Pendeteksi Getaran dengan Menggunakan Vibration Sensor dan Arduino

Halo teman teman, artikel kali ini akan membahas tentang bagaimana cara membuat pendeteksi getar dengan menggunakan vibration sensor dan arduino.

Sebelum kita membahas lebih lanjut tentang bagaimana cara membuat pendeteksi getaran, terbelih dulu kita mengetahui alat alat yang akan digunakan.

ALAT ALAT YANG DIGUNAKAN
Alat alat yang digunakan untuk membuat pendeteksi getar adalah sebagai berikut :

a.       Arduino UNO (1 buah)

Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital  dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.

b.      Vibration Sensor (1 buah)

Sensor getaran adalah suatu perangkat atau device yang mengubah besaran fisis berupa getaran menjadi besaran elektrik yang bisa berupa tegangan maupun arus. Pada umumnya getaran ini diubah menjadi arus karena pertimbangan bahwa jarak antara sensor dengan kontroler tidaklah sangat dekat, ada kemungkinan jaraknya jauh. Bila getaran tersebut diubah menjadi arus, maka arus yang dihasilkan sensor dengan arus yang diterima kontroler akan sama besarnya. Hal ini tentunya akan berbeda jika getaran diubah menjadi tegangan.Tegangan yang dihasilkan sensor akan tidak sama dengan tegangan yang diterima kontroler sebagai akibat dari adanya losses.

Sensor getaran mempunyai peranan yang sangat penting dalam berbagai penerapan, seperti alat untuk pendeteksi gempa bumi, analisa kerja mesin, analisa struktur bangunan gedung bertingkat, pengeboran tambang minyak, analisa kekuatan getaran jembatan, dan lain sebagainya yang tentunya segala penerapan yang berhubungan dengan getaran.

Macam-macam sensor getar adalah sensor geophone, piezoelectrik, akselerometer, sensor UGN 3503 dan lain sebagiannya.

c.       Resistor 330 Ω (2 buah)

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika yang bersifat pasif dimana komponen ini tidak membutuhan arus listrik untuk berkerja. Resisitor memiliki sifat menghambat arus listrik dan resistor sendiri memiliki nilai besaran hambatan yaitu ohm dan dituliskan dengan simbol Ω.

Sesuai dengan nama dan kegunaanya untuk membatasi atau menghambat arus listrik yang melewatinya dalam suatu rangkaian maka resistor mempunyai sifat resistif (menghambat) yang umunya terbuat dari bahan karbon. Hal ini bisa terjadi karena resistor yang memiliki dua kutub akan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya. Dengan mengatur besarnya arus yang mengalir, kita dapat mengatur alat elektronik untuk melakukan berbagai hal.

d.      LED warna hijau dan merah (masing masing 1)

Light Emitting Diode (LED) adalah kompenen elektronika yang bisa memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan suatu tegangan maju. Karena dapat memancarkan cahaya, maka LED dikatakan sebuah lampu. LED masih termasuk dalam keluarga dioda. Karena LED mempunyai dua kutub negatif dan Kutub positif. Dan jika pemasangannya terbalik tidak akan berfungsi. LED terdiri dari sebuah chip dari bahan semikonduktor yang diisi penuh atau di dop dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur. Warna cahaya yang dipancarkan LED tergantung dari jenis bahan semikonduktor yang digunakannya.

e.       Buzzer (1 buah)

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

f.       Jumper (secukupnya)

jumper berfungsi sebagai jembatan dari dua buah sambungan. jumper biasanya dipakai karena tidak ada jalur lain untuk menghubungkan dua sambungan itu. kemungkinan tidak ada jalur karena rangkaiannya terlalu rumit dan sudah sesak.  Biasanya jumper juga dipakai untuk jembatan dari dua sambungan yang letaknya berjauhan, 

g.      Protoboard (1 buah)

Protoboard adalah board yang digunakan untuk membuat rangkaian elektronik sementara dengan tujuan uji coba atau prototipe tanpa harus menyolder. Dengan memanfaatkan protoboard, komponen-komponen elektronik yang dipakai tidak akan rusak dan dapat digunakan kembali untuk membuat rangkaian yang lain.

