena fleksibilitas dan kemudahannya untuk digunakan.
  • LCD




LCD (Liquid Crystal Display) adalah komponen elektronik yang digunakan untuk menampilkan informasi seperti teks, angka, atau simbol, dan sering digunakan dalam berbagai proyek mikrokontroler. Jenis yang paling umum adalah LCD karakter, seperti LCD 16x2 yang dapat menampilkan 16 karakter dalam 2 baris, serta LCD grafis yang mampu menampilkan gambar atau ikon. LCD karakter biasanya menggunakan kontroler HD44780 dan dapat dihubungkan melalui mode paralel (4-bit atau 8-bit) atau menggunakan modul I2C untuk menghemat pin mikrokontroler. Komponen ini terdiri dari beberapa pin penting seperti VSS/VDD untuk catu daya, RS untuk pemilihan perintah atau data, E sebagai sinyal aktivasi, serta D4–D7 sebagai jalur data jika menggunakan mode 4-bit. LCD banyak digunakan dalam aplikasi seperti jam digital, alat ukur sensor, antarmuka pengguna, dan sistem monitoring karena kemampuannya menampilkan informasi secara langsung dan jelas.


Diagram Blok :


3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]





Prinsip Kerja :

Berdasarkan gambar rangkaian yang ditampilkan, sistem ini bekerja dengan prinsip pengambilan data analog dari potensiometer, pengolahan data oleh mikrokontroler, dan kemudian mengendalikan sebuah servo motor serta menampilkan data pada LCD melalui komunikasi I2C. Potensiometer yang terhubung ke salah satu pin analog mikrokontroler (kemungkinan Raspberry Pi Pico atau sejenis) berfungsi sebagai sumber input analog. Saat potensiometer diputar, nilai resistansi berubah, yang menyebabkan tegangan output berubah pula. Mikrokontroler membaca perubahan tegangan ini melalui fitur ADC (Analog to Digital Converter) dan mengubahnya menjadi nilai digital.

Nilai digital tersebut kemudian digunakan untuk dua hal utama. Pertama, nilai ini dikonversi ke dalam bentuk sudut (misalnya 0 hingga 180 derajat) untuk mengatur posisi servo motor menggunakan sinyal PWM (Pulse Width Modulation). Lebar pulsa PWM menentukan posisi sudut servo; sebagai contoh, pulsa 1 ms akan memutar servo ke 0°, 1.5 ms ke 90°, dan 2 ms ke 180°. Kedua, nilai hasil pembacaan potensiometer juga ditampilkan pada LCD 16x2 yang menggunakan modul I2C. Komunikasi antara mikrokontroler dan LCD hanya memerlukan dua jalur, yaitu SDA dan SCL, sehingga lebih efisien dalam penggunaan pin. Mikrokontroler mengirimkan data dalam bentuk karakter ASCII ke alamat I2C dari LCD untuk ditampilkan secara real-time sesuai perubahan nilai potensiometer.

Secara keseluruhan, sistem ini menunjukkan integrasi antara input analog, pemrosesan digital, pengendalian aktuator, dan tampilan data, yang umum digunakan dalam proyek berbasis mikrokontroler untuk pengenalan sistem kendali dan antarmuka pengguna.


4. Flowchart dan Listing Program [kembali]

Flowchart :



Listning Program :

from machine import Pin, ADC, PWM, I2C
from pico_i2c_lcd import I2cLcd
import utime
# 1. Setup Potensiometer (GP26 = ADC0)
pot = ADC(Pin(26))
# 2. Setup Servo (GP15)
servo = PWM(Pin(15))
servo.freq(50) # Frekuensi PWM standar servo
# 3. Setup LCD I2C 16x2
I2C_ADDR = 0x27 # Alamat I2C LCD, bisa 0x3F tergantung modul
I2C_NUM_ROWS = 2
I2C_NUM_COLS = 16
i2c = I2C(0, sda=Pin(0), scl=Pin(1), freq=400000) # GP0=SDA, GP1=SCL
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, I2C_NUM_ROWS, I2C_NUM_COLS)
# Fungsi untuk mapping nilai
def map_value(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
 return (x - in_min) * (out_max - out_min) // (in_max - in_min) + out_min
# Kalibrasi servo
SERVO_MIN_DUTY = 1500 # Duty cycle untuk 0°
SERVO_MAX_DUTY = 7500 # Duty cycle untuk 180°
while True:
 # Baca nilai potensiometer
 pot_value = pot.read_u16()

 # Konversi ke sudut 0-180°
 angle = map_value(pot_value, 0, 65535, 0, 180)

 # Konversi sudut ke duty cycle
 duty = map_value(angle, 0, 180, SERVO_MIN_DUTY, SERVO_MAX_DUTY)
 servo.duty_u16(duty)

 # Tampilkan di LCD
 lcd.clear()
 lcd.putstr("Sudut Servo:")
 lcd.move_to(0, 1)
 lcd.putstr(f"{angle} derajat")

 utime.sleep_ms(200) # Delay untuk mengurangi flicker


5. Video Demo [kembali]


6. Kondisi [kembali]

percobaan 6


7. Analisa [kembali]








8. Download file [kembali]

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
Bahan Presentasi Ini Dibuat Untuk Memenuhi  Tugas Mata Kuliah Elektronika Dosen : Darwison, M.T Oleh : Adib Naufal Sayyid 2210953002 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas Padang 2022 Referensi : Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081 Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.
Baca selengkapnya