"LAPORAN PROJECT #3 SISTEM EMBEDDED II2260"
“INTERNAL SENSOR PADA ESP32”
Muhammad Ichsandro Daniswara Noor – 18219094
ABSTRAK
ESP32 memiliki 10 GPIO sensor sentuh kapasitif yang dapat mendeteksi variasi yang diinduksi saat menyentuh GPIO dengan jari. Pulse Width Modulation adalah teknik untuk memperoleh sinyal analog dari suatu sistem digital. Percobaan kali ini adalah menggunakan sensor sentuh dari ESP32 yang diintegrasikan dengan PWM pada ESP32 yang diprogram menggunakan Arduino IDE.
Kata kunci: ESP32, Arduino IDE, Internal Sensor, PWM.
I. PENDAHULUAN
Touch Sensor
ESP32 memiliki 10 GPIO sentuh kapasitif. GPIO ini dapat merasakan variasi pada apa pun yang menahan muatan listrik, seperti kulit manusia. Mereka dapat mendeteksi variasi yang diinduksi saat menyentuh GPIO dengan jari. Pin ini dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam bantalan kapasitif dan menggantikan tombol mekanis. Selain itu, pin sentuh juga dapat digunakan sebagai sumber awake saat ESP32 dalam kondisi sleep.
Hall Effect Sensor
Hall Effect Sensor mendeteksi variasi medan magnet di sekitarnya. Semakin besar medan magnet, semakin besar tegangan pada sensor. Sensor hall efek dapat digabungkan dengan deteksi ambang batas untuk bertindak sebagai sakelar, Sensor hall efek dapat digunakan untuk mendeteksi kedekatan, menghitung posisi, menghitung jumlah putaran roda, mendeteksi penutupan pintu, dan lain-lain.
PWM
Pulse Width Modulation (PWM) adalah teknik untuk memperoleh sinyal analog dari suatu sistem digital. Teknik ini dapat digunakan untuk mengendalikan brightness LED, kecepatan motor DC, mengendalikan motor servo. GPIO ESP32 mengeluarkan 3.3V (HIGH) atau 0V (LOW) membentuk sinyal square wave, dengan amplitude dan frekuensi tetap. Untuk meredupkan LED, pin digital tidak dapat mengeluarkan tegangan antara 0 dan 3,3V. Brightness LED dilakukan dengan mengatur waktu sinyal ON dan OFF yang dihasilkan.
II. METODOLOGI
Metodologi yang digunakan untuk penyelesaian tugas Project #3 diilustrasikan dalam diagram berikut:
Gambar 2.1 Diagram Metodologi
1. Menyiapkan Alat dan Bahan
Pada tahap ini dilakukan persiapan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam bentuk software maupun hardware.
2. Perakitan Alat
Pada tahap ini dilakukan perakitan dari berbagai komponen yang telah disiapkan.
3. Membuat Program
Pada tahap ini dilakukan pemograman pada ESP32 yang telah disusun yang dilakukan menggunakan aplikasi Arduino IDE. Pemograman dilakukan agar ESP32 dapat membaca input sensor sentuh dan menyalakan lampu secara bergantian menggunakan PWM.
4. Uji Coba
Pada tahap ini dilakukan uji coba dengan mengirimkan program yang telah dibuat dan kemudian menjalankan perintah pada ESP32.
5. Evaluasi
Pada tahap ini dilakukan evaluasi dari awal hingga akhir uji coba apakah perintah berhasil dilakukan oleh ESP32 sesuai yang diinginkan.
III. HASIL DAN ANALISIS
3.1. Persiapan Alat dan Bahan
a. ESP32 Board DevKit V1 (30 pins)
b. LED
c. Resistor 330 ohm
d. Jumper Wires
e. Breadboard
3.2 Schematic Diagram
Berikut ini merupakan diagram schematic yang digunakan untuk perakitan alat dalam project kali ini yang didesain dengan fritzing:
Berdasarkan diagram tersebut ada 10 LED yang digunakan dan kutub negatif dari masing-masing LED dikoneksikan dengan resistor 330 ohm dan tersambung ke ground. Kutub positif dari 2 LED merah tersambung ke GPIO32. Kutub positif dari 2 LED kuning yang paling kiri tersambung ke GPIO33. Kutub positif dari 2 LED kuning yang tengah tersambung ke GPIO25. Kutub positif dari 2 LED kuning yang paling kanan tersambung ke GPIO26. Kutub positif dari 2 LED hijau tersambung ke GPIO27. Kabel putih tersambung ke GPIO13 yang merupakan touch sensor 4 pada ESP32.
