Bagaimana Berbagai Sensor Arduino Bekerja?

Salah satu hal hebat tentang Arduino adalah ekstensibilitas platform. Puluhan sensor berbeda tersedia di pasaran, masing-masing menyediakan fungsi unik, memungkinkan Anda menerapkan semua ide proyek yang mungkin Anda miliki.

Memahami berbagai sensor yang tersedia dan aplikasinya sebenarnya adalah salah satu area terpenting yang dapat Anda fokuskan sebagai penghobi Arduino.

Jika Anda serius tentang ini, Anda akan menemukan sebagian besar sensor ini saat melakukan beberapa eksperimen awal dasar. Tetapi ada baiknya untuk memiliki pemahaman tentang apa yang sebenarnya mereka lakukan, dan bagaimana Anda dapat menggabungkannya untuk hasil terbaik.

Konsep dasar

Papan Arduino dengan sendirinya tidak terlalu berguna. Anda dapat mengunggah program kecil ke dalamnya dan meminta mereka melakukan operasi dasar, tetapi perangkat kerasnya sangat terbatas untuk semua penggunaan komputasi nyata (setidaknya dibandingkan dengan penawaran alternatif di pasar, seperti model Raspberry yang lebih murah Pi).

Kekuatan sebenarnya dari platform ini terletak pada berbagai sensor dan modul lain yang dapat Anda pasang ke papan dasar. Hanya dengan beberapa kabel jumper dan beberapa baris kode, Anda dapat memiliki pengaturan dasar yang melacak properti tertentu dan mengeluarkan data yang relevan melalui Arduino Anda.

Sensor datang dalam berbagai bentuk dan ukuran, dan beberapa dimaksudkan untuk digabungkan dengan yang lain untuk efek penuh. Namun, sebagian besar dapat digunakan sendiri—dan dalam beberapa kasus, Anda bahkan mungkin dapat menghubungkannya di sirkuit mandiri, bahkan tanpa memerlukan pengontrol Arduino.

Terkait: Proyek Arduino yang Hebat untuk Pemula

Sensor Populer Dijelaskan

Mari kita lihat beberapa sensor paling populer yang akan Anda temui, dan lihat cara kerjanya.

Sensor cahaya

Sensor cahaya, seperti namanya, dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan tingkat cahaya sekitar. Ini dapat berguna untuk mengontrol pencahayaan di berbagai lingkungan. Misalnya, mematikan lampu rumah saat hari mulai gelap, atau mengatur intensitas penghangat ruangan saat menanam tanaman.

Sebagian besar sensor cahaya Arduino diimplementasikan melalui sensor cahaya dasar LDR (Low Dynamic Range), yang memberi mereka sensitivitas yang lebih rendah dibandingkan dengan modul yang lebih canggih seperti dioda foto dan resistor. Namun, sensor cahaya LDR dasar harus memberikan sensitivitas yang cukup untuk sebagian besar proyek hobi.

Sensor temperatur

Sensor suhu biasanya diimplementasikan dengan termistor NTC (Koefisien Suhu Negatif) atau PCT (Koefisien Suhu Positif).

Satu-satunya perbedaan dari perspektif pengguna adalah bagaimana Anda harus menginterpretasikan nilai output. Beberapa sensor mungkin menampilkan konverter internal yang menangani bagian itu untuk Anda, mencoba menstandardisasi output sebagian besar sensor suhu di pasar.

Sensor kelembaban

Sensor kelembaban sering ditemukan terintegrasi ke dalam sensor suhu, dengan keduanya ditawarkan sebagai unit berpasangan. Mereka dapat ditemukan sebagai perangkat mandiri juga. Sebagian besar sensor kelembaban Arduino bersifat kapasitif, artinya mereka mengukur perubahan kelembaban melalui strip tipis bahan yang mengubah kapasitansi relatif terhadap kelembaban di sekitarnya.

Sensor gerak

Nama sensor gerak agak menyesatkan. Mereka tidak benar-benar mendeteksi gerakan apa pun, melainkan perubahan tingkat radiasi inframerah sekitar.

