Menggunakan Sensor Suhu DS18B20 dengan Arduino

DS18B20 adalah sensor suhu yang dibuat oleh Maxim Integrated (sebelumnya Dallas Semiconductor). Sensor suhu DS1820 sangat populer untuk proyek elektronik dan aplikasi industri karena memiliki keunggulan yaitu dirancang untuk pengukuran suhu yang akurat dengan kemampuan untuk berkomunikasi melalui protokol 1-Wire.

Fitur yang dimiliki oleh sensor suhu DS1820 adalah:

1. Komunikasi 1-Wire: Ini memungkinkan sensor untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler melalui hanya 1 kabel. Fitur ini sangat berguna untuk mengurangi kebutuhan wiring dalam proyek dan memungkinkan beberapa sensor berbagi jalur data yang sama.
2. Rentang Pengukuran Suhu Luas: DS18B20 mampu mengukur suhu antara -55°C hingga +125°C
3. Memiliki akurasi ±0.5°C dalam rentang suhu -10°C hingga +85°C.
4. Resolusi yang Dapat Diprogram: Sensor ini menawarkan resolusi pengukuran yang dapat dipilih dari 9-bit hingga 12-bit, memberikan keseimbangan antara resolusi dan waktu konversi suhu.
5. Miliki ID Unik 64-bit: Setiap sensor DS18B20 dilengkapi dengan kode unik 64-bit. Karena setiap sensor memiliki ID unk yang berbeda sehingga memungkinkan identifikasi yang spesifik dalam sistem yang terdiri dari banyak sensor.

Sensor suhu DS18B20 di pasaran tersedia dalam beberapa bentuk fisik berbeda untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang beragam.Ada tiga bentuk utama dari sensor ini yaitu:

1. TO-92

Bentuk ini mirip dengan transistor kecil dengan tiga kak. Ini adalah versi DS18B20 yang sering digunakan dalam aplikasi di mana sensor akan dipasang pada papan sirkuit cetak (PCB) atau menggunakan socket. Versi TO-92 mudah untuk disolder dan cocok untuk penggunaan dalam ruangan.

2. Waterproof

Sensor DS18B20 waterproof biasanya ditemukan dalam bentuk probe stainless steel yang panjang, dengan sensor yang tertanam di ujung probe dan kabel yang terhubung di ujung lainnya. lapisan stainless steel membuatnya tahan terhadap kelembaban, korosi, dan bahan kimia, menjadikannya ideal untuk pengukuran suhu dalam cairan atau dalam kondisi lingkungan yang keras seperti di luar ruangan, dalam sistem hidroponik, atau di dalam tangki.

3. SMD (Surface-Mount Device)

Versi SMD dari DS18B20 dirancang untuk pemasangan permukaan langsung pada PCB dan biasanya memiliki 8 pin kaki. DS18B20 tipe SMD biasanya memiliki dua jenis paket yaitu SO (Small Outline) biasanya dengan kode DS18B20Z, dan µSOP (Micro Small Outline Package) dengan kode DS18B20U. Perbedaan utama antara SO dan µSOP terletak pada ukuran fisik dan jarak antar kaki (pitch) dari paket tersebut. Tipe SO memiliki ukuran lebih besar dan jarak kaki lebih renggang.

Gambar 1 : Bentuk sensor DS18B20

Membaca sensor DS18B20 dengan arduino

Kita bisa membaca sensor DS1820 dengan menggunakan arduino. Sebelumnya ada beberapa spesifikasi sensor suhu DS18B20 yang perlu kita perhatikan:

• Power supply : 3V – 5,5 V
• Konsumsi arus : 1 mA
• Range suhu : -55 sampai 1250C
• Akurasi : ±0,5%
• Resolusi : 9 – 12 bit
• Waktu konversi : < 750 ms

Atau untuk lebih lengkapnya bisa kita baca Datasheet sensor DS18B20.

BACA JUGA : Cara Menjalankan Motor Servo Menggunakan Arduino dengan dan tanpa Library

Sensor DS18B20 umumnya memiliki 3 kaki yaitu :

• Kaki VDD dihubungkan ke power suppy dengan tegangan sebesar 3V samapi 5,5 V
• kaki GND di hubungkan ke ground atau 0V
• kaki DQ yaitu output data dari sensor

Gambar 2 : Pinout sensor suhu DS18B20

Jika di hubungkan dengan arduino maka kita membutuhkan 1 buah resistor pullup dengan hambatan sebesar 4k7. Resistor ini di hubungkan antara kaki DQ dengan kaki VDD. Berikut adalah contoh wiring sensor DS18B20 yang di hubungkan dengan arduino nano :

Gambar 3 : Wiring sensor DS18B20 dengan arduino

Untuk mempermudah dalam memprogram dengan arduino, kita membutuhkan 2 library yaitu OneWire dan DallasTemperature. Jika belum terinstall silahkan instal melalui LIBRARY MANAGER atau melaluiSketch -> Include Library -> Manage Libraries.

