Laporan Akhir : Percobaan 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Prosedur

2. Hardware dan Diagram Blok

3. Rangkaian Simulasi ddan Prinsip Kerja

4. Flowchart dan Listing Program

5. Video Demo

6. Analisa

7. Download File

 

1.)     Prosedur [kembali]

1. Siapkan komponen-komponen yang akan dirangkai sesuai percobaan
2. Rangkai komponen pada breadboard
3. Buka aplikasi Thonny IDE pada laptop
4. Masukkan Listing program
5. Hubungkan rangkaian breadboard dengan laptop
6. Upload Listing program pada rangkaian
   
7. Rangkaian sudah dapat dijalankan

2.)     Hardware dan Diagram Blok [kembali]

 A. Hardware

1. Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico adalah papan mikrokontroler berbiaya rendah dan berkinerja tinggi dengan antarmuka digital fleksibel, yang dibuat di atas silikon yang dirancang di Raspberry Pi . Fitur-fitur utamanya meliputi: Chip mikrokontroler RP2040 yang dirancang oleh Raspberry Pi di Inggris Raya. Prosesor dual-core ARM Cortex M0+, clock fleksibel yang berjalan hingga 133 MHz.

2.  Potensimeter

Potensiometer tergolong sebagai variabel resistor. Dalam hal ini, potensiometer berfungsi sebagai pembagi tegangan yang bisa disesuaikan. Dengan demikian, nilai resistansi pada potensiometer bisa diatur sesuai dengan kebutuhan. Baik itu berdasarkan kebutuhan pemakaian ataupun pada rangkaian elektronika lainnya.

3. Motor Servo

Servo Motor adalah perangkat listrik yang digunakan pada mesin-mesin industri pintar yang berfungsi untuk mendorong atau memutar objek dengan kontrol yang dengan presisi tinggi dalam hal posisi sudut, akselerasi dan kecepatan, sebuah kemampuan yang tidak dimiliki oleh motor biasa.

Motor servo dikendalikan dengan memberikan Pulse Wide Modulation / PWM melalui kabel kontrol. Durasi "denyut" (pulse) yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Poros motor servo akan bergerak dan bertahan di posisi yang telah diperintahkan ketika durasi "denyut"nya telah diberikan. Motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya apabila ada yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut. Posisi motor servo tidak akan seterusnya diam saja karena sinyal "denyut"nya harus diulang setiap 20 ms (mili second) untuk menginstruksikan agar tetap pada posisinya.

4. Buzzer

Buzzer adalah komponen elektronik yang digunakan untuk menghasilkan suara atau bip. Ini adalah perangkat output yang mengubah sinyal listrik menjadi suara. Buzzer sering digunakan dalam perangkat rumah tangga, jam alarm, komputer, dan banyak perangkat elektronik lainnya sebagai cara untuk memberikan indikasi audio kepada pengguna.

Fitur utama buzzer adalah:

• Mekanisme Penghasil Suara: Buzzer umumnya bekerja dengan menggunakan elektromagnet, piezoelektrik, atau mekanisme mekanis. Buzzer piezoelektrik, misalnya, menggunakan disk piezoelektrik yang bergetar ketika tegangan listrik diterapkan, menghasilkan suara.
• Frekuensi Suara: Buzzer menghasilkan suara dengan frekuensi tertentu, yang biasanya dinyatakan dalam Hertz (Hz). Frekuensi ini menentukan nada suara yang dihasilkan.
• Volume: Intensitas suara yang dihasilkan buzzer biasanya dinyatakan dalam desibel (dB). Volume ini bisa bergantung pada tegangan yang diterapkan dan konstruksi buzzer.
• Tipe Aktuasi: Beberapa buzzer diaktifkan secara langsung oleh tegangan (buzzer aktif), sedangkan yang lain memerlukan sirkuit pembangkit sinyal eksternal untuk menghasilkan suara (buzzer pasif).

