August 2018 – Semesin

Data sensor arduino

Sensor adalah instrumen atau komponen yang mampu mendeteksi perubahan kondisi objek dalam jangkauannya. Pengukuran besaran perubahan tersebut harus diubah dahulu menjadi bentuk digital sehingga dapat diproses oleh perangkat digital lainnya.

Data variabel ini bisa dimonitoring secara lokal melalui layar monitor maupun global melalui internet.

Hal yang mendukung keandalan sistem monitoring :

realtime, yaitu data yang ditampilkan merupakan kondisi masa yang singkat, misalnya di perbarui setiap 1 detik.
Data memiliki identitas seperti lokasi, waktu.
Data yang diterima memiliki mekanisme penyaringan sehingga data yang ditampilkan terjamin.

Sensor detektor kebakaran

Terdapat beberapa Indikasi kebakaran yaitu :

Api dideteksi dengan sensor flame
Suhu dibaca dengan sensor suhu
Asap dibaca dengan sensor asap (smoke detector)

Dalam hal pencegahan kebakaran, ketiga variabel ini terus menerus dimonitoring secara lokal.

Monitoring detektor kebakaran ini secara global juga diperlukan untuk memberikan informasi kepada pihak terkait.

Dalam contoh ini ketiga (modul) sensor ini digunakan bersama arduino dan akan dikirimkan ke mysql server.

Akses informasi sensor dengan codeIgniter

Informasi data saat ini dapat dengan mudah diakses dimanapun, namun dengan menggunakan codeIgniter diperoleh beberapa keuntungan yaitu :

Pengembangan lebih mudah dengan baris program yang dapat disederhanakan.
Aksesibilitas dapat dengan mudah dikontrol.
Perlindungan terhadap server terutama server data lebih terjamin.

Skema Monitoring detektor kebakaran dengan codeIgniter

Komponen yang digunakan :

Arduino Uno
ESP8266
Flame detector
Sensor asap MQ7
Sensor suhu dht11
Relay
Buzzer

Sketch / koding monitoring detektor kebakaran esp8266 – WebServer.

#include "WiFiEsp.h"
#include <SoftwareSerial.h>
#include "DHT.h"
 
char ssid[] = "****";        // Isi dengan nama profil Wifi
char pass[] = "********";            // password wifi
char server[] = "x.x.x.x";

long waktuMintaData = 1000; //minta data setiap 1000ms

#define pinFlame    A0
#define pinMQ       A1
#define pinDHT      A2
#define pinBuzzer   8
#define pinRelay    9

float setSuhu = 31.0;

String Respon = "";
long waktuMulai;
bool responDariServer = false;
bool prosesKirimDataKeServer = false;
 
WiFiEspClient client;
int status = WL_IDLE_STATUS;

SoftwareSerial wifi(2,3);
DHT dht(pinDHT, DHT11);
 
void setup()
{
  pinMode(pinFlame, INPUT_PULLUP);
  pinMode(pinMQ, INPUT_PULLUP);
  pinMode(pinDHT, INPUT_PULLUP);
  pinMode(pinBuzzer, OUTPUT);
  digitalWrite(pinRelay, HIGH);
  pinMode(pinRelay, OUTPUT);

  Serial.begin(115200);
 
  wifi.begin(115200);
  WiFi.init(&wifi);
 
  // check for the presence of the shield
  if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
    Serial.println("WiFi shield not present");
    // don't continue
    while (true);
  }
 
  // attempt to connect to WiFi network
  while ( status != WL_CONNECTED) {
    Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: ");
    Serial.println(ssid);
    // Connect to WPA/WPA2 network
    status = WiFi.begin(ssid, pass);
  }
 
  // you're connected now, so print out the data
  Serial.println("You're connected to the network");
   
  printWifiStatus();
  dht.begin();
  waktuMulai = millis();
}
 
void loop()
{
  float suhu = dht.readTemperature();
//print status
  Serial.println();
  Serial.print("Api = ");
  Serial.println(digitalRead(pinFlame));
  Serial.print("Asap = ");
  Serial.println(digitalRead(pinMQ));
  Serial.print("suhu = ");
  Serial.println(suhu);
  
  if(!digitalRead(pinFlame) && !digitalRead(pinMQ) && (suhu < setSuhu))
  {
    digitalWrite(pinRelay, HIGH);
    digitalWrite(pinBuzzer, LOW);
    
  }
  if(digitalRead(pinFlame))
  {
    digitalWrite(pinRelay, LOW);
    digitalWrite(pinBuzzer, HIGH);
  }
  if(digitalRead(pinMQ))
  {
    digitalWrite(pinRelay, LOW);
    digitalWrite(pinBuzzer, HIGH);
  }
  if(suhu >= setSuhu)
  {
    digitalWrite(pinBuzzer, HIGH);
  }
  //kirim data
  if(waktuMintaData < millis() - waktuMulai)
  {
    waktuMulai = millis();
    prosesKirimDataKeServer = kirimDataKeServer();
  }

  while (client.available()) 
  {
    char c = client.read();
    Respon += c;
  }

  Serial.print("prosesKirimDataKeServer = ");
  Serial.println(prosesKirimDataKeServer);

  if (!client.connected() && prosesKirimDataKeServer) {
    Serial.println("Disconnecting from server...");
    client.stop();
    responDariServer = true;
    prosesKirimDataKeServer = false;
  }

  // penanganan data yang diterima dari server
  if(responDariServer)
  {
    responDariServer = false;
    Serial.println(Respon);
    int posisiData = Respon.indexOf("\r\n\r\n");
    String Data = Respon.substring(posisiData+4);
    Data.trim();
 
    String variabel;
    String nilai;
 
    Serial.println("Data dari server");
    posisiData = Data.indexOf('=');
    if(posisiData > 0)
    {
      variabel = Data.substring(0,posisiData);
      nilai = Data.substring(posisiData+1);
   
      //===========Penanganan respon disini
      if(variabel == "setSuhu")
      {
        setSuhu = nilai.toFloat();
      }
//      Serial.print(variabel);
//      Serial.print(" = ");
//      Serial.println(nilai);
    }
    Respon = "";
  }
}

bool kirimDataKeServer()
{
  Serial.println();
  Serial.println("Starting connection to server...");
  // if you get a connection, report back via serial
  if (client.connect(server, 80)) {
    Serial.println("Connected to server");
    // Make a HTTP request
 
    client.print("GET /index.php/databaseArduino/dariArduino");
    client.print("?Api=");
    client.print(digitalRead(pinFlame));
     
    client.print("&Asap=");
    client.print(digitalRead(pinMQ));

    client.print("&Suhu=");
    client.print(dht.readTemperature());
     
    client.println(" HTTP/1.1");
    client.print("Host: ");
    client.println(server);
    client.println("Connection: close");
    client.println();
    return true;
  }
  return false;
}
 
void printWifiStatus()
{
  // print the SSID of the network you're attached to
  Serial.print("SSID: ");
  Serial.println(WiFi.SSID());
 
  // print your WiFi shield's IP address
  IPAddress ip = WiFi.localIP();
  Serial.print("IP Address: ");
  Serial.println(ip);
 
  // print the received signal strength
  long rssi = WiFi.RSSI();
  Serial.print("Signal strength (RSSI):");
  Serial.print(rssi);
  Serial.println(" dBm");
 
  IPAddress gateway = WiFi.gatewayIP();
  Serial.print("gateway:");
  Serial.print(gateway);
  Serial.println(" ");
}

program codeIgniter untuk monitoring data sensor arduino:

databaseArduino.php

<?php
class databaseArduino extends CI_Controller {
  public function __construct() {
    parent::__construct();
  }

  public function dariBrowser() {
    $this->load->model('Model_databaseArduino');
    $this->Model_databaseArduino->salinDataDariBrowser();
    $data['dataSensor'] = $this->Model_databaseArduino->ambilDataDariArduino();
    $data['dataParameter'] = $this->Model_databaseArduino->ambilDataDariBrowser();

    $this->load->view("data_sensor", $data);
  }

    public function dariArduino() {
    $this->load->model('Model_databaseArduino');
    $this->Model_databaseArduino->salinDataDariArduino();
    $data['dataParameter'] = $this->Model_databaseArduino->ambilDataDariBrowser();

    $this->load->view("data_parameter", $data);
  }
}
?>

Model_databaseArduino.php

<?php
class Model_databaseArduino extends CI_Model {

  public $title;
  public $content;
  public $date;

  public function ambilDataDariArduino()
  {
    $this->load->database();
    $query = $this->db->query("SELECT * FROM (
    SELECT * FROM `data_sensor` ORDER BY `nomor` DESC LIMIT 10
    ) sub
    ORDER BY `nomor` ASC");
    $this->db->close();  
    return $query->result();
  }

  public function salinDataDariArduino()
  {
    date_default_timezone_set('Asia/Jakarta'); # add your city to set local time zone
    $now = date('Y-m-d H:i:s');