Ketik program di bawah ini pada aurduino IDE kita :

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

// Mendefinisikan pin yang terhubung ke data sensor DS18B20

#define ONE_WIRE_BUS 12

// Membuat instance dari kelas OneWire

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Membuat instance dari kelas DallasTemperature

//untuk berkomunikasi dengan sensor suhu melalui objek oneWire

DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup(void) {

  // Menginisialisasi komunikasi serial

  Serial.begin(9600);

  // Menginisialisasi library sensor suhu

  sensors.begin();

}

void loop(void) {

  // Meminta pembacaan suhu dari sensor DS18B20

  sensors.requestTemperatures();

  //Membaca suhu dalam Celsius dari sensor pertama(indek 0)

  float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0);

  //Menampilkan ke serial monitor

  Serial.print("suhu dalam celcius");

  Serial.println(temperatureC);

  //Membaca suhu dalam Farenheit dari sensor pertama(indek 0)

  float temperatureF = sensors.getTempFByIndex(0);

  //Menampilkan ke serial monitor

  Serial.print("suhu dalam Farenheit");

  Serial.println(temperatureF);

  delay(1000);

}

Simpan kemudian upload program diatas ke arduino. Lihat hasilnya di serial monitor komputer, jika berhasil maka akan tampil nilai suhu yang terbaca dalam celcius maupun farenheit.

Berikut adalah link hasil simulasi Membaca Sensor DS18B20 dengan Arduino secara online di wokwi.com

Read More

Cara Menentukan Rating Daya Sebuah Resistor

Selain mempunyai nilai hambatan, resistor biasanya juga memiliki rating daya. Rating daya di resistor adalah batas daya maksimum yang bisa ditangani oleh resistor tersebut tanpa mengalami kerusakan karena overheating (panas berlebih). Penting sekali untuk memilih resistor dengan rating daya yang sesuai untuk menghindari kerusakan komponen tersebut dalam sebuat rangkain elektronik. Rating daya ini biasanya dinyatakan dalam watt (W) dan umumnya tersedia dalam nilai-nilai standar seperti 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, dan seterusnya.

Lalu bagaimana caranya menentukan nilai rating daya sebuah resistor?. Beberapa resistor memiliki penandaan kode warna atau angka yang juga mencakup informasi tentang rating daya nya.

Gambar 1 : Rating daya tertulis dibadan resistor kapur

BACA JUGA : Cara Membaca Nilai Resistor Kapur atau Keramik.

Tetapi ini tidak semua jenis resistor memilikinya, Jika tidak ada informasi yang jelas pada fisik resistor, ada beberapa cara yang dapat di coba:

1. Ukuran Fisik: Sebagai aturan umum, ukuran fisik resistor berkorelasi dengan rating daya. Resistor yang lebih besar biasanya memiliki rating daya lebih besar. Misalnya, resistor 1/4W biasanya lebih kecil daripada resistor 1W.
2. Referensi Standar: Bandingkan resistor yang tidak diketahui dengan resistor yang memiliki rating daya diketahui. Jika ukurannya serupa, ada kemungkinan rating daya nya juga serupa.
3. Mencari datasheetnya: Jika Kita mengetahui model atau nomor bagian dari resistor, Kita dapat mencari datasheet-nya online untuk mengetahui rating dayanya.
4. Pengujian: Jika informasi tidak tersedia dan kita ingin memastikan nilainya, sebuah pendekatan praktis (meskipun berisiko) adalah menguji resistor dengan secara bertahap meningkatkan daya yang diterapkan sambil memantau suhu dan kinerjanya. Ini harus dilakukan dengan sangat hati-hati untuk menghindari kerusakan pada resistor atau peralatan lain.

BACA JUGA : Cara Membaca Nilai Kode Warna Resistor

Ada beberapa resistor yang biasanya mempunyai hubungan antara ukuran dan bentuk dengan rating dayanya yaitu :

1. Resistor Tetap

Hubungan antara rating daya resistor tetap dengan bentuk dan ukurannya bisa dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 2: Resistor tetap dengan rating daya nya

Dilihat dari gambar diatas dapat di ringkas hubungan antara rating daya dengan ukuran nya adalah:

• Resistor 1/8 Watt berukuran sekitar 3,2 x 1,5 mm
• Resistor 1/4 Watt berukuran sekitar 6,3 x 2,2 mm
• Resistor 1/2 Watt berukuran sekitar 9,2 x 3,2 mm
• Resistor 1 Watt berukuran sekitar 11 x 4 mm
• Resistor 2 Watt berukuran sekitar 15 x 5 mm
• Resistor 3 Watt berukuran sekitar 17 x 6 mm
• Resistor 5 Watt berukuran sekitar 24 x 8 mm

2. Resistor SMD (Surface Mount Devices)

Resistor SMD juga biasanya mempunyai hubungan antara ukuran dan rating dayanya. Gambar dibawah ini adalah hubungan antara rating daya dan ukurannya 

Gambar 3 : Rating daya resistor SMD

BACA JUGA : Cara Menentukan Nilai Resistor SMD (surface mount devices).

Read More

Cara Membaca Nilai Resistor Kapur atau Keramik.

Resistor kapur atau keramik yaitu resistor secara fisik biasanya berbentuk kotak dan berwarna putih. Resistor ini bagian resistifnya adalah berupa inti dengan lilitan menyerupai induktor berwarna putih, dan di lapisi dengan bahan keramik berwarna putih seperti kapur, oleh karena itu resistor ini biasa di sebut dengan resistor kapur.

Gambar 1 : Resistor kapur

Baca Juga : Pengertian dan Jenis Resistor

Untuk menentukan nilai hambatan dari resistor ini paling mudah adalah dengan di ukur langsung dengan ohmmeter. Akan tetapi ada cara lain yaitu dengan cara membaca kode yang tertulis di badan resistor ini. Resistor kapur ditandai dengan kode angka dan huruf. Dari kode tersebut biasanya bisa menentukan 3 karakter nilai dari resistor tersebut. Yaitu nilai daya, nilai hambatan, dan toleransi nilai hambatan.

Gambar 2 : Kode nilai resistor kapur

Secara umum kode angka dan huruf pada resistor kapur di bagi menjadi 3 yaitu :

1. Kombinasi angka dan huruf pertama menunjukkan nilai daya resistor tersebut. Seringnya berupa angka dan diikuti dengan huruf W. Contohnya 5W, 10W, atau 20W ( Perhatikan gambar 2 di atas )

5W menunjukan bahwa resistor memiliki rating daya sebesar 5 Watt
10W menunjukan bahwa resistor memiliki rating daya sebesar 10 Watt.
20W menunjukan bahwa resistor memiliki rating daya sebesar 20 Watt.

2. Kombinasi angka dan huruf kedua adalah kode nilai hambatan. Seperti gambar 2 di atas bagian kode kedua memiliki kode 0Ω5, 33Ω, dan 22R. ini berarti :

0Ω5 = 0,5 Ohm

33Ω = 33 Ohm

22R = 22 Ohm

Beberapa aturan yang harus di ikuti adalah :

• Ω atau R artinya 1 x Ohm
• K artinya 1000 x Ohm. Misalkan ada nilai 2K = 2000 Ohm
• M artinya 1000000 x Ohm. Misalkan ada nilai 1M = 1000000 Ohm
• Jika posisi huruf di tengah berarti selain sebagai kode nilai, huruf ini juga berfungsi sebagai koma. Misalkan 0K5 nilainya adalah 0,5 x 1000 = 500 Ohm

3. Huruf terakhir menunjukan nilai toleransi, dengan ketentuan sebagai berikut :

• J artinya toleransi ± 5 %
• K artinya toleransi ± 10 %
• M artinya toleransi ± 20 %

Baca Juga : 1. Cara Membaca Nilai Kode Warna Resistor

                    2. Cara Menentukan Nilai Resistor SMD (surface mount devices)

Beberapa contoh kode nilai resistor kapur dan cara membacanya:

• 5W68ΩJ = Bernilai 5 Watt dan 68 Ohm dengan toleransi hambatan 5%
• 5W0Ω5J = Bernilai 5 Watt dan 0,5 Ohm dengan toleransi hambatan 5%
• 10W33ΩJ = Bernilai 10 Watt dan 33 Ohm dengan toleransi hambatan 5%
• 5W22RJ = Bernilai 5 Watt dan 22 Ohm dengan toleransi hambatan 5%
• 5W5R6J = Bernilai 5 Watt dan 5,6 Ohm dengan toleransi hambatan 5%
• 5W6.8ΩK = Bernilai 5 Watt dan 6,8 Ohm dengan toleransi hambatan 10%

Read More

Cara Menentukan Nilai Resistor SMD (surface mount devices)

Resistor SMD (Surface Mount Devices) adalah resistor yang di pasang langsung pada permukaan PCB / Papan rangkaian. Resistor SMD terlalu kecil untuk di tandai nilainya dengan kode warna. Oleh karena itu biasanya nilai resistansinya di tentukan dengan 3 cara yaitu: Menggunakan kode 3 digit, Menggunakan kode 4 digit, dan menggunakan sistem Electronic Industries Alliance (EIA) atau disebut EIA-96.

Baca Juga : Cara Membaca Nilai Kode Warna Resistor

1. Cara Membaca Nilai Resistor SMD dengan Kode 3 Digit

Untuk resistor SMD dengan kode 3 digit , Jika semua digit berupa angka maka angka pertama dan kedua menyatakan nilai hambatan atau resistansi. Untuk angka ketiga adalah nilai pengali (10ⁿ), atau jumlah nol yang ditambahkan di belakang nilai angka pertama dan kedua. Dan jika dari 3 digit terdapat satu huruf (biasanya huruf R) dan dua angka, maka letak digit huruf sebagai koma. 

Untuk resistor SMD dengan kode 3 digit ini memiliki toleransi nilai hambatan sebesar 5 %.

Gambar 1 : Resistor dengan kode 3 digit

Sebagai contoh perhatikan gambar diatas, Nilai resistor SMD pada gambar di atas adalah :

472 = 47 X 10² = 4700 Ω = 4,7 kΩ dengan toleransi 5 %

4R2 = 4,2 Ω dengan toleransi 5 %

240 = 24 X 10⁰ = 24 Ω dengan toleransi 5 %

273 = 27 X 10³ = 27000 Ω = 27 kΩ dengan toleransi 5 %

152 = 15 X 10² = 1500 Ω = 1,5 kΩ dengan toleransi 5 %

R22 = 0,22 Ω dengan toleransi 5 %

2. Cara Membaca Nilai Resistor SMD dengan Kode 4 Digit

Untuk menentukan nilai resistor SMD dengan kode 4 digit , caranya hampir sama dengan 3 digit. Yaitu jika semua digit berupa angka maka angka pertama, kedua, dan ketiga menyatakan nilai hambatan atau resistansi. Untuk angka keempat adalah nilai pengali (10ⁿ), atau jumlah nol yang ditambahkan di belakang nilai angka pertama, kedua, dan ketiga. Dan jika dari 4 digit terdapat satu huruf (biasanya huruf R) dan tiga angka, maka letak digit huruf itu adalah sebagai tanda koma.

Untuk resistor SMD dengan kode 4 digit ini memiliki toleransi nilai hambatan sebesar 1 %.

Perhatikan gambar dibawah ini.

Gambar 2 : Resistor SMD 4 digit

Sebagai contoh nilai resistansi resistor SMD pada gambar 2 diatas adalah :

47R2 = 47,2 Ω dengan toleransi 1 %

1051 = 105 X 10¹ = 1050 Ω = 1,05 kΩ dengan toleransi 1 %

4803 = 480 X 10³ = 480000 Ω = 480 kΩ dengan toleransi 1 %

8202 = 820 X 10² = 82000 Ω = 82 kΩ dengan toleransi 1 %

0R22 = 0,22 Ω dengan toleransi 1 %

1002 = 100 X 10² = 10000 Ω = 10 kΩ dengan toleransi 1 %

3. Cara Membaca Nilai Resistor SMD dengan Sistem EIA-96

Resistor SMD dengan kode EIA-96 menggunakan kode 3 digit, dengan aturan sebagai berikut :

Dua digit pertama adalah kode nilai resistansi, yang nilainya harus dicek dan di sesuaikan dengan tabel kode dibawah ini :

Tabel 1 : Kode nilai sistem EIA-96

Kemudian digit ketiga adalah huruf sebagai kode pengali, yang akan dikalikan dengan nilai yang didapatkan dari 2 digit pertama. Adapun nilai kode pengali harus di cek dari tabel di bawah ini :

Tabel 2 : Kode nilai pengali sistem EIA-96

Untuk resistor SMD dengan sistem kode EIA-96 memiliki toleransi nilai hambatan sebesar 1 %.

Contoh :

76X = 604 X 0,1 = 60,4 Ω dengan toleransi 1 %

18C = 150 X 100 = 15 kΩ dengan toleransi 1 %

01Y = 100 X 0,01 = 1 Ω dengan toleransi 1 %

29B = 196 X 10 = 1,96 kΩ dengan toleransi 1 %

01C = 100 X 100 = 10 kΩ dengan toleransi 1 %

34A = 221 X 1 = 221 Ω dengan toleransi 1 %

4. Resistor SMD dengan nilai 0 Ω

Resistor SMD dengan tanda 0, 00, 000 atau 0000 adalah resistor dengan nilai 0 Ω. Resistor ini biasanya digunakan sebagai jumper.

Gambar 3 : Resistor SMD dengan nilai 0 ohm

ARTIKEL TERKAIT :

Pengertian dan Jenis Resistor

Cara Membaca Nilai Kode Warna Resistor

Read More