B. Diagram Blok

3.)     Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

Gambar rangkaian percobaan 4

Prinsip Kerja:

Rangkaian diatas terdiri dari 1 buah Motor Servo  dan 1 buzzer yang keduanya berfungsi sebagai output dari rangkaian, 1 buah potensiometer yang berguna untuk mengatur frekuensi buzzer dan mengatur pergerakan motor servo , dan terdapat mikrokontroler Raspberry Pi Pico. Raspberry Pi Pico nantinya akan diprogram sesuai listing program yang sudah ada yang mana program tersebut nantinya akan bekerja sesuai dengan perintah yang diinginkan. 

Kaki potensiometer terdiri dari 3 yaitu kaki Vcc yang terhubung ke kaki 3v3 pada Raspberry Pi Pico, SIG yang terhubung ke kaki GP26, dan kaki GND yang terubung ke kaki GND pada Raspberry Pi Pico.
Begitupun dengan motor servo juga terdiri dari 3 kaki yaitu kaki 3v3 pada Raspberry Pi Pico, PMW yang terhubung ke kaki GP16, dan kaki GND yang terubung ke kaki GND pada Raspberry Pi Pico.
Kaki buzzer terhubung ke kaki terhubung ke kaki GND dan GP14 pada Raspberry Pi Pico.

Ketika potensiometer diputar semakin besar sudutnya dari 0 derajat maka sinyal akan dikirimkan ke Raspberry Pi Pico dan nantinya akan memberikan sinyal berupa sinyal diskrit output berupa motor servo akan bergerak searah dengan arah jarum jam sesuai dengan pergerakan potensiometer dan buzzer akan berbunyi frekuensinya akan lebih besar seiring diperbesar sudut potensiometernya. Ketika potensiometer diputar sudutnyanya semakin kecil maka motor servo akan bergerak berlawanan dengan arah jarum jam dan frekuensi bunyi buzzer akan mengecil.

4.)     Flowchart dan Listing Program [kembali]

 Flowchart:

Listing Program:

from machine import Pin, PWM, ADC

from time import sleep

import utime

# Inisialisasi

pot = ADC(26)  # GP26 = ADC0

servo = PWM(Pin(16))

buzzer = PWM(Pin(14))

# Konfigurasi PWM

servo.freq(50)  # 50 Hz untuk servo

buzzer.freq(1000)  # Awal frekuensi buzzer

def map_value(value, in_min, in_max, out_min, out_max):

    return int((value - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min)

while True:

    val = pot.read_u16()  # Nilai ADC 16-bit (0 - 65535)

    # === Servo Motor ===

    # Membaca nilai potensiometer (0 - 65535)

    pot_value = pot.read_u16()

    # Konversi ke sudut servo (0° - 180°)

    angle = map_value(pot_value, 0, 65535, 0, 180)

    # Konversi sudut ke duty cycle (1500 - 7500) → sesuai servo PWM

    duty = map_value(angle, 0, 180, 1500, 7500)

    servo.duty_u16(duty)

    # Print untuk debugging

    print(f"Pot Value: {pot_value}, Angle: {angle}, Duty: {duty}")

    # === Buzzer ===

    # Buzzer hanya aktif saat sudut antara 0° dan 180° eksklusif

    if 0 < angle < 180:

        # Ubah val ke frekuensi (200 Hz - 2000 Hz)

        freq = int(200 + (val / 65535) * (2000 - 200))

        buzzer.freq(freq)

        buzzer.duty_u16(30000)  # Volume/suaranya

    else:

        buzzer.duty_u16(0)             # Matikan suara

    sleep(0.05)

5.)     Video Demo [kembali]

 

6.)    Analisa [kembali]

7.)     Download File [kembali]

HTML [disini]
Datasheet Raspberry Pi Pico [disini]
Datasheet Servo [disini]
Datasheet Buzzer [disini]
Datasheet Potensiometer [disini]
Video Demo [disini]