3.2.1 Hasil Perakitan Alat
Berikut ini merupakan hasil perakitan alat sesuai diagram schematic yang telah dibuat:
3.3 Kode Program
3.4 Menjalankan Program
Berdasarkan kode program yang telah dibuat. 2 LED Merah didefinisikan dengan ledPin1, 2 LED Kuning yang paling kiri didefinisikan dengan ledPin2, 2 LED Kuning yang tengah didefinisikan dengan ledPin3, 2 LED Kuning yang paling kanan didefinisikan dengan ledPin4, dan 2 LED Hijau didefinisakn dengan ledPin5. GPIO13 didefinisikan sebagai touchPin. Nyala LED dari susunan ini akan dirancang menggunakan PWM sehingga LED dapat menerang dan meredup. Channel yang digunakan mulai dari 0 sampai 4, frekuensi 5000 Hz dan resolusi 8 bit. Threshold diatur diangka 20 sehingga saat touch sensor disentuh dan touch value berada dibawah threshold ESP32 akan menyalakan LED secara bergantian dan akan menerang dengan rangkaian PWM.
Setelah melakukan verifikasi dan mengupload program, ESP32 dapat melakukan perintah dengan baik dan program berjalan dengan sesuai. Saat touch sensor dipegang LED Merah akan menerang lalu diikuti LED Kuning secara bergantian sampai LED Hijau dan semua LED akan meredup.
3.5 Evaluasi
Setelah melakukan beberapa percobaan mulai dari perakitan hingga tahap uji coba, ada beberapa kendala yang dialami. Kendala pertama adalah LED tidak menyala setelah program dijalankan. Hal ini terjadi dikarenakan lampu led belum di assign didalam program dan solusinya dengan mendefinisikan ledPin pada program. Kedua LED dapat menyala secara PWM namun tidak bergantian. Hal ini dapat diselesaikan dengan cara menghubungkan masing-masing LED dengan channel PWM yang ada di ESP32 mulai dari channel 0 hingga channel 4 dan membuat looping untuk setiap lampu serta memberikan delay agar lempu dapat menerang secara bergantian. Setelah kendala tersebut diselesaikan, program dapat berjalan dan lampu bisa menyala dengan sesuai.
IV. KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan ada beberapa hal yang dapat disimpulkan:
4.1 Alat dan Bahan yang digunakan dalam percobaan ini meliputi komponen hardware yaitu ESP32, 10 LED, 5 Resistor 330 ohm, Breadboard, Jumper wires, microUSB, laptop/komputer, dan komponen software yaitu Arduino IDE.
4.2 Proses perakitan alat disesuaikan dengan diagram schematic dan semua komponen dapat berfungsi dengan baik.
4.3 Proses verifikasi dan pengiriman kode program ke ESP32 berjalan dengan baik tanpa kendala.
4.4 Secara umum, ESP32 berhasil melakukan perintah dengan baik yang ditandai dengan LED Merah sampai LED Hijau menerang secara bergantian saat touch sensor dipegang dan LED Merah dan Kuning akan mati saat LED Hijau menyala. Susunan lampu seperti ini cocok diimplementasikan sebagai lampu start pada sirkuit balap.
V. DAFTAR PUSTAKA
Vicen, Santos, S., Tapas, Pereira, L., Vincent, Low, H., & Olson, M. (2019, May 31). ESP32 capacitive touch Sensor pins with Arduino IDE. Retrieved February 13, 2021, from https://randomnerdtutorials.com/esp32-touch-pins-arduino-ide/
Abdelouahed, Santos, S., Wolver, D., Ravija, Heczko, Ł, Vitaly, . . . Sag, B. (2020, March 27). ESP32 PWM with Arduino ide (ANALOG Output). Retrieved February 13, 2021, from https://randomnerdtutorials.com/esp32-pwm-arduino-ide/
Software. (n.d.). Arduino. https://www.arduino.cc/en/software/
Komentar
Posting Komentar