Radiasi inframerah dipancarkan oleh hampir semua orang dan semua orang, dan manusia sangat "panas" dalam hal ini karena suhu tubuh mereka yang lebih tinggi dibandingkan dengan lingkungan. Karena itu, ketika manusia masuk ke dalam jangkauan sensor gerak, keberadaan mereka terdeteksi—tetapi sensor tersebut tidak pernah mengukur gerakan aktual apa pun sejak awal.

Sensor jarak

Sebagian besar sensor jarak untuk Arduino didasarkan pada desain inframerah klasik. Sensor memancarkan sinar cahaya inframerah yang diarahkan lurus ke depan, yang kemudian dipantulkan dari permukaan apa pun yang mereka tabrak.

Sensor mendeteksi sinar yang kembali dan mengukur perbedaan waktu antara memancarkan sinar dan menerimanya kembali. Dengan begitu, ia dapat memperkirakan jarak yang ditempuh balok dengan akurasi tinggi dan tanpa menghabiskan banyak daya.

Akselerometer

Akselerometer digunakan untuk mengukur perubahan percepatan, yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi perubahan posisi dan kecepatan. Mereka biasanya diwujudkan oleh kristal kecil di sebelah objek dengan massa tertentu, terhubung ke pegas ringan yang sangat sensitif.

Setiap gerakan dari seluruh pengaturan menyebabkan massa bergeser, memberikan tekanan pada kristal. Kristal kemudian dapat mengubah perubahan tekanan menjadi sinyal listrik, yang menunjukkan berapa banyak percepatan yang saat ini diterapkan pada tubuh.

Terkait: Apa Itu Arduino? Apa yang Dapat Anda Lakukan Dengan Itu? Dijelaskan

Kapan Versi yang Lebih Mahal Masuk Akal?

Beberapa sensor memiliki rekan yang lebih mahal. Untuk proyek DIY sederhana, Anda biasanya akan baik-baik saja dengan versi yang lebih murah dari setiap sensor yang Anda butuhkan. Ini terutama benar selama fase pembuatan prototipe, di mana Anda biasanya meretas semuanya bersama-sama dengan kabel jumper dan tidak terlalu peduli untuk mengoptimalkan ruang atau konsumsi daya.

Tetapi saat Anda semakin dekat untuk menyelesaikan proyek Anda, Anda mungkin ingin melihat sensor yang lebih canggih dan tahan lama. Beberapa di antaranya mungkin membuat perangkat Anda lebih hemat daya (yang dapat membuat perbedaan besar dalam pengaturan bertenaga baterai), sementara yang lain dapat meningkatkan tingkat akurasi pengukuran yang Anda dapatkan.

Satu masalah yang dapat Anda hadapi saat beralih dari sensor yang lebih murah ke yang lebih mahal adalah bahwa hal itu dapat membatalkan kalibrasi perangkat awal Anda. Jika Anda melakukan semua kalibrasi pada sensor yang kurang tepat, Anda mungkin harus menyesuaikan beberapa hal saat beralih ke versi yang lebih maju. Dalam hal ini, mungkin lebih masuk akal untuk memulai dengan sensor yang lebih presisi.

Hal-hal yang Perlu Diingat Tentang Proyek DIY

Terkadang Anda dapat menerapkan sensor Anda sendiri dengan bagian yang tepat. Tetapi Anda harus ingat bahwa sebagian dari harga yang Anda bayar untuk yang sudah jadi lebih dari sekadar bahan dasar dan upaya konstruksi.

Anda juga berinvestasi dalam sesuatu yang telah diuji dan dikalibrasi secara menyeluruh, dan Anda akan tahu bahwa Anda dapat mengandalkan pengukuran yang diberikannya (dalam kisaran akurasi tertentu). Meskipun Anda mungkin dapat menjamin hal yang sama untuk rekan Anda sendiri, dibutuhkan lebih banyak waktu dan upaya untuk membawa mereka ke titik itu.

10 Proyek MIDI Arduino Terbaik untuk Pemula

Buat musik dengan Arduino Anda dengan menghubungkannya ke salah satu instrumen MIDI DIY ini.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis