KULKAS MINI MENGGUNAKAN TERMOELEKTRIK COOLER …
Transcript of KULKAS MINI MENGGUNAKAN TERMOELEKTRIK COOLER …
KULKAS MINI MENGGUNAKAN TERMOELEKTRIK
COOLER BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO
DENGAN TAMPILAN ANDROID APLIKASI IOT
LAPORAN PROJEK AKHIR 2
HEAVENLY ADELINA BR SIAGIAN
172411006
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2020
Universitas Sumatera Utara
KULKAS MINI MENGGUNAKAN TERMOELEKTRIK
COOLER BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO
DENGAN TAMPILAN ANDROID APLIKASI IOT
LAPORAN PROJEK AKHIR 2
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli
Madya
HEAVENLY ADELINA BR SIAGIAN
172411006
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2020
Universitas Sumatera Utara
i
PERNYATAAN ORISINALITAS
KULKAS MINI MENGGUNAKAN TERMOELEKTRIK
COOLER BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
DENGAN TAMPILAN ANDROID APLIKASI IOT
LAPORAN PROJEK AKHIR 2
Saya menyatakan bahwa Laporan Projek Akhir 2 ini adalah hasil karya sendiri,
kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 04 Agustus 2020
Heavenly Adelina Br Siagian
172411006
Universitas Sumatera Utara
iii
Universitas Sumatera Utara
iv
KULKAS MINI MENGGUNAKAN TERMOELEKTIK
COOLER BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO
DENGAN TAMPILAN ANDROID APLIKASI IOT
ABSTRAK
Telah dibuat alat dengan termoelektrik cooler yang dapat digunakan
sebagai sumber pendingin dari kulkas mini tersebut. Menggunakan peltier super
cooler tipe 12706. Bekerja dengan memanfaatkan efek peltier, dimana saat peltier
dialiri arus listrik terjadi penyerapan pada satu sisi dan pelepasan panas pada sisi
lainnya. Sisi dingin dimanfaatkan untuk mendinginkan ruangan pendingin yang
suhunya akan dibaca dengan sensor DS18B20. Dengan menggunakan NodeMCU
ESP 8266 yang dihubungkan ke android dapat ditampilkan suhunya dan dapat
diatur suhu yang diinginkan. Tujuannya untuk mengetahui sistem kerja dari
termoelektrik cooler dalam menghasilkan dingin dan untuk mengontrol suhu
dalam kulkas.
Kata Kunci : efek peltier, peltier 12706, sensor DS18B20, termoelektrik,
NodeMCU ESP 8266
Universitas Sumatera Utara
v
THE MINI REFRIGERATOR USING THERMOELEKTIC
COOLER BASED ON ARDUINO UNO MICROCONTROLLER
WITH ANDROID DISPLAY APLICATION IOT
ABSTRACT
A thermoelectric cooler has been created that can be used as a cooling
source from the mini fridge. Using a super cooler peltier type 12706. Works by
utilizing the peltier effect, where when the peltier is electrified there is absorption
on one side and heat release on the other side. The cold side is used to cool the
cooling room where the temperature will be read with a DS18B20 sensor. By
using NodeMCU ESP 8266 that is connected to Android, the temperature can be
displayed and can be set the desired temperature. The goal is to find out the
working system of thermoelectric cooler in producing cold and to control the
temperature in the refrigerator.
Keywords: peltier effect, peltier 12706, DS18B20 sensor, thermoelectric,
NodeMCU ESP 8266
Universitas Sumatera Utara
vi
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan
limpah rahmat dan karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan
Laporan Projek Akhir 2 ini dengan judul “Kulkas Mini Menggunakan
Termoelektrik Cooler Berbasis Mikrokontroller Arduino Uno dengan Tampilan
Android Aplikasi IoT”.
Dalam pelaksanaan Laporan Projek Akhir 2 hingga selesainya laporan ini,
Penulis banyak mendapat masukan, kritik, saran, bantuan, doa, serta motivasi dari:
1. Tuhan Yang Maha Esa yang masih memberikan kesehatan dalam
pembuatan Projek Akhir ini.
2. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS. selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc. selaku Ketua Program Studi D3
Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Junedi Ginting S.Si, M.Si. sebagai Sekretaris Program Studi D3
Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara dan sebagai dosen pembimbing saya.
5. Bapak Prof. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc. sebagai dosen penguji saya
dalam penyelesaian Projek Akhir 2 ini.
6. Seluruh Staff Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi atas
bimbingan dan pengarahannya untuk melaksanakan Projek Akhir 2.
7. Teristimewa kepada Ayahanda dan Ibunda yang tak pernah letih
mengasuh, membesarkan, memberi dukungan moral maupun material dan
selalui menyartai dengan doa.
8. Kepada Abang dan Adik Saya yang telah membuat saya lebih sabar
mengerjakan Projek Akhir ini dikarenakan tingkah laku yang membuat
saya tidak mood mengerjakan Projek Akhir ini.
9. Kepada Sahabat Saya Pichieficu yaitu Dina Lorensia Hutabarat,
Rizkia Putri Aditia Pohan, dan Syilfira Nasution yang telah banyak
Universitas Sumatera Utara
vii
membantu saya walaupun tidak mengerti akan judul Projek Akhir saya,
yang tetap memberikan saya semangat dan motivasi dalam mengerjakan
Projek Akhir ini kalian luar biasa.
10. Kepada Sahabat Saya Marta Ekklesia Hutasoit yang telah memberikan
dukungan dan ilmu yang berkaitan dengan Projek Akhir saya.
11. Kepada Hendra Christohper Sihombing yang senantiasa mendukung,
membantu, memotivasi, dan menemani saya dengan penuh kasih sayang
dalam masa perkuliahan terutama pada semester akhir saat saya
mengerjakan Projek Akhir sekaligus seseorang yang selalu ada saat saya
berada disituasi yang tidak nyaman.
12. Kepada Rekan Saya Jeremia Frans Sitohang yang telah membantu saya
disetiap masalah saya dan sebagai tempat saya mencurahkan isi hati saya.
13. Seluruh Mahasiswa/i D3 Metrologi dan Instrumentasi Atambuk 2017
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara berkat kepedulian dan kerjasamanya kita bisa melaksanakan Projek
Akhir 2.
14. Seluruh pihak yang telah mendukung saya/ penulis yang tidak dapat
disebutkan satu persatu
Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada semua pihak yang telah meluangkan waktu, pikiran serta
tenaganya untuk dapat membantu saya dalam menyelesaikan Laporan Projek
Akhir 2 ini. Untuk itu saya harapkan adanya kritik dan saran dalam perbaikan
penulisan di kemudian hari.
Akhir kata, semoga Laporan Projek Akhir 2 ini dapat memberi manfaat
dan menambah wawasan ilmu pengetahuan bagi para pembacanya, sekian dan
terima kasih.
Medan, 04 Agustus 2020
Penulis
Heavenly Adelina Br Siagian
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN ORISINALITAS .......................................................................... i
ABSTRAK ............................................................................................................. iv
ABSTRACT ............................................................................................................ v
PENGHARGAAN ................................................................................................. vi
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. ixi
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 2
1.3 Tujuan Penulisan................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 2
1.5 Manfaat ................................................................................................. 2
1.6 Metode Penelitian ................................................................................. 3
1.7 Sistematika Penulisan ........................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 5
2.1 Termo-Electric Cooller (TEC) .............................................................. 5
2.2 Arduino Uno ......................................................................................... 6
2.2.1 Spesifikasi ......................................................................................... 8
2.2.2 Proteksi .............................................................................................. 8
2.2.3 Power Supply .................................................................................... 9
2.2.4 Memori .............................................................................................. 9
2.2.5 Input dan Output (I/O) .................................................................... 10
2.2.6 Komunikasi ..................................................................................... 11
2.3 Heatsink .............................................................................................. 11
2.4 Power Supply Adaptor ........................................................................ 12
2.5 Waterblock .......................................................................................... 12
2.6 Wi-Fi ................................................................................................... 14
2.7 ESP8266.............................................................................................. 17
Universitas Sumatera Utara
ix
2.8 Relay ................................................................................................... 19
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM .................... 20
3.1 Diagram Blok Rangkaian.................................................................... 20
3.2 Prinsip Kerja ....................................................................................... 20
3.3 Flowchart ............................................................................................ 21
3.4 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) .......................................... 22
3.5 Rangkaian LCD, I2C dan NodeMCU ................................................. 23
3.6 Rangkaiaan Sensor DSB18B20 .......................................................... 23
3.7 Rangkaian Sensor DS18B20 dan NodeMCU ..................................... 24
3.8 Rangkaian NodeMcu dan Relay ......................................................... 25
3.9 Rangkaian Filter TEC dan Relay ........................................................ 25
3.10 Rangkaian Sistem Pendingin Ruangan ............................................... 26
3.11 Perancangan Perangkat Lunak ............................................................ 26
3.12 Rangkaian Dalam Bentuk Aries Eagle ............................................... 27
3.13 Rangkaian Keseluruhan Sistem .......................................................... 27
3.14 PCB Setelah Dicetak ........................................................................... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 29
4.1 Uraian Secara Umum .......................................................................... 29
4.2 Hasil Pengukuran dan Pengujian Bagian-bagian Alat ........................ 29
4.2.1 Pengujian adaptor ............................................................................ 29
4.2.2 Pengujian LCD (Liquid Crystal Display) ....................................... 29
4.2.3 Pengujian Rangkaian NodeMCU .................................................... 31
4.2.4 Pengujian Sensor DS18B20 ............................................................ 34
4.3 Pengujian Keseluruhan Cooller Dalam Membuang Panas ................. 35
4.4 Pengujian ESP8266 To Wifi Content ................................................. 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 39
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 39
5.2 Saran ................................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41
LAMPIRAN ........................................................... Error! Bookmark not defined.
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
Judul Halaman
2.1 Spesifikasi Board Mikrokontroller Arduino 8
4.1 Data Pengujian Arduino 32
4.2 Pengujian Sensor DS18B20 34
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
Judul Halaman
2. 1 Termoelektrik Cooler 6
2. 2 Konfigurasi pin ATMega 328 Arduino Uno 7
2. 3 Heatsink 12
2. 4 Power Supply Adaptor 12
2. 5 Diagram meledak dari waterblock sederhana 13
2. 6 Waterblock 14
2. 7 Pengaplikasian IoT 17
2. 8 Relay 19
3. 1 Diagram Blok Dari Rangkaian 20
3. 2 Rangkaian LCD 22
3. 3 Rangkaian I2C 22
3. 4 Rangkaian LCD, I2C dan NodeMCU 23
3. 5 Rangkaian Sensor DSB18B20 23
3. 6 Rangkaian Sensor DS18B20 dan NodeMCU 24
3. 7 Rangkaian NodeMCU dan Relay 25
3. 8 Rangkaian Filter TEC dan Relay 25
3. 9 Rangkaian Sistem Pendingin Ruangan 26
3.10 Program arduino 1.6.6 untuk Void Setup 26
3.11 Rangkaian Dalam Bentuk Aries Eagle 27
3.12 Rangkaian Keseluruhan Sistem 27
3.13 PCB 28
4. 1 Pengujian adaptor 29
4. 2 Pengujian Tampilan LCD 31
4. 3 Pengujian Arduino 32
4. 4 Tampilan Smartphone 38
Universitas Sumatera Utara
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minuman dingin sangat digemari orang-orang di Indonesia. Banyak orang yang
lebih memilih meminum minuman dingin dibandingkan minuman panas maupun
hangat. Kepopuleran minuman dingin di Indonesia menyebabkan kulkas menjadi
barang yang juga populer dan diminati. Kulkas yang banyak beredar di pasaran
biasanya berukuran besar dan untuk penggunaan di toko, rumah, kantor, atau suatu
ruangan sehingga tidak mudah dibawa kemana-mana. Oleh karena itu inovasi dan
kreasi dalam pembuatan kulkas mini perlu dilakukan agar kulkas mini tersebut
mudah dibawa baik segi ukuran, berat, dan daya listrik yang digunakan. Selain itu
sistem pendingin yang umum digunakan zat refrigren atau Freon/ CFC (Chlor Fuoro
Carbon) yang kurang ramah lingkungan dan juga berbiaya mahal. Untuk memenuhi
kebutuhan akan lemari pendingin (kulkas) yang murah dan ramah lingkungan maka
diperlukan adanya sebuah kulkas alternatif. Salah satu kulkas alternatif yang telah
banyak digunakan saat ini adalah menggunakan termoelektrik. Modul termoelektrik
peltier merupakan suatu komponen yang dapat mendinginkan dan tidak merusak/
ramah terhadap lingkungan.
Termoelektrik cooler adalah salah satu perkembangan teknologi dalam sistem
pendingin yang berbasis termoelektrik. Termoelektrik tersebut didasarkan dari efek
peltier yang ditemukan oleh ilmuwan Perancis yang bernama Jean Charles Athanase
Peltier pada tahun 1834. Dalam mengatasi masalah tersebut banyak peneliti
berlomba-lomba untuk mengurangi pemanasan global, salah satu solusi yang dapat
dilakukan adalah dengan membuat lemari pendingin (kulkas) tanpa Freon
mengunakan peltier cooler yang ramah lingkungan. Selain diuntungkan dengan
berkurangnya pemanasan global teknologi ini juga memiliki keunggulan tersendiri
yaitu, ukuran yang kecil dan bentuk yang pleksibel tidak sensitive pada guncangan.
Dengan memanfaatkan teknologi thermoelektrik, maka dipokuskan untuk membuat
penelitan dengan judul “Perancangan Kulkas Mini Menggunakan Termoelektrik
Cooler Berbasis Mikrokontroller Arduino Uno Dengan Tampilan Android
Aplikasi IoT”.
Universitas Sumatera Utara
2
1.2 Rumusan Masalah
Laporan projek akhir ini membahas tentang Kulkas Mini menggunakan
termoelektrik cooler berbasis Mikrokontroller Arduino Uno dengan Tampilan
Android Aplikasi IoT, yang terdiri dari Power Supply sebagai sumber energi,
termoelektrik cooler sebagai sumber pendingin pada kulkas mini tersebut yang
ramah terhadap lingkungan, Heatsink yang digunakan untuk mencegah kerusakan
data, mikrokontroller Arduino Uno sebagai pusat kendalinya beserta software
pemrograman dasar dari mikrokontroller dan Android yang akan menampilkan data.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan dalam projek ini adalah untuk :
1. Untuk mengetahui bagaiamana cara mengontrol suhu kulkas mini lewat
aplikasi IoT
2. Untuk mengetahui fungsi sistem pembuangan panas pada termoelektrik
cooler sehingga alat bekerja dengan baik
3. Membuat Kulkas Mini menggunakan Termoelektrik Cooler Berbasis
Mikrokontroller Arduino Uno dengan Tampilan Android Aplikasi IoT.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah pada pelaksanaan proyek 2 ini adalah :
1. Mikrokontroller yang digunakan adalah Arduino Uno
2. Alat yang digunakan sebagai sumber pendingin adalah termoelektrik cooler
3. Sumber tegangan yang digunakan dari power supply 12V
4. Alat ini dibuat sebagai alat pendingin minuman dengan suhu yang dapat
diatur dengan keypad dan ditampilkan melalui Android
1.5 Manfaat
1. Alat ini digunakan untuk mempermudah pendinginan minuman portable
2. Alat ini digunakan untuk mengurangi global warming
3. Alat ini digunakan untuk mengetahui sistem kerja termoelektrik sebagai
pendingin
Universitas Sumatera Utara
3
1.6 Metode Penelitian
Dalam menyelesaikan proyek akhir ini, langkah-langkah yang dilakukan
adalah sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Merupakan metode yang dilakukan oleh penulis dengan membaca buku,
mencari referensi-referensi dan data-data yang diperlukan untuk menunjang
penyusunan laporan ini, mengunujungi situs internet, jurnal, dan manual
handbook.
2. Perancangan Konsep
Metode perancang desain dan bentuk alat ukur yang dilakukan penulis
3. Pembuatan Alat
Pembuatan dilakukan dengan kemudahan mencari komponen-komponen
yang dibutuhkan, bahan yang digunakan serta langkah - langkah pembuatan
kulkas mini menggunakan termoelektrik cooler
1.7 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah penulisan tugas akhir ini, penulisan membuat suatu
sistematik penulisan yang terdiri dari :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan acuan
projek akhir 2, serta komponen yang perlu diketahui untuk
mempermudah dalam memahami sistem kerja alat ini.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram
blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan
diagram alir dari program yang akan diisikan ke Mikrokontroller.
Universitas Sumatera Utara
4
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem
kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan
untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang
diisikan ke Mikrokontroller.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah
rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan
perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja
yang sama.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Termo-Electric Cooller (TEC)
Thermo Electric cooler (TEC) / Peltier adalah komponen elektronika yang
menggunakan efek Peltier untuk membuat aliran panas (heat flux) pada sambungan
(junction) antara dua jenis material yang berbeda. Komponen ini bekerja sebagai
pompa panas aktif dalam bentuk padat yang memindahkan panas dari satu sisi ke sisi
permukaan lainnya yang berseberangan, dengan konsumsi energi elektris tergantung
pada arah aliran arus listrik. Komponen ini dikenal dengan nama Peltier device,
Peltier heat pump, solid state refrigerator, atau thermoelectric cooler (TEC).
Walaupun namanya adalah "pendingin" (cooler) sesuai dengan aplikasi utamanya,
TEC dapat juga digunakan sebagai pemanas dengan cara membalik penempatan
komponen elektronika ini. Dengan demikian, TEC dapat digunakan sebagai alat
pengontrol temperatur (bisa jadi pendingin atau sebaliknya pemanas). Pendingin
termoelektrik merupakan solid state technology yang bisa menjadi alternatif
teknologi pendingin selain sistim vapor compression yang masih memanfaatkan
refrijeran. Dibandingkan dengan teknologi kompresi uap yang menggunakan
refrijeran sebagai media penyerap kalor, teknologi pendingin termoelekrik relatif
lebih ramah lingkungan, tahan lama dan bisa digunakan dalam skala besar dan kecil.
Teknologi termoelektrik telah digunakan pada beberapa bidang aplkiasi seperti,
peralatan militer, peralatan ruang angkasa, produk – produk industri yang
memanfaatkan modul termoelektrik sebagai pendingin.
Aplikasi termoelektrik telah digunakan diberbagai bidang, tidak hanya sebagai
pendingin tetapi juga sebagai pembangkit daya, sensor energi termal maupun
digunakan pada bidang militer, ruang angkasa, instrumen, biologi, medikal, dan
industri serta produk komersial lainnya. Pendingin termoelektrik (thermoelectric
cooler) adalah alat pompa kalor solid (solid-state heat pump) yang bekerja menurut
prinsip efek peltier. Dalam kerjanya, arus listrik searah (DC) mengalir dalam
pendingin termoelektrik yang menyebabkan kalor berpindah dari satu sisi pendingin
termoelektrik ke sisi lainnya, sehingga terbentuk sisi dingin dan sisi panas. Aplikasi
termoelektrik sebagai alat pendingin terdiri dari aplikasi untuk mendinginkan
Universitas Sumatera Utara
6
peralatan elektronik, air conditioner maupun lemari pendingin. Penggunaan
termoelektrik juga diaplikasikan pada tutup kepala sebagai pendingin kepala. Pada
dunia otomotif juga telah dikembangkan termoelektrik intercooler. Aplikasi
termoelektrik sebagai pembangkit daya dibagi menjadi 2 bagian sebagai pembangkit
daya rendah dan pembangkit daya tinggi. Aplikasi pembangkit daya rendah meliputi
pemanfaatan panas tubuh manusia untuk menjalankan jam tangan, sedangkan
pembangkit daya tinggi pada termoelektrik memanfaatkan panas dari sisa panas
buang yang dihasilkan dari industri maupun pemanfaatan sisa panas dari pembakaran
bahan bakar.
Gambar 2. 1 Termoelektrik Cooler
2.2 Arduino Uno
Arduino adalah sebuah kit elektronik open source yang dirancang khusus untuk
memudahkan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam
menciptakan objek atau mengembangkan perangkat elektronik yang dapat
berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali. Arduino UNO
merupakan sebuah board mikrokontroler yang dikontrol penuh oleh ATmega328.
Seperti yang ditunjukan pada gambar 1 dibawah, Arduino UNO mempunyai 14 pin
digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input
analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack,
sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang
dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah
computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC
ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya. Arduino Uno R3 adalah papan
pengembangan (development board) mikrokontroler yang berbasis chip
Universitas Sumatera Utara
7
ATmega328P. Disebut sebagai papan pengembangan karena board ini memang
berfungsi sebagai arena prototyping sirkuit mikrokontroler. Dengan menggunakan
papan pengembangan, anda akan lebih mudah merangkai rangkaian elektronika
mikrokontroller dibanding jika anda memulai merakit ATMega328 dari awal di
breadboard.
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler open-source berbasis
mikrokontroler Microchip ATmega328P dan dikembangkan oleh Arduino.cc. Papan
ini dilengkapi dengan set pin input / output (I / O) digital dan analog yang dapat
dihubungkan ke berbagai papan ekspansi (pelindung) dan sirkuit lainnya. Papan ini
memiliki 14 pin I / O digital (enam mampu menghasilkan PWM ), 6 pin I / O analog,
dan dapat diprogram dengan Arduino IDE (Lingkungan Pengembangan Terpadu),
melalui kabel USB tipe B. Ia dapat ditenagai oleh kabel USB atau baterai eksternal 9
volt , meskipun menerima voltase antara 7 dan 20 volt. Ini juga mirip dengan
Arduino Nano dan Leonardo. Desain referensi perangkat keras didistribusikan di
bawah lisensi Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 dan tersedia di situs
web Arduino. File tata letak dan produksi untuk beberapa versi perangkat keras juga
tersedia. Kata " uno " berarti "satu" dalam bahasa Italia dan dipilih untuk menandai
rilis awal Perangkat Lunak Arduino . Papan Uno adalah yang pertama dari
serangkaian papan Arduino berbasis USB; dan versi 1.0 dari Arduino IDE adalah
versi referensi Arduino, yang sekarang telah berevolusi ke rilis yang lebih baru.
ATmega328 di papan sudah diprogram sebelumnya dengan bootloader yang
memungkinkan mengunggah kode baru ke dalamnya tanpa menggunakan
programmer perangkat keras eksternal.
Gambar 2. 2 Konfigurasi pin ATMega 328 Arduino Uno
Universitas Sumatera Utara
8
2.2.1 Spesifikasi
Adapun spesifikasi mikrokontroler Arduino R3 dapat dilihat seperti pada Tabel
2.1 dibawah ini
Tabel 2. 1 Spesifikasi Board Mikrokontroller Arduino
2.2.2 Proteksi
Development board Arduino Uno R3 telah dilengkapi dengan polyfuse yang
dapat direset untuk melindungi port USB komputer/laptop anda dari korsleting atau
arus berlebih. Meskipun kebanyakan komputer telah memiliki perlindungan port
tersebut didalamnya namun sikring pelindung pada Arduino Uno memberikan
lapisan perlindungan tambahan yang membuat anda bisa dengan tenang
menghubungkan Arduino ke komputer anda. Jika lebih dari 500mA ditarik pada port
USB tersebut, sirkuit proteksi akan secara otomatis memutuskan hubungan, dan akan
menyambung kembali ketika batasan aman telah kembali.
Board Mikrokontroller ATmega328P
Tegangan operasi 5V
Tegangan input (yang direkomendasikan, via
jack DC)
7V - 12V
Tegangan input (limit, via jack DC) 6V - 20V
Digital I/O pin 14 buah, 6 diantaranya menyediakan
PWM
Analog Input pin 6 buah
Arus DC per pin I/O 20 mA
Arus DC pin 3.3V 50 mA
Memori Flash 32 KB, 0.5 KB telah digunakan untuk
bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock speed 16 Mhz
Dimensi 68.6 mm x 53.4 mm
Berat 25
Universitas Sumatera Utara
9
2.2.3 Power Supply
Board Arduino Uno dapat ditenagai dengan power yang diperoleh dari koneksi
kabel USB, atau via power supply eksternal. Pilihan power yang digunakan akan
dilakukan secara otomatis. External power supply dapat diperoleh dari adaptor AC-
DC atau bahkan baterai, melalui jack DC yang tersedia, atau menghubungkan
langsung GND dan pin Vin yang ada di board. Board dapat beroperasi dengan power
dari external power supply yang memiliki tegangan antara 6V hingga 20V. Namun
ada beberapa hal yang harus anda perhatikan dalam rentang tegangan ini. Jika diberi
tegangan kurang dari 7V, pin 5V tidak akan memberikan nilai murni 5V, yang
mungkin akan membuat rangkaian bekerja dengan tidak sempurna. Jika diberi
tegangan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa over heat yang pada akhirnya bisa
merusak pcb.
Beberapa pin power pada Arduino Uno :
1. GND. Ini adalah ground atau negatif.
2. Vin. Ini adalah pin yang digunakan jika anda ingin memberikan power
langsung ke board Arduino dengan rentang tegangan yang disarankan 7V -
12V
3. Pin 5V. Ini adalah pin output dimana pada pin tersebut mengalir tegangan 5V
yang telah melalui regulator
4. 3V3. Ini adalah pin output dimana pada pin tersebut disediakan tegangan
3.3V yang telah melalui regulator
5. IOREF. Ini adalah pin yang menyediakan referensi tegangan mikrokontroler.
Biasanya digunakan pada board shield untuk memperoleh tegangan yang
sesuai, apakah 5V atau 3.3V
2.2.4 Memori
Chip ATmega328 pada Arduino Uno R3 memiliki memori 32 KB, dengan 0.5
KB dari memori tersebut telah digunakan untuk bootloader. Jumlah SRAM 2
KB, dan EEPROM 1 KB, yang dapat di baca-tulis dengan menggunakan
EEPROM library saat melakukan pemrograman.
Universitas Sumatera Utara
10
2.2.5 Input dan Output (I/O)
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, Arduino Uno memiliki 14 buah
digital pin yang dapat digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan
fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digital(Read). Pin-pin tersebut bekerja pada
tegangan 5V, dan setiap pin dapat menyediakan atau menerima arus 20mA, dan
memiliki tahanan pull-up sekitar 20-50k ohm (secara default dalam posisi
disconnect). Nilai maximum adalah 40mA, yang sebisa mungkin dihindari untuk
menghindari kerusakan chip mikrokontroler.
Beberapa pin memiliki fungsi khusus :
1. Serial, terdiri dari 2 pin : pin 0 (RX) dan pin 1 (TX) yang digunakan
untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) data serial.
2. External Interrups, yaitu pin 2 dan pin 3. Kedua pin tersebut dapat
digunakan untuk mengaktifkan interrups. Gunakan fungsi
attachInterrupt().
3. PWM: Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 menyediakan output PWM 8-bit dengan
menggunakan fungsi analogWrite().
4. SPI : Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), dan 13 (SCK) mendukung
komunikasi SPI dengan menggunakan SPI Library.
5. LED : Pin 13. Pada pin 13 terhubung built-in led yang dikendalikan oleh
digital pin no 13.
6. TWI : Pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL) yang mendukung komunikasi
TWI dengan menggunakan Wire Library.
Arduino Uno memiliki 6 buah input analog, yang diberi tanda dengan A0,
A1, A2, A3, A4, A5. Masing-masing pin analog tersebut memiliki resolusi 10 bits
(jadi bisa memiliki 1024 nilai). Secara default, pin-pin tersebut diukur dari ground
ke 5V, namun bisa juga menggunakan pin AREF dengan menggunakan fungsi
analog Reference. Beberapa in lainnya pada board ini adalah :
1. AREF. Sebagai referensi tegangan untuk input analog.
2. Reset. Hubungkan ke LOW untuk melakukan reset terhadap
mikrokontroler. Sama dengan penggunaan tombol reset yang tersedia.
Universitas Sumatera Utara
11
2.2.6 Komunikasi
Arduino Uno R3 memiliki beberapa fasilitas untuk berkomunikasi dengan
komputer, berkomunikasi dengan Arduino lainnya, atau dengan mikrokontroler lain
nya. Chip Atmega328 menyediakan komunikasi serial UART TTL (5V) yang
tersedia di pin 0 (RX) dan pin 1 (TX). Chip ATmega16U2 yang terdapat pada board
berfungsi menterjemahkan bentuk komunikasi ini melalui USB dan akan tampil
sebagai Virtual Port di komputer. Firmware 16U2 menggunakan driver USB standar
sehingga tidak membutuhkan driver tambahan. Pada Arduino Software (IDE)
terdapat monitor serial yang memudahkan data textual untuk dikirim menuju
Arduino atau keluar dari Arduino. Led TX dan RX akan menyala berkedip-kedip
ketika ada data yang ditransmisikan melalui chip USB to Serial via kabel USB ke
komputer. Untuk menggunakan komunikasi serial dari digital pin, gunakan Software
Serial library Chip ATmega328 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Di
dalam Arduino Software (IDE) sudah termasuk Wire Library untuk memudahkan
anda menggunakan bus I2C. Untuk menggunakan komunikasi SPI, gunakan SPI
library.
2.3 Heatsink
Heatsink ini merupakan logam dengan design yang khusus terbuat dari
alumuniun dan juga tembaga yang berfungsi untuk memperluas proses transfer panas
dari sebuah prosesor. Komponen- komponen cpu yang biasanya dipakai untuk
menyerap panas ini biasanya terbuat dari bahan aluminium yang biasanya banyak
dipadukan dengan pemakaian fan pada heatsink untuk lebih mengoptimalkan
penyerapan panas yaitu dengan mengalirkan panas dari heatsink ke luar cpu, proses
ini akan menyebabkan meningkatnya performa kerja komputer. Heatsink ini
berfungsi untuk membantu proses pendinginan sebuah processor. Apabila Semakin
luas permukaan perpindahan panas sebuah benda maka akan semakin cepat proses
pendinginan benda tersebut. oleh karena itu heatsink ini sangatlah berguna untuk
kinerja sebuah komputer.
Universitas Sumatera Utara
12
Gambar 2. 3 Heatsink
2.4 Power Supply Adaptor
Power supply atau PSA merupakan suatu komponen komputer yang
mempunyai fungsi sebagai pemberi suatu tegangan serta arus listrik kepada
komponen - komponen komputer lainnya yang telah terpasang dengan baik pada
motherboard atau papan induk, sedang tujuan awal dari penyaluran arus listrik ini
adalah agar perangkat atau komponen-komponen komputer lainnya bisa berfungsi
sebagaimana mestinya sesuai dengan tugasnya. Arus listrik yang disalurkan oleh
power supply ini merupakan arus listrik dengan jenis AC atau arus bolak balik,
namun dengan kelebihannya PSU ini dapat mengubah arus AC tersebut menjadi arus
DC atau merupakan arus yang searah karena pada dasarnya semua komponen yang
terdapat pada perangkat komputer hanya bisa melakukan pergerakan pada satu aliran
listrik.
Gambar 2. 4 Power Supply Adaptor
2.5 Waterblock
Water Block adalah padanan pendingin air dari heatsink . Ini dapat digunakan
pada banyak komponen komputer yang berbeda, termasuk central processing unit
(CPU), GPU , PPU , dan chipset Northbridge pada motherboard. Ini terdiri dari
setidaknya dua bagian utama; "base", yaitu area yang bersentuhan dengan perangkat
yang sedang didinginkan dan biasanya dibuat dari logam dengan konduktivitas
termal yang tinggi seperti aluminium atau tembaga. Bagian kedua, "atas"
Universitas Sumatera Utara
13
memastikan air terkandung dengan aman di dalam blok air dan memiliki koneksi
yang memungkinkan selang untuk menghubungkannya dengan loop pendingin air .
Bagian atas dapat dibuat dari logam yang sama dengan alas, Perspex transparan,
Delrin , Nylon , atau HDPE. Sebagian besar blok air kelas atas yang lebih baru juga
mengandung pelat tengah yang berfungsi untuk menambahkan tabung jet, nozel, dan
perangkat pengubah aliran lainnya.
Gambar 2. 5 Diagram meledak dari waterblock sederhana
Basis, atas, dan pelat tengah disegel bersama untuk membentuk "blok"
dengan semacam jalan bagi air untuk mengalir. Ujung jalan memiliki konektor
saluran masuk / keluar untuk pipa yang menghubungkannya ke seluruh sistem
pendingin air. Desain awal termasuk spiral , pola zig-zag atau sirip seperti heatsink
untuk memungkinkan area permukaan terbesar untuk perpindahan panas dari
perangkat yang didinginkan ke air. Desain ini umumnya digunakan karena dugaan
adalah bahwa aliran maksimum diperlukan untuk kinerja tinggi. Trial and error dan
evolusi desain water block telah menunjukkan bahwa aliran perdagangan untuk
turbulensi seringkali dapat meningkatkan kinerja. Rangkaian blok air Storm adalah
contohnya. Tabung tengahnya yang terbuat dari pelat jet dan desain dasar yang
ditangkupkan membuatnya lebih membatasi aliran air daripada desain awal labirin,
tetapi turbulensi yang meningkat menghasilkan peningkatan kinerja yang besar.
Desain yang lebih baru termasuk blok gaya "pin", blok "cup jet", desain labirin lebih
lanjut, desain sirip mikro, dan variasi pada desain ini. Desain yang semakin terbatas
hanya dimungkinkan karena peningkatan tekanan head maksimum dari pompa air
yang layak secara komersial. Water block lebih baik dalam membuang panas
daripada heatsink berpendingin udara karena kapasitas panas spesifik air yang lebih
Universitas Sumatera Utara
14
tinggi dan konduktivitas termal . Air biasanya dipompa melalui radiator yang
memungkinkan kipas mendorong udara melaluinya untuk mengambil panas yang
diciptakan dari perangkat dan mengeluarkannya ke udara. Radiator lebih efisien
daripada pendingin heatsink / pendingin CPU atau GPU standar dalam
menghilangkan panas karena memiliki area permukaan yang jauh lebih besar.
Pemasangan blok air juga mirip dengan heatsink, dengan panel termal atau pelumas
termal ditempatkan di antara itu dan perangkat yang didinginkan untuk membantu
dalam konduksi panas.
Gambar 2. 6 Waterblock
2.6 Wi-Fi
Wi-Fi adalah sebuah teknologi yang memanfaatkan peralatan elektronik untuk
bertukar data secara nirkabel (menggunakan gelombang radio) melalui sebuah
jaringan komputer, termasuk koneksi Internet berkecepatan tinggi. Wi-Fi Alliance
mendefinisikan Wi-Fi sebagai "produk jaringan area lokal nirkabel WLAN) apapun
yang didasarkan pada standar Institute of Electrical and Electronics Engineers
(IEEE) 802.11".
Meski begitu, karena kebanyakan WLAN zaman sekarang
didasarkan pada standar tersebut, istilah "Wi-Fi" dipakai dalam bahasa Inggris umum
sebagai sinonim "WLAN". Sebuah alat yang dapat memakai Wi-Fi (seperti komputer
pribadi, konsol permainan video, telepon pintar, tablet, atau pemutar audio digital)
dapat terhubung dengan sumber jaringan seperti Internet melalui sebuah titik akses
jaringan nirkabel. Titik akses (atau hotspot) seperti itu mempunyai jangkauan sekitar
20 meter (65 kaki) di dalam ruangan dan lebih luas lagi di luar ruangan. Cakupan
hotspot dapat mencakup wilayah seluas kamar dengan dinding yang memblokir
gelombang radio atau beberapa mil persegi ini bisa dilakukan dengan memakai
Universitas Sumatera Utara
15
beberapa titik akses yang saling tumpang tindih. "Wi-Fi" adalah merek dagang Wi-Fi
Alliance dan nama merek untuk produk-produk yang memakai keluarga
standar IEEE 802.11. Hanya produk-produk Wi-Fi yang menyelesaikan uji coba
sertifikasi interoperabilitas Wi-Fi Alliance yang boleh memakai nama dan merek
dagang “Wi-Fi CERTIFIED”.
Sebuah alat Wi-Fi dapat terhubung ke Internet ketika berada dalam jangkauan
sebuah jaringan nirkabel yang terhubung ke Internet. Cakupan satu titik akses atau
lebih (interkoneksi) disebut hotspot dapat mencakup wilayah seluas beberapa kamar
hingga beberapa mil persegi. Cakupan di wilayah yang lebih luas membutuhkan
beberapa titik akses dengan cakupan yang saling tumpang tindih. Teknologi Wi-Fi
umum luar ruangan berhasil diterapkan dalam jaringan mesh nirkabel di London,
Britania Raya. Wi-Fi menyediakan layanan di rumah pribadi, jalanan besar dan
pertokoan, serta ruang publik melalui hotspot Wi-Fi yang dipasang gratis atau
berbayar. Organisasi dan bisnis, seperti bandara, hotel, dan restoran, biasanya
menyediakan hotspot gratis untuk menarik pengunjung. Pengguna yang antusias atau
otoritas yang ingin memberi layanan atau bahkan mempromosikan bisnis di tempat-
tempat tertentu kadang menyediakan akses Wi-Fi gratis. Router yang melibatkan
modem jalur pelanggan digital atau modem kabel dan titik akses WI-Fi, biasanya
dipasang di rumah dan bangunan lain, menyediakan akses Internet dan antar jaringan
ke semua peralatan yang terhubung dengan router secara nirkabel atau kabel. Dengan
kemunculan MiFi dan WiBro (router Wi-Fi portabel), pengguna bisa dengan mudah
membuat hotspot Wi-Fi-nya sendiri yang terhubung ke Internet melalui jaringan
seluler. Sekarang, peralatan Android, Bada, iOS (iPhone), dan Symbian mampu
menciptakan koneksi nirkabel. Wi-Fi juga menghubungkan tempat-tempat yang
biasanya tidak punya akses jaringan, seperti dapur dan rumah kebun.
Spesifikasi Wi-Fi
Wi-Fi dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. Sekarang ini ada empat
variasi dari 802.11, yaitu:
1. 802.11a
2. 802.11b
3. 802.11g
4. 802.11n
Universitas Sumatera Utara
16
Spesifikasi b merupakan produk pertama Wi-Fi. Variasi g dan n merupakan salah
satu produk yang memiliki penjualan terbanyak pada 2005. Di banyak bagian dunia,
frekuensi yang digunakan oleh Wi-Fi, pengguna tidak diperlukan untuk mendapatkan
izin dari pengatur lokal (misal, Komisi Komunikasi Federal di A.S.). 802.11a
menggunakan frekuensi yang lebih tinggi dan oleh sebab itu daya jangkaunya lebih
sempit, lainnya sama. Versi Wi-Fi yang paling luas dalam pasaran AS sekarang ini
(berdasarkan dalam IEEE 802.11b/g) beroperasi pada 2.400 GHz sampai
2.483,50 GHz. Dengan begitu mengijinkan operasi dalam 11 channel (masing-
masing 5 MHz), berpusat di frekuensi berikut: Channel 1 - 2, 412 GHz; Channel 2 -
2, 417 GHz; Channel 3 - 2, 422 GHz; Channel 4 - 2, 427 GHz; Channel 5 - 2,
432 GHz; Channel 6 - 2, 437 GHz; Channel 7 - 2, 442 GHz; Channel 8 - 2, 447 GHz;
Channel 9 - 2, 452 GHz; Channel 10 - 2, 457 GHz; Channel 11 - 2, 462 GHz.
Secara teknis operasional, Wi-Fi merupakan salah satu varian teknologi
komunikasi dan informasi yang bekerja pada jaringan dan perangkat WLAN
(wireless local area network). Dengan kata lain, Wi-Fi adalah sertifikasi merek
dagang yang diberikan pabrikan kepada perangkat telekomunikasi (internet) yang
bekerja di jaringan WLAN dan sudah memenuhi kualitas kapasitas interoperasi yang
dipersyaratkan. Teknologi internet berbasis Wi-Fi dibuat dan dikembangkan
sekelompok insinyur Amerika Serikat yang bekerja pada Institute of Electrical and
Electronis Engineers (IEEE) berdasarkan standar teknis perangkat bernomor
802.11b, 802.11a dan 802.16. Perangkat Wi-Fi sebenarnya tidak hanya mampu
bekerja di jaringan WLAN, tetapi juga di jaringan Wireless Metropolitan Area
Network (WMAN). Karena perangkat dengan standar teknis 802.11b di peruntukkan
bagi perangkat WLAN yang digunakan di frekuensi 2,4 GHz atau yang lazim disebut
frekuensi ISM (Industrial, Scientific dan Medical). Sedang untuk perangkat yang
berstandar teknis 802.11a dan 802.16 diperuntukkan bagi perangkat WMAN atau
juga disebut Wi-Max, yang bekerja di sekitar pita frekuensi 5 GHz. Tingginya animo
masyarakat, khususnya di kalangan komunitas Internet menggunakan teknologi Wi-
Fi dikarenakan paling tidak dua faktor. Pertama, kemudahan akses. Konsekuensinya,
pengguna yang ingin melakukan surfing atau browsing berita dan informasi di
Internet, cukup membawa PDA (pocket digital assistance) atau laptop
berkemampuan Wi-Fi ke tempat di mana terdapat access point atau hotspot.
Universitas Sumatera Utara
17
Menjamurnya hotspot di tempat-tempat tersebut yang dibangun oleh operator
telekomunikasi, penyedia jasa Internet bahkan orang perorangan dipicu factor kedua,
yakni karena biaya pembangunannya yang relatif murah atau hanya berkisar 300
dollar Amerika Serikat.
Gambar 2.6 Wi-Fi
2.7 ESP8266
Aplikasi Internet of Things (IoT) untuk pemula biasanya memakai modul WiFi
ESP8266, selain praktis dan murah, modul ESP8266 ini juga sudah cukup untuk
belajar membuat aplikasi atau proyek IoT. Di toko komponen elektronik juga sudah
banyak ditemukan, jadi kita tidak kesulitan untuk membelinya lagi.
Gambar 2. 7 Pengaplikasian IoT
ESP8266 adalah sebuah komponen chip terintegrasi yang didesain untuk
keperluan dunia masa kini yang serba tersambung. Chip ini menawarkan solusi
networking Wi-Fi yang lengkap dan menyatu, yang dapat digunakan sebagai
penyedia aplikasi atau untuk memisahkan semua fungsi networking Wi-Fi ke
pemproses aplikasi lainnya. ESP8266 memiliki kemampuan on-board prosesing dan
storage yang memungkinkan chip tersebut untuk diintegrasikan dengan sensor-sensor
Universitas Sumatera Utara
18
atau dengan aplikasi alat tertentu melalui pin input output hanya dengan
pemrograman singkat.
Dengan level yang tinggi berupa on-chip yang terintegrasi memungkinkan
external sirkuit yang ramping dan semua solusi, termasuk modul sisi depan, didesain
untuk menempati area PCB yang sempit. Perlu diperhatikan bahwa modul ESP8266
bekerja dengan tegangan maksimal 3,6V. Hubungkan Vcc modul WiFi ke pin 3.3V
pada Arduino. (Jangan yang ke 5V). Jika sudah mendapat tegangan, modul WiFi
akan menyala merah, dan sekali-kali akan berkedip warna biru.
ESP 8266 (tampak belakang) ESP 8266 (tampak depan)
Gambar 2.7 ESP8266
Ada beberapa cara untuk memprogram mikrokontroller ini, diantaranya:
1. Firmware default dengan menggunakan AT-Command.
2. Menggunakan bahasa C yang dikompilasi dengan menggunakan esp-open-
sdk toolchain
3. Lua Firmware dengan menggunakan bahasa Lua untuk Development Kit
NodeMCU.
4. Menggunakan Arduino IDE.
Gambar 2.8 Rangkaian Arduino dengan ESP8266
Universitas Sumatera Utara
19
2.8 Relay
Relay adalah sakelar yang dioperasikan secara listrik . Ini terdiri dari satu set
terminal input untuk satu atau beberapa sinyal kontrol, dan satu set terminal kontak
operasi. Switch mungkin memiliki sejumlah kontak dalam berbagai bentuk kontak,
seperti membuat kontak, memutuskan kontak, atau kombinasi keduanya. Relay
digunakan jika perlu untuk mengendalikan sirkuit dengan sinyal daya rendah
independen, atau di mana beberapa sirkuit harus dikontrol oleh satu sinyal. Relay
pertama kali digunakan dalam sirkuit telegraf jarak jauh sebagai repeater sinyal:
mereka menyegarkan sinyal yang datang dari satu sirkuit dengan
mentransmisikannya di sirkuit lain. Relay digunakan secara luas dalam pertukaran
telepon dan komputer awal untuk melakukan operasi logis.
Bentuk tradisional dari relay menggunakan elektromagnet untuk menutup atau
membuka kontak, tetapi prinsip operasi lainnya telah ditemukan, seperti pada relai
keadaan padat yang menggunakan sifat semikonduktor untuk kontrol tanpa
bergantung pada bagian yang bergerak. Relay dengan karakteristik operasi yang
dikalibrasi dan terkadang beberapa koil operasi digunakan untuk melindungi sirkuit
listrik dari kelebihan atau kesalahan; dalam sistem tenaga listrik modern fungsi-
fungsi ini dilakukan oleh instrumen digital yang masih disebut relay pelindung.
Relay pengunci hanya membutuhkan satu pulsa daya kontrol untuk mengoperasikan
sakelar secara terus-menerus. Pulsa lain diterapkan ke set kedua terminal kontrol,
atau pulsa dengan polaritas berlawanan, me-reset sakelar, sementara pulsa berulang
dari jenis yang sama tidak memiliki efek. Relay kait magnetik berguna dalam
aplikasi ketika daya terputus seharusnya tidak mempengaruhi sirkuit yang
dikendalikan oleh relay.
Gambar 2. 8 Relay
Universitas Sumatera Utara
20
BAB III
PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Gambar 3. 1 Diagram Blok Dari Rangkaian
Fungsi setiap blok :
Power Supply : Sebagai sumber tegangan
DS18B20 : Sebagai sensor suhu
Microcontroller: Sebagai sumber data
TEC : Sebagai sumber pendingin
Pompa : Sebagai Pembuang panas
Smartphone : Sebagai Penampil Suhu yang terbaca di ruangan pendingin
Relay : Sebagai Pengendali yang diatur Oleh Mikrokontroller
3.2 Prinsip Kerja
Adapun sistem kerja diagram blok diatas adalah saat sistem dipacu dengan
tegangan DC 12 Volt yang diambil dari sumber tegangan maka peltier akan berkerja
PSA 12V
DS18B20
RUANGAN
PENDINGIN
RELAY
SMARTPHONE
IOT
MICRO
CONTR
OLLER
TEC&POMPA
5V
Universitas Sumatera Utara
21
yang artinya salah satu sisi peltier akan dingin dan sebaliknya sisi yang lain akan
menghasilkan Panas, kemudian sisi dingin akan mendinginkan ruang pendingin
sementara panas dari sisi lain akan dibuang dengan memanfaatkan kipas sebagai
pembuang panas. Sensor suhu akan mengukur temperature pada ruang pendingin dan
hasilnya akan dikirim ke mikrokontroller. Selanjutnya mikrokontroller mengubah ke
data digital dan diteruskan ke smartphone melalui aplikasi IOT untuk ditampilkan..
Mikrokontroller juga akan mengontrol kipas yang berkerja pada pembuangan panas
melalui driver. Kipas yang digunakan pada ruang pendingin homogen juga dikontrol
oleh mikrokontroller melalui driver.
3.3 Flowchart
SELESAI
SISTEM OFF SISTEM
ON
NodeMCU
ESP 8266
SUHU RUANG PENDINGIN
SMARTPHONE
EKSEKUSI ALAT &
PERANGKAT
YA TIDAK
TERJADI
KERUSAKAN ALAT
SUHU > SUHU
RUANG
PENDINGIN
SUHU < -5OC SUHU ANTARA -
5OC – SUHU
RUANG
PENDINGIN
START
PEMBACAAN
PIN MICRO
Universitas Sumatera Utara
22
3.4 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
Pengoperasian LCD dengan Arduino. Setelah sensor pin sudah mendeteksi
gelombang infrared, variable resistor akan mengirimkan data ke Arduino melalui
pin-pin kemudian Arduino menerima data yang terbaca dan ditampilkan oleh LCD.
Berikut adalah skematik rangkaian LCD.
Gambar 3. 2 Rangkaian LCD
Keterangan dari rangkaian diatas:
1. SIM1 adalah nodeMCU Arduino yang berfungsi sebagai pusat sistim bekerja.
2. J2 adalah soket penghubung ke LCD.
3. J3 adalah soket penghubung ke LCD.
4. J4 adalah soket penghubung ke GND Resistor Variabel.
5. J5 adalah soket penghubung ke Resistor Variabel.
6. J6 adalah soket penghubung ke VCC Resistor Variabel.
Pengujian I2C ditujukan untuk menguji apakah berfungsi dengan baik atau tidak
dengan skema.
Gambar 3. 3 Rangkaian I2C
Universitas Sumatera Utara
23
3.5 Rangkaian LCD, I2C dan NodeMCU
Gambar 3. 4 Rangkaian LCD, I2C dan NodeMCU
Keterangan dari rangkaian diatas :
1. Pin SDA dihubungkan ke pin D8
2. Pin SCL dihubungkan ke pin D7
3. GND dihubungkan ke GND
4. VCC dihubungkan ke VU atau dihubungkan ke supply eksternal
3.6 Rangkaiaan Sensor DSB18B20
DS18B20 adalah sensor suhu yang memiliki tingakat keakurasian yang harus
dikalibrasi dengan pengaman pin pada gambar.
Gambar 3. 5 Rangkaian Sensor DSB18B20
Keterangan dari rangkaian di atas:
1. Kaki 1 = VCC (3-5.5 Vdc)
2. Kaki 3 (s) = Data (to digital Pin UController)
3. Kaki 4 = GND (0V)
Dipasaran atau dapat ditemui di toko online elektronika yang dijual yaitu dalam
bentuk breakout board.
Universitas Sumatera Utara
24
Dikarenakan praktis dalam penggunaannya yaitu langsung dihubungkan dengan
power supply dan output 1 pin ke mikrokontroler tanpa harus repot untuk
memberikan resistor pull-up.
Kegunaan dari resistor yaitu sebagai ‘pullup’ dari jalur data, dan dapat membantu
memastikan proses transfer data tetap berjalan stabil dan baik.
Fitur dari sensor suhu ini
1. Interface menggunakan 1-wire sebagai komunikasi data
2. Terdapat pengenal unik 64 bit pada setiap sensor
3. Dapat mengukur suhu dari range -55°C sampai +125 °C
4. Keakurasian sensor yaitu +/-0.5 °C pada suhu -10 °C sampai +85 °C
5. Resolusi sensor yaitu 9 – 12 bit\
6. Dapat mengkonversi data suhu 12-bit (digital word) hanya membutuhkan waktu
750 ms.
7. Mempunyai konfigurasi alarm yang dapat disetting
8. Pengaplikasianya yaitu pada sistem industri, termometer, atau sistem apapun
yang memerlukan pembacaan suhu
3.7 Rangkaian Sensor DS18B20 dan NodeMCU
Gambar 3. 6 Rangkaian Sensor DS18B20 dan NodeMCU
Keterangan dari rangkaian diatas:
1. Kaki 1 DS18B20 adalah soket penghubung ke GND resistor variable
2. Kaki 2 DS18B20 adalah soket penghubung ke D4
3. Kaki 3 DS18B20 adalah soket penghubung ke VCC resistor variabel
Universitas Sumatera Utara
25
3.8 Rangkaian NodeMcu dan Relay
Gambar 3. 7 Rangkaian NodeMCU dan Relay
Keterangan dari rangkaian di atas:
1. J1.1 adalah soket penghubung GND resistor variable
2. J1.2 adalah soket penghubung NodeMCU
3. J1.3 adalah soket penghubung Vcc resistor variable
3.9 Rangkaian Filter TEC dan Relay
Gambar 3. 8 Rangkaian Filter TEC dan Relay
Keterangan dari rangkaian diatas:
1. Termoelectric Cooler dihubungkan ke relay dengan tegangan 12v sampai
dengan 5A
2. J1.1 adalah soket penghubung GND resistor variable
3. J1.2 adalah soket penghubung rangkaian
4. J1.3 adalah soket penghubung Vcc resistor variabel
Universitas Sumatera Utara
26
3.10 Rangkaian Sistem Pendingin Ruangan
Gambar 3. 9 Rangkaian Sistem Pendingin Ruangan
Keterangan dari rangkain di atas:
1. Termoelctric Cooler dihubungkan ke relay dengan tegangan 12v sampai
dengan 5A
2. J1.1 adalah soket penghubung GND resistor variable
3. J1.2 adalah soket penghubung NodeMCU
4. J1.3 adalah soket penghubung Vcc resistor variabel
3.11 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak pada program mikrokontroler Arduino ini
menggunakan perangkat lunak software arduino IDE yang berbasis bahasa C++ yang
telah di permudah melalui library. Arduino menggunakan Software Processing yang
digunakan untuk menulis program kedalam arduino. Untuk memasukkan program
kedalam sebuah mikrokontroler arduino, dibutuhkan Driver USB, IDE Arduino 1.6.6
dan Ardunio Uno Board agar program yang dibuat dapat berjalan di dalam
mikrokontroler. Dengan membuat program sebagai berikut.
Gambar 3. 10 Program arduino 1.6.6 untuk Void Setup
Universitas Sumatera Utara
27
3.12 Rangkaian Dalam Bentuk Aries Eagle
Gambar 3. 11 Rangkaian Dalam Bentuk Aries Eagle
3.13 Rangkaian Keseluruhan Sistem
Gambar 3. 12 Rangkaian Keseluruhan Sistem
Keterangan dari rangkaian diatas:
1. SIM1 adalah nodeMCU Arduino yang berfungsi sebagai pusat sistim bekerja.
2. J2 adalah soket penghubung ke LCD.
3. J3 adalah soket penghubung ke LCD.
4. J4 adalah soket penghubung ke GND Resistor Variabel.
5. J5 adalah soket penghubung ke Resistor Variabel.
Universitas Sumatera Utara
28
6. J6 adalah soket penghubung ke VCC Resistor Variabel.
7. Pin SDA dihubungkan ke pin D8
8. Pin SCL dihubungkan ke pin D7
9. GND dihubungkan ke GND
10. VCC dihubungkan ke VU atau dihubungkan ke supply eksternal
11. Kaki 1 = VCC (3-5.5 Vdc)
12. Kaki 3 (s) = Data (to digital Pin UController)
13. Kaki 4 = GND (0V)
14. Kaki 1 DS18B20 adalah soket penghubung ke GND resistor variable
15. Kaki 2 DS18B20 adalah soket penghubung ke D4
16. Kaki 3 DS18B20 adalah soket penghubung ke VCC resistor variable
17. J1.1 adalah soket penghubung GND resistor variable
18. J1.2 adalah soket penghubung NodeMCU
19. J1.3 adalah soket penghubung Vcc resistor variable
20. Termoelectric Cooler dihubungkan ke relay dengan tegangan 12v sampai
dengan 5A
21. J1.1 adalah soket penghubung GND resistor variable
22. J1.2 adalah soket penghubung rangkaian
23. J1.3 adalah soket penghubung Vcc resistor variable
24. Termoelctric Cooler dihubungkan ke relay dengan tegangan 12v sampai
dengan 5A
25. J1.1 adalah soket penghubung GND resistor variable
26. J1.2 adalah soket penghubung NodeMCU
27. J1.3 adalah soket penghubung Vcc resistor variabel
3.14 PCB Setelah Dicetak
Gambar 3. 13 PCB
Universitas Sumatera Utara
29
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Uraian Secara Umum
Kulkas Mini menggunakan termoelektrik cooler. Alat ini akan mengeluarkan
tampilan di Android dengan tampilan suhu dari kulkas mini tesebut
4.2 Hasil Pengukuran dan Pengujian Bagian-bagian Alat
Pengukuran merupakan suatu proses dimana alat yang dibuat bekerja dengan
baik dan sesuai dengan teori yang ada. Ada beberapa pengujian alat yang dilakukan,
yaitu: pengujian tengangan, LCD, DB18S20, dan pegukuran secara keseluruhan.
4.2.1 Pengujian adaptor
Pengujian Baterai ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan
oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply
menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh
besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah
terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak jika diukur. Jika pada saat diukur
dengan multimeter besar keluaran baterai tidak mencapai 5V maka hal ini disebut
wajar karena baterai sudah pernah dipakai sebelumnya.
Gambar 4. 1 Pengujian adaptor
4.2.2 Pengujian LCD (Liquid Crystal Display)
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah LCD bekerja atau tidak
sehingga dapat menampilkan karakter sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian
Universitas Sumatera Utara
30
dilakukan dengan memprogram karakter atau tulisan yang ingin ditampilkan dan
kemudian dicocokan dengan tampilan yang ada pada layar LCD tersebut.
Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN
dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang
mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program
EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS
dan RW. Jalur RW adalah jalur control Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0),
maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika
high ”1”,maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan
pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low (0) Berdasarkan keterangan di
atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada
display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan
karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
// Set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
void setup()
{
// initialize the LCD
lcd.begin();
// Turn on the blacklight and print a message.
lcd.backlight();
lcd.print("Heavenly Siagian");
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("TUGAS AKHIR 1");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
Universitas Sumatera Utara
31
lcd.print("heavenly siagian");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("172411006");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("kulkas mini");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("
lcd.clear();
}
void loop()
{
// Do nothing here...
}
Dengan tampilan LCD Sebagai berikut
Gambar 4. 2 Pengujian Tampilan LCD
4.2.3 Pengujian Rangkaian NodeMCU
Pengujian pada rangkaian Arduino ini dapat dilakukan dengan menghubungkan
rangkaian ini dengan multimeter sebagai pendeteksi sumber tegangan. Pada
pengujian ini metode yang dipakai ialah dengan menguji melalui pin digital yang ada
Universitas Sumatera Utara
32
ada rangkaian arduino uno dengan menggunakan multimeter sebagai pendeteksi
tegangan yang dihasilkan. Pada program uji arduino dimasukkan perintah “HIGH”
dan “LOW” yang artinya menghidupkan dan mematikan pin yang diberi perintah
“HIGH” dan “LOW” dan menghasilkan tegangan 5 volt pada multimeter. Pada Pin
digital tegangan yang terdapat ialah sebesar 5 volt, maka dari itu pada saat pin digital
diuji oleh multimeter maka hasil yang terdapat di multimeter haruslah sebesar 5 volt.
Jika yang dihasilkan 5 volt maka Arduino Uno tersebut dapat digunakan dan
berfungsi dengan baik. Berikut data yang diperoleh dari hasil pengujian:
Tabel 4. 1 Data Pengujian Arduino
Pin Digital Perintah Tegangan
0 HIGH 0,507
1 LOW 007,1
2 HIGH 0,504
3 LOW 004,9
Berikut hasil pengujian yang dilakukan :
Gambar 4. 3 Pengujian Arduino
Berikut Programnya:
*/
// the setup function runs once when you press reset or
power the board void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN
as an output. pinMode(0, OUTPUT);
Universitas Sumatera Utara
33
pinMode(1
,
OUTPUT)
;
pinMode(2
,
OUTPUT)
;
pinMode(3
,
OUTPUT);
}
// the loop function runs over and over
again forever void loop() {
digitalWrite(0
,
HIGH)
;
digitalWrite(1
,
LOW)
;
digitalWrite(2
,
HIGH)
;
digitalWrite(3
,
LOW)
;
Universitas Sumatera Utara
34
// turn the LED on (HIGH is the voltage level)
// wait for a second
}
4.2.4 Pengujian Sensor DS18B20
Pengujian ini dilakukan dengan metode menggunakan alat kalibrasi analog
termometer dimana tujuan percobaan ini dilakukan untuk mengetahui keakurasian
sensor DS18B20 dalam membaca suhu dengan konfigurasi pin:
NO Pin Arduini uno DB18S20
1 VCC VCC
2 GND Gnd
3 A1 Out Data
Tabel 4. 2 Pengujian Sensor DS18B20
No DB18S20 Kalibrasi
1 30.12 30
2 44,89 45
3 50,21 50
4 67,32 67
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
/*
* The setup function. We only start the sensors here
*/
void setup(void)
{
Serial.begin(9600);
Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");
sensors.begin();
Universitas Sumatera Utara
35
}
/*
* Main function, get and show the temperature
*/
void loop(void)
{
Serial.print("Requesting temperatures...");
sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperatures
Serial.println("DONE");
only.
Serial.print("Temperature for the device 1 (index 0) is: ");
Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0)); }
4.3 Pengujian Keseluruhan Cooller Dalam Membuang Panas
Dalam penggunaan TEC memiliki bagian yang harus di kuasai yaitu sistem
pembuangan panas, ketika TEC dialiri listrik 12 V 5A memiliki perbedaan yang
sangat panas sampai 5oC sampai sisi lain mencapai suhu 200
oC, hal ini yang dapat
Universitas Sumatera Utara
36
menyebabkan kerusakan jika alat panas tidak di buang dengan baik, oleh karena itu
alat digunakan menggunakan water blok jadi panas dibuang memalui hetaer dan
aliran air sehingga panas tidak merusak sistem alat.
4.4 Pengujian ESP8266 To Wifi Content
Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah ESP8266 Bottom berfungsi
dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
37
charauth[] = "BzPbbh6GPvbtNEoKU22nLJzCdOHo0V4f";
// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
charssid[] = "S T A K";
char pass[] = "Berkat681568";
void setup()
{
// Debug console
Serial.begin(9600);
sensors.begin();
lcd.begin(16, 2);
pinMode(D4, OUTPUT);
Blynk.begin(auth, ssid, pass);
}
}
Universitas Sumatera Utara
38
Gambar 4. 4 Tampilan Smartphone
Universitas Sumatera Utara
39
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. IoT bekerja dengan memanfaatkan suatu argumentasi pemrograman,
dimana tiap-tiap perintah argument tersebut bisa menghasilkan suatu
interaksi antar mesin yang telah terhubung secara otomatis tanpa campur
tangan manusia dan tanpa terbatas jarak berapapun jauhnya. Jadi, Internet
disini menajdi penghubung antara kedua interaksi mesin tersebut. Manusia
dalam IoT tugasnya hanyalah menjadi pengatur dan pengawas dari mesin-
mesin yang bekerja secara langsung tersebut. Untuk mengontrol suhu pada
kulkas mini menggunakan aplikasi Iot yang berada di dalam smartphone/
android kita, kita menggunakan sensor suhu dan ESP8266 yang dimana
terlebih dahulu harus menghubungkan dengan sumber internet atau wifi
yang sama yang terdapat pada alat maupun smartphone kita dengan begitu
kita bisa mengontrol suhu yang kita inginkan dimana pun kita berada
dengan menggunakan aplikasi Iot dengan catatan harus tetap terhubung
dengan internet agar suhu bisa dikontrol.
2. Thermo Electric cooler (TEC) / Peltier Komponen ini bekerja sebagai
pompa panas aktif dalam bentuk padat yang memindahkan panas dari satu
sisi ke sisi permukaan lainnya yang berseberangan, dengan konsumsi
energi elektris tergantung pada arah aliran arus listrik. Komponen ini
dikenal dengan nama Peltier device, Peltier heat pump, solid state
refrigerator, atau thermoelectric cooler (TEC). Fungsi Sistem Pembuangan
Panas nya yaitu agar dingin yang dihasilkan pada kulkas mini tersebut
semakin bagus. Jika pembuangan panasnya semakin bagus maka suhu
dingin yang dihasilkan semakin meningkat dan pada sisi panas peltier,
sebaiknya digunakan heatsink yang dapat menyerap semua panas yang
dihasilkan oleh peltier, sehingga panas tidak menyebar kesisi dingin.
3. Terlampir
Universitas Sumatera Utara
40
5.2 Saran
1. Untuk mendapatkan hasil pengukuran suhu yang maksimal diharapkan
untuk menghindari kebocoran dinding sehingga udara dari luar tidak dapat
masuk keruang pendingin
2. Sebaiknya alat dapat di implementasikan ke ukuran yang lebih besar agar
dapat di manfaatkan oleh masyarakat yang memerlukan
3. Sebaiknya dalam pengujian alat kita lebih memperhatikan mekanisme
kerja alat agar tidak terjadi kerusakan pada alat.
Universitas Sumatera Utara
41
DAFTAR PUSTAKA
Susanto,Indra.2018.”Microcontroller Menguasai Arduino”.Yogyakarta:Teknosain
Halaman : 87-89
Sutaya,I Wayan.2014.”Sistem Mikroprosesor”.Yogyakarta:Graha Ilmu
Halaman : 107-109
Syahwil,Muhammad.2013.”Mikrokontroler Arduino”.Yogyakarta:ANDI
Halaman : 57-60
https://www.nyebarilmu.com/tutorial-arduino-mengakses-sensor-suhu/
Tanggal diakses : 09 Januari 2020 Pukul 21.25 WIB
https://www.garudacitizen.com/apa-itu-iot-internet-of-things/
Tanggal diakses : 06 Juli 2020 Pukul 13.15 WIB
https://www.ia.omron.com
Tanggal diakses : 09 Agustus 2020 Pukul 19.25 WIB
https://www.alldatasheet.com
Tanggal diakses : 09 Agustus 2020 Pukul 20.10 WIB
https://www.cdiweb.com
Tanggal diakses : 09 Agustus 2020 Pukul 20.20 WIB
https://www.handsontec.com
Tanggal diakses : 10 Agustus 2020 Pukul 11.15 WIB
Universitas Sumatera Utara
42
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
43
Thermoelectric
Cooler
TEC1-12706
Performance Specifications
Hot Side Temperature (º C) 25ºC 50ºC
Qmax (Watts) 50 57
Delta Tmax (º C) 66 75
Imax (Amps) 6.4 6.4
Vmax (Volts) 14.4 16.4
Module Resistance (Ohms) 1.98 2.30
Performance curves on page 2
Copyright HB Corporation. HB reserves the right to change these specifications without
notice. Rev 2.03
Universitas Sumatera Utara
44
TEC1-12706
Copyright HB Corporation. HB reserves the right to change these specifications without
notice. Rev 2.03
Universitas Sumatera Utara
45
TEC1-12706
Ceramic Material: Alumina (Al2O3)
Solder Construction: 138ºC, Bismuth Tin (BiSn)
Size table:
A B C
40 40 3.8
Operating Tips
Max. Operating Temperature:
138oC
Do not exceed Imax or Vmax
when operating module.
Life expectancy: 200,000
hours
Please consult HB for moisture
protection options (seeling).
Failure rate based on long time
testings: 0.2%.
Copyright HB Corporation. HB reserves the right to change these specifications without
notice. Rev 2.03
Universitas Sumatera Utara
46
Arduino Uno
Arduino Uno R3 Front Arduino Uno R3 Back
Arduino Uno R2 Front Arduino Uno SMD Arduino Uno Front Arduino Uno Back
Overview
The Arduino Uno is a microcontroller board based on the ATmega328 (datasheet). It has 14
digital input/output pins (of which 6 can be used as PWM outputs), 6 analog inputs, a 16
MHz ceramic resonator, a USB connection, a power jack, an ICSP header, and a reset
button. It contains everything needed to support the microcontroller; simply connect it to a
computer with a USB cable or power it with a AC-to-DC adapter or battery to get started.
The Uno differs from all preceding boards in that it does not use the FTDI USB-to-serial
driver chip. Instead, it features the Atmega16U2 (Atmega8U2 up to version R2)
programmed as a USB-to-serial converter.
Revision 2 of the Uno board has a resistor pulling the 8U2 HWB line to ground, making it
easier to put into DFU mode.
Revision 3 of the board has the following new features:
• 1.0 pinout: added SDA and SCL pins that are near to the AREF pin and two other
new pins placed near to the RESET pin, the IOREF that allow the shields to adapt to
the voltage provided from the board. In future, shields will be compatible both with
the board that use the AVR, which operate with 5V and with the Arduino Due that
operate with 3.3V. The second one is a not connected pin, that is reserved for
future purposes.
• Stronger RESET circuit.
• Atmega 16U2 replace the 8U2.
"Uno" means one in Italian and is named to mark the upcoming release of Arduino 1.0. The
Uno and version 1.0 will be the reference versions of Arduino, moving forward. The Uno is
Universitas Sumatera Utara
47
the latest in a series of USB Arduino boards, and the reference model for the Arduino
platform; for a comparison with previous versions, see the index of Arduino boards.
Summary
Microcontroller ATmega328
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Clock Speed 16 MHz
Schematic & Reference Design
EAGLE files: arduino-uno-Rev3-reference-design.zip (NOTE: works with Eagle 6.0 and newer) Schematic: arduino-uno-Rev3-schematic.pdf
Note: The Arduino reference design can use an Atmega8, 168, or 328, Current models use
an
ATmega328, but an Atmega8 is shown in the schematic for reference. The pin configuration
is identical on all three processors.
Power
The Arduino Uno can be powered via the USB connection or with an external power supply.
The power source is selected automatically.
External (non-USB) power can come either from an AC-to-DC adapter (wall-wart) or battery.
The adapter can be connected by plugging a 2.1mm center-positive plug into the board's
power jack. Leads from a battery can be inserted in the Gnd and Vin pin headers of the
POWER connector.
The board can operate on an external supply of 6 to 20 volts. If supplied with less than 7V,
however, the 5V pin may supply less than five volts and the board may be unstable. If using
more than 12V, the voltage regulator may overheat and damage the board. The
recommended range is 7 to 12 volts. The power pins are as follows:
• VIN. The input voltage to the Arduino board when it's using an external power
source (as opposed to 5 volts from the USB connection or other regulated power
source). You can supply voltage through this pin, or, if supplying voltage via the
power jack, access it through this pin.
• 5V.This pin outputs a regulated 5V from the regulator on the board. The board can
be supplied with power either from the DC power jack (7 - 12V), the USB connector
Universitas Sumatera Utara
48
(5V), or the VIN pin of the board (7-12V). Supplying voltage via the 5V or 3.3V pins
bypasses the regulator, and can damage your board. We don't advise it.
• 3V3. A 3.3 volt supply generated by the on-board regulator. Maximum current
draw is 50 mA.
• GND. Ground pins.
Memory
The ATmega328 has 32 KB (with 0.5 KB used for the bootloader). It also has 2 KB of SRAM
and 1 KB of EEPROM (which can be read and written with the EEPROM library).
Input and Output
Each of the 14 digital pins on the Uno can be used as an input or output, using pinMode(),
digitalWrite(), and digitalRead() functions. They operate at 5 volts. Each pin can provide or
receive a maximum of 40 mA and has an internal pull-up resistor (disconnected by default)
of 20-50 kOhms. In addition, some pins have specialized functions:
• Serial: 0 (RX) and 1 (TX). Used to receive (RX) and transmit (TX) TTL serial
data. These pins are connected to the corresponding pins of the ATmega8U2 USB-
to-TTL Serial chip.
• External Interrupts: 2 and 3. These pins can be configured to trigger an
interrupt on a low value, a rising or falling edge, or a change in value. See the
attachInterrupt() function for details.
• PWM: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Provide 8-bit PWM output with the
analogWrite() function.
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). These pins support SPI
communication using the SPI library.
• LED: 13. There is a built-in LED connected to digital pin 13. When the pin is HIGH
value, the LED is on, when the pin is LOW, it's off.
The Uno has 6 analog inputs, labeled A0 through A5, each of which provide 10 bits of
resolution (i.e. 1024 different values). By default they measure from ground to 5 volts,
though is it possible to change the upper end of their range using the AREF pin and the
analogReference() function. Additionally, some pins have specialized functionality:
• TWI: A4 or SDA pin and A5 or SCL pin. Support TWI communication using
the Wire library.
There are a couple of other pins on the board:
• AREF. Reference voltage for the analog inputs. Used with analogReference().
• Reset. Bring this line LOW to reset the microcontroller. Typically used to add a
reset button to shields which block the one on the board.
See also the mapping between Arduino pins and ATmega328 ports. The mapping for the
Atmega8, 168, and 328 is identical.
Universitas Sumatera Utara
49
Communication
The Arduino Uno has a number of facilities for communicating with a computer, another
Arduino, or other microcontrollers. The ATmega328 provides UART TTL (5V) serial
communication, which is available on digital pins 0 (RX) and 1 (TX). An ATmega16U2 on the
board channels this serial communication over USB and appears as a virtual com port to
software on the computer. The '16U2 firmware uses the standard USB COM drivers, and no
external driver is needed. However, on Windows, a .inf file is required. The Arduino
software includes a serial monitor which allows simple textual data to be sent to and from
the Arduino board. The RX and TX LEDs on the board will flash when data is being
transmitted via the USB-to-serial chip and USB connection to the computer (but not for
serial communication on pins 0 and 1).
A SoftwareSerial library allows for serial communication on any of the Uno's digital pins.
The ATmega328 also supports I2C (TWI) and SPI communication. The Arduino software
includes a Wire library to simplify use of the I2C bus; see the documentation for details. For
SPI communication, use the SPI library.
Programming
The Arduino Uno can be programmed with the Arduino software (download). Select
"Arduino Uno from the Tools > Board menu (according to the microcontroller on your
board). For details, see the reference and tutorials.
The ATmega328 on the Arduino Uno comes preburned with a bootloader that allows you to
upload new code to it without the use of an external hardware programmer. It
communicates using the original STK500 protocol (reference, C header files).
You can also bypass the bootloader and program the microcontroller through the ICSP (In-
Circuit Serial Programming) header; see these instructions for details.
The ATmega16U2 (or 8U2 in the rev1 and rev2 boards) firmware source code is available .
The ATmega16U2/8U2 is loaded with a DFU bootloader, which can be activated by:
• On Rev1 boards: connecting the solder jumper on the back of the board (near the
map of Italy) and then resetting the 8U2.
• On Rev2 or later boards: there is a resistor that pulling the 8U2/16U2 HWB line to
ground, making it easier to put into DFU mode.
You can then use Atmel's FLIP software (Windows) or the DFU programmer (Mac OS X and
Linux) to load a new firmware. Or you can use the ISP header with an external programmer
(overwriting the DFU bootloader). See this user-contributed tutorial for more information.
Automatic (Software) Reset
Rather than requiring a physical press of the reset button before an upload, the Arduino
Uno is designed in a way that allows it to be reset by software running on a connected
computer. One of the hardware flow control lines (DTR) of the ATmega8U2/16U2 is
connected to the reset line of the ATmega328 via a 100 nanofarad capacitor. When this line
Universitas Sumatera Utara
50
is asserted (taken low), the reset line drops long enough to reset the chip. The Arduino
software uses this capability to allow you to upload code by simply pressing the upload
button in the Arduino environment. This means that the bootloader can have a shorter
timeout, as the lowering of DTR can be well-coordinated with the start of the upload. This
setup has other implications. When the Uno is connected to either a computer running Mac
OS X or Linux, it resets each time a connection is made to it from software (via USB). For the
following halfsecond or so, the bootloader is running on the Uno. While it is programmed to
ignore malformed data (i.e. anything besides an upload of new code), it will intercept the
first few bytes of data sent to the board after a connection is opened. If a sketch running on
the board receives one-time configuration or other data when it first starts, make sure that
the software with which it communicates waits a second after opening the connection and
before sending this data.
The Uno contains a trace that can be cut to disable the auto-reset. The pads on either side
of the trace can be soldered together to re-enable it. It's labeled "RESET-EN". You may also
be able to disable the auto-reset by connecting a 110 ohm resistor from 5V to the reset
line; see this forum thread for details.
USB Overcurrent Protection
The Arduino Uno has a resettable polyfuse that protects your computer's USB ports from
shorts and overcurrent. Although most computers provide their own internal protection,
the fuse provides an extra layer of protection. If more than 500 mA is applied to the USB
port, the fuse will automatically break the connection until the short or overload is
removed.
Physical Characteristics
The maximum length and width of the Uno PCB are 2.7 and 2.1 inches respectively, with the
USB connector and power jack extending beyond the former dimension. Four screw holes
allow the board to be attached to a surface or case. Note that the distance between digital
pins 7 and 8 is 160 mil (0.16"), not an even multiple of the 100 mil spacing of the other pins.
Universitas Sumatera Utara
51
DS18B20
DESCRIPTION
The DS18B20 digital thermometer provides 9-bit to 12-bit Celsius temperature
measurements and has an alarm function with nonvolatile userprogrammable upper and
lower trigger points. The DS18B20 communicates over a 1-Wire bus that by definition
requires only one data line (and ground) for communication with a central microprocessor.
It has an operating temperature range of -55°C to +125°C and is accurate to ±0.5°C over
the range of -10°C to +85°C. In addition, the DS18B20 can derive power directly from the
data line (“parasite power”), eliminating the need for an external power supply.
Each DS18B20 has a unique 64-bit serial code, which allows multiple DS18B20s to function
on the same 1-Wire bus. Thus, it is simple to use one microprocessor to control many
DS18B20s distributed over a large area. Applications that can benefit from this feature
include HVAC environmental controls, temperature monitoring systems inside buildings,
equipment, or machinery, and process monitoring and control systems.
FEATURES
Unique 1-Wire® Interface Requires Only One Port Pin for Communication
Each Device has a Unique 64-Bit Serial Code Stored in an On-Board ROM
Multidrop Capability Simplifies Distributed Temperature-Sensing Applications
Requires No External Components
Can Be Powered from Data Line; Power Supply Range is 3.0V to 5.5V
Measures Temperatures from -55°C to +125°C
(-67°F to +257°F)
±0.5°C Accuracy from -10°C to +85°C
Thermometer Resolution is User Selectable from 9 to 12 Bits
Converts Temperature to 12-Bit Digital Word in 750ms (Max)
Programmable Resolution 1-Wire Digital
Thermometer
User-Definable Nonvolatile (NV) Alarm Settings
Alarm Search Command Identifies and
Addresses Devices Whose Temperature is
Outside Programmed Limits (Temperature
Alarm Condition)
Available in 8-Pin SO (150 mils), 8-Pin µSOP, and 3-Pin TO-92 Packages
Software Compatible with the DS1822
Applications Include Thermostatic Controls, Industrial Systems, Consumer Products,
Thermometers, or Any Thermally Sensitive System
Universitas Sumatera Utara
52
PIN CONFIGURATIONS
1-Wire is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc.
TO - 92 ( DS18B20)
1
BOTTOM VIEW ( )
2 3
MAXIM 18 B 20
1
GN
D DQ
V
DD
2 3
SO mils ) (150 DS18B20Z) (
N . C .
N . C .
N . C .
N . C .
GND DQ
V DD
N . C .
6
8
7
5
3
1
2
4
MA
XIM
18
20 B
N . C .
V DD
N . C .
N.C.
N . C . GND
N . C .
DQ
6
8 7
5
3
1 2
4
20
18 B
µ SOP ( DS18B20U)
Universitas Sumatera Utara
53
ORDERING INFORMATION
PART TEMP RANGE PIN-PACKAGE TOP MARK
DS18B20 -55°C to +125°C 3 TO-92 18B20
DS18B20+ -55°C to +125°C 3 TO-92 18B20
DS18B20/T&R -55°C to +125°C 3 TO-92 (2000 Piece) 18B20
DS18B20+T&R -55°C to +125°C 3 TO-92 (2000 Piece) 18B20
DS18B20-SL/T&R -55°C to +125°C 3 TO-92 (2000 Piece)* 18B20
DS18B20-SL+T&R -55°C to +125°C 3 TO-92 (2000 Piece)* 18B20
DS18B20U -55°C to +125°C 8 µSOP 18B20
DS18B20U+ -55°C to +125°C 8 µSOP 18B20
DS18B20U/T&R -55°C to +125°C 8 µSOP (3000 Piece) 18B20
DS18B20U+T&R -55°C to +125°C 8 µSOP (3000 Piece) 18B20
DS18B20Z -55°C to +125°C 8 SO DS18B20
DS18B20Z+ -55°C to +125°C 8 SO DS18B20
DS18B20Z/T&R -55°C to +125°C 8 SO (2500 Piece) DS18B20
DS18B20Z+T&R -55°C to +125°C 8 SO (2500 Piece) DS18B20 +Denotes a lead-free package. A “+” will appear on the top mark of
lead-free packages. T&R = Tape and reel. *TO-92 packages in tape and reel can be ordered with straight or formed leads. Choose “SL” for straight leads. Bulk TO-
92 orders are straight leads only.
PIN DESCRIPTION
PIN NAME FUNCTION
SO µSOP TO-92
1, 2, 6,
7, 8
2, 3, 5,
6, 7 — N.C. No Connection
3 8 3 VDD Optional VDD. VDD must be grounded for operation in
parasite power mode.
4 1 2 DQ
Data Input/Output. Open-drain 1-Wire interface pin.
Also provides power to the device when used in parasite
power mode (see the Powering the DS18B20 section.)
5 4 1 GND Ground
OVERVIEW
Figure 1 shows a block diagram of the DS18B20, and pin descriptions are given in the Pin
Description table. The 64-bit ROM stores the device’s unique serial code. The scratchpad
memory contains the 2-byte temperature register that stores the digital output from the
temperature sensor. In addition, the scratchpad provides access to the 1-byte upper and lower
Universitas Sumatera Utara
54
V PU
4.7 k
POWER- SUPPLY SENSE
64 - BIT ROM AND
1- Wire PORT
DQ
V DD
INTERNAL V DD
C PP
PARASITE POWER CIRCUIT
MEMORY CONTROL
LOGIC
SCRATCHPAD
8 - BIT CRC GENERATOR
TEMPERATURE SENSOR
ALARM HIGH TRIGGER (T H ) REGISTER (EEPROM)
ALARM LOW TRIGGER (T L )
REGISTER (EEPROM) CONFIGURATION REGISTER
( EEPROM )
GND
DS18B20
alarm trigger registers (TH and TL) and the 1-byte configuration register. The configuration
register allows the user to set the resolution of the temperatureto-digital conversion to 9, 10,
11, or 12 bits. The TH, TL, and configuration registers are nonvolatile (EEPROM), so they will
retain data when the device is powered down.
The DS18B20 uses Maxim’s exclusive 1-Wire bus protocol that implements bus communication
using one control signal. The control line requires a weak pullup resistor since all devices are
linked to the bus via a 3-state or open-drain port (the DQ pin in the case of the DS18B20). In
this bus system, the microprocessor (the master device) identifies and addresses devices on the
bus using each device’s unique 64-bit code. Because each device has a unique code, the
number of devices that can be addressed on one bus is virtually unlimited. The 1-Wire bus
protocol, including detailed explanations of the commands and “time slots,” is covered in the
1-Wire Bus System section.
Figure 1. DS18B20 Block Diagram
Another feature of the DS18B20 is the ability to operate without an external power supply.
Power is instead supplied through the 1-Wire pullup resistor via the DQ pin when the bus is
high. The high bus signal also charges an internal capacitor (CPP), which then supplies power to
the device when the bus is low. This method of deriving power from the 1-Wire bus is referred
to as “parasite power.” As an alternative, the DS18B20 may also be powered by an external
supply on VDD.
OPERATION—MEASURING TEMPERATURE
The core functionality of the DS18B20 is its direct-to-digital temperature sensor. The resolution
of the temperature sensor is user-configurable to 9, 10, 11, or 12 bits, corresponding to
increments of 0.5°C, 0.25°C, 0.125°C, and 0.0625°C, respectively. The default resolution at
power-up is 12-bit. The DS18B20 powers up in a low-power idle state. To initiate a temperature
Universitas Sumatera Utara
55
measurement and A-to-D conversion, the master must issue a Convert T [44h] command.
Following the conversion, the resulting thermal data is stored in the 2-byte temperature
register in the scratchpad memory and the DS18B20 returns to its idle state. If the DS18B20 is
powered by an external supply, the master can issue “read time slots” (see the 1-Wire Bus
System section) after the Convert T command and the DS18B20 will respond by transmitting 0
while the temperature conversion is in progress and 1 when the conversion is done. If the
DS18B20 is powered with parasite power, this notification technique cannot be used since the
bus must be pulled high by a strong pullup during the entire temperature conversion. The bus
requirements for parasite power are explained in detail in the Powering the DS18B20 section.
The DS18B20 output temperature data is calibrated in degrees Celsius; for Fahrenheit
applications, a lookup table or conversion routine must be used. The temperature data is
stored as a 16-bit sign-extended two’s complement number in the temperature register (see
Figure 2). The sign bits (S) indicate if the temperature is positive or negative: for positive
numbers S = 0 and for negative numbers S = 1. If the DS18B20 is configured for 12-bit
resolution, all bits in the temperature register will contain valid data. For 11-bit resolution, bit 0
is undefined. For 10-bit resolution, bits 1 and 0 are undefined, and for 9-bit resolution bits 2, 1,
and 0 are undefined. Table 1 gives examples of digital output data and the corresponding
temperature reading for 12-bit resolution conversions.
Figure 2. Temperature Register Format
BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2
BIT 1 BIT 0 LS BYTE
MS BYTE
S = SIGN
23 2
2 2
1 2
0 2-1 2-2 2-3 2-4
BIT 15 BIT 14 BIT 13 BIT 12 BIT 11 BIT 10 BIT 9 BIT 8
S S S S S 26 2
5 2
4
Table 1. Temperature/Data Relationship
TEMPERATURE (°C) DIGITAL OUTPUT
(BINARY) DIGITAL OUTPUT
(HEX)
+125 0000 0111 1101 0000 07D0h
+85* 0000 0101 0101 0000 0550h
+25.0625 0000 0001 1001 0001 0191h
+10.125 0000 0000 1010 0010 00A2h
+0.5 0000 0000 0000 1000 0008h
Universitas Sumatera Utara
56
0 0000 0000 0000 0000 0000h
-0.5 1111 1111 1111 1000 FFF8h
-10.125 1111 1111 0101 1110 FF5Eh
-25.0625 1111 1110 0110 1111 FE6Fh
-55 1111 1100 1001 0000 FC90h
*The power-on reset value of the temperature register is +85°C.
OPERATION—ALARM SIGNALING
After the DS18B20 performs a temperature conversion, the temperature value is compared to
the userdefined two’s complement alarm trigger values stored in the 1-byte TH and TL registers
(see Figure 3). The sign bit (S) indicates if the value is positive or negative: for positive numbers
S = 0 and for negative numbers S = 1. The TH and TL registers are nonvolatile (EEPROM) so they
will retain
data when the device is powered down. TH and TL can be accessed through bytes 2 and 3 of the
scratchpad as explained in the Memory section.
Figure 3. TH and TL Register Format
BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1
BIT 0
S 26 2
5 2
4 2
3 2
2 2
1 2
0
Only bits 11 through 4 of the temperature register are used in the TH and TL comparison since
TH and TL are 8-bit registers. If the measured temperature is lower than or equal to TL or higher
than or equal to TH, an alarm condition exists and an alarm flag is set inside the DS18B20. This
flag is updated after every temperature measurement; therefore, if the alarm condition goes
away, the flag will be turned off after the next temperature conversion.
The master device can check the alarm flag status of all DS18B20s on the bus by issuing an
Alarm Search [ECh] command. Any DS18B20s with a set alarm flag will respond to the
command, so the master can determine exactly which DS18B20s have experienced an alarm
condition. If an alarm condition exists and the TH or TL settings have changed, another
temperature conversion should be done to validate the alarm condition.
POWERING THE DS18B20
The DS18B20 can be powered by an external supply on the VDD pin, or it can operate in
“parasite power” mode, which allows the DS18B20 to function without a local external supply.
Universitas Sumatera Utara
57
Parasite power is very useful for applications that require remote temperature sensing or that
are very space constrained. Figure 1 shows the DS18B20’s parasite-power control circuitry,
which “steals” power from the 1-Wire bus via the DQ pin when the bus is high. The stolen
charge powers the DS18B20 while the bus is high, and some of the charge is stored on the
parasite power capacitor (CPP) to provide power when the bus is low. When the DS18B20 is
used in parasite power mode, the VDD pin must be connected to ground.
In parasite power mode, the 1-Wire bus and CPP can provide sufficient current to the DS18B20
for most operations as long as the specified timing and voltage requirements are met (see the
DC Electrical Characteristics and AC Electrical Characteristics). However, when the DS18B20
is performing temperature conversions or copying data from the scratchpad memory to
EEPROM, the operating current can be as high as 1.5mA. This current can cause an
unacceptable voltage drop across the weak 1-Wire pullup resistor and is more current than can
be supplied by CPP. To assure that the DS18B20 has sufficient supply current, it is necessary to
provide a strong pullup on the 1-Wire bus whenever temperature conversions are taking place
or data is being copied from the scratchpad to EEPROM. This can be accomplished by using a
MOSFET to pull the bus directly to the rail as shown in Figure 4. The 1-Wire bus must be
switched to the strong pullup within 10µs (max)
after a Convert T [44h] or Copy Scratchpad [48h] command is issued, and the bus must be held
high by the pullup for the duration of the conversion
(tCONV) or data transfer (tWR = 10ms). No other activity can take place on the 1-Wire bus while
the pullup is enabled.
The DS18B20 can also be powered by the conventional method of connecting an external
power supply to the VDD pin, as shown in Figure 5. The advantage of this method is that the
MOSFET pullup is not required, and the 1-Wire bus is free to carry other traffic during the
temperature conversion time.
The use of parasite power is not recommended for temperatures above +100°C since the
DS18B20 may not be able to sustain communications due to the higher leakage currents that
can exist at these temperatures. For applications in which such temperatures are likely, it is
strongly recommended that the DS18B20 be powered by an external power supply.
In some situations the bus master may not know whether the DS18B20s on the bus are parasite
powered or powered by external supplies. The master needs this information to determine if
the strong bus pullup should be used during temperature conversions. To get this information,
the master can issue a Skip ROM [CCh] command followed by a Read Power Supply [B4h]
command followed by a “read time slot”. During the read time slot, parasite powered
DS18B20s will pull the bus low, and externally powered DS18B20s will let the bus remain high.
Universitas Sumatera Utara
58
Universitas Sumatera Utara
59
Universitas Sumatera Utara
60
Universitas Sumatera Utara
61
Universitas Sumatera Utara
62
Universitas Sumatera Utara
63
Universitas Sumatera Utara
64
Universitas Sumatera Utara
65
Universitas Sumatera Utara
66
Universitas Sumatera Utara
67
Universitas Sumatera Utara
68
Universitas Sumatera Utara