    $this->load->database();
    $this->db->set('waktu', $now);
    $this->db->set('api', $this->input->get('Api'));
    $this->db->set('asap', $this->input->get('Asap'));
    $this->db->set('suhu', $this->input->get('Suhu'));
    $this->db->insert('data_sensor');
    $this->db->close();
  }

  public function ambilDataDariBrowser()
  {
    $this->load->database();
    $query = $this->db->query("SELECT * FROM `data_parameter` ORDER BY `nomor` DESC LIMIT 1");
    $this->db->close();  
    return $query->row();
  }

  public function salinDataDariBrowser()
  {
    date_default_timezone_set('Asia/Jakarta'); # add your city to set local time zone
    $now = date('Y-m-d H:i:s');

    $this->load->database();
    $this->db->set('waktu', $now);
    $this->db->set('setSuhu', $this->input->post('setSuhu'));
    $this->db->insert('data_parameter');
    $this->db->close();  
  }
}
?>

data_sensor.php

<?php
  defined('BASEPATH') OR exit('No direct script access allowed');

  if(isset($dataParameter))
  {
    echo "setSuhu=";
    echo $dataParameter->setSuhu;
  }
?>

data_parameter.php

<?php
defined('BASEPATH') OR exit('No direct script access allowed');
?>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <title>Welcome to CodeIgniter</title>

  <style type="text/css">

  ::selection { background-color: #E13300; color: white; }
  ::-moz-selection { background-color: #E13300; color: white; }

  body {
    background-color: #fff;
    margin: 40px;
    font: 13px/20px normal Helvetica, Arial, sans-serif;
    color: #4F5155;
  }

  a {
    color: #003399;
    background-color: transparent;
    font-weight: normal;
  }

  h1 {
    color: #444;
    background-color: transparent;
    border-bottom: 1px solid #D0D0D0;
    font-size: 19px;
    font-weight: normal;
    margin: 0 0 14px 0;
    padding: 14px 15px 10px 15px;
  }

  code {
    font-family: Consolas, Monaco, Courier New, Courier, monospace;
    font-size: 12px;
    background-color: #f9f9f9;
    border: 1px solid #D0D0D0;
    color: #002166;
    display: block;
    margin: 14px 0 14px 0;
    padding: 12px 10px 12px 10px;
  }

  #body {
    margin: 0 15px 0 15px;
  }

  p.footer {
    text-align: right;
    font-size: 11px;
    border-top: 1px solid #D0D0D0;
    line-height: 32px;
    padding: 0 10px 0 10px;
    margin: 20px 0 0 0;
  }

  #container {
    margin: 10px;
    border: 1px solid #D0D0D0;
    box-shadow: 0 0 8px #D0D0D0;
  }
  </style>
</head>
<body>



<!--
<form action="/form/data_submitted" method="get">
User Name: <input type="text" name="u_name" placeholder="Please Enter User Name" class="input_box">
<br>
User email: <input type="text" name="u_email" placeholder="Please Enter Email Address" class="input_box">
<input type="submit" value="Submit" class="submit">
</form>
-->

<?php

// echo $this->input->post('setSuhu');

echo form_open('databaseArduino/dariBrowser');
if(isset($dataParameter->setSuhu))
{
  echo form_input('setSuhu', $dataParameter->setSuhu);
}
else
{
  echo form_input('setSuhu', '30.0');
}
echo form_submit('suhuSubmit', 'Set Temperatur');
echo form_close();

echo "<br>";
echo "<strong>Data pembacaan sensor</strong>";
echo "<br>";
echo "<table>";

  echo "<tr>";
  echo "<td width='50'>Nomor</td>";
  echo "<td width='200'>Waktu</td>";
  echo "<td width='50'>Api</td>";
  echo "<td width='50'>Asap</td>";
  echo "<td width='50'>Suhu</td>";
  echo "</tr>";

  foreach ($dataSensor as $row)
{
  echo "<tr>";
  echo "<td>".$row->nomor."</td>";
  echo "<td>".$row->waktu."</td>";
  echo "<td>".$row->api."</td>";
  echo "<td>".$row->asap."</td>";
  echo "<td>".$row->suhu."</td>";
  echo "</tr>";
}
echo "</table>";
?>
</body>
</html>

file server : htdocs.zip

Clock 1Hz

Clock 1Hz atau penanda detik tanpa rtc

long millisDetik;

void setup() {
  millisDetik = millis();
}

void loop() {
  if(millisDetik != millis() / 1000L)
  {
    millisDetik = millis() / 1000L;

    // Kode

  }
}

Menghemat RAM menggunakan flash string

Arduino memiliki memory ram yang kecil, salah satu langkah penghematan adalah dengan memasukkan konstanta text / string ke dalam flash seperti kode berikut:

  Serial.println(F("https://www.project.semesin.com"));

atau jika menggunakan alamat

const PROGMEM char text[] = "https://www.project.semesin.com";
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println((const __FlashStringHelper *)text);
}

Definisi nilai