Protoboard umumnya terbuat dari plastik dengan banyak lubang-lubang diatasnya. Lubang-lubang pada protoboard diatur sedemikian rupa membentuk pola sesuai dengan pola jaringan koneksi di dalamnya.

PRINSIP KERJA ALAT
Pada alat ini, sensor getar menjadi input (digital) dan Arduino sebagai pemroses hasil input serta mengendalikan beberapa output (LED dan Buzzer).
Vibration sensor yang digunakan merupakan vibration sensor yang memiliki output digital “0” atau “1”, jadi vibration sensor tersebut hanya memiliki 2 kondisi, yaitu ON/OFF atau HIGH/LOW. Sebenarnya ada juga vibration sensor yang memiliki output analog (hasil sensornya dapat diplotting dengan software pihak ketiga seperti matlab). Namun, alat ini hanya menggunakan 2 kondisi saja, yaitu ON/OFF atau HIGH/LOW karena hanya mendeteksi ada atau tidaknya getaran.


PEMASANGAN

Keterangan Konfigurasi Kabel 
1.      Pin VCC pada Vibration Sensor dihubungkan ke Pin 5V pada Arduino
2.      Pin DO pada Vibration Sensor dihubungkan ke pin 2 pada Arduino
3.      Pin GND pada Vibration Sensor dihubungkan ke pin GND pada Arduino
4.      Pin 3 pada Arduino dihubungkan ke Anoda LED besar (Warna Hijau)
5.      Pin 4 pada Arduino dihubungkan ke Anoda LED kecil (Warna Merah)
6.      Pin 5 pada Arduino dihubungkan ke kabel merah Buzzer
7.      Jumper dari Katoda LED besar (Warna Hijau), LED kecil (Warna Merah) dari kabel hitam buzzer ke GND


SCRIPT

const int vibrationSensorPin = 2; // Vibration Sensor di hubungkan ke Pin 2
int vibrationSensorState = 0; // Status saat pertama mulai = 0
int indikatorHijau = 3; // Set Pin 3 untuk LED Hijau
int indikatorMerah = 4; // Set Pin 4 untuk LED Merah
int indikatorBuzzer = 5; // Set Pin 5 untuk Buzzer

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(vibrationSensorPin, INPUT); // Jadikan Vibration sensor sebagai input
  pinMode(indikatorHijau, OUTPUT); // Jadikan indikatorHijau sebagai Output
  pinMode(indikatorMerah, OUTPUT); // Jadiikan indikatorMerah sebagai Output
  pinMode(indikatorBuzzer, OUTPUT); // Jadikan indikatorBuzzer sebagai Output
}

void loop() {
  vibrationSensorState = digitalRead(vibrationSensorPin);
  if (vibrationSensorState == HIGH) { // Jika ada getaran di sensor = HIGH
    digitalWrite(indikatorHijau, HIGH); // Aktifkan indikator Hijau
    digitalWrite(indikatorMerah, LOW); // Matikan indikator Merah
    digitalWrite(indikatorBuzzer, HIGH); // // Aktifkan indikator Buzzer
    Serial.println("Ada Pergetaran gan!");
    delay(8000); // Tunda 8 detik
    digitalWrite(indikatorHijau, LOW); // Matikan indikator Hijau
    digitalWrite(indikatorMerah, HIGH); // Aktifkan indikator Merah
    delay(100); // Delay untuk menunggu getaran selanjutnya
  }  
  else {
    digitalWrite(indikatorHijau, LOW); // Matikan indikator Hijau
    digitalWrite(indikatorMerah, HIGH); // Aktifkan indikator Merah
    digitalWrite(indikatorBuzzer, LOW); // Matikan indikator Buzzer
    Serial.println("Menunggu getaran...");
    delay(1000);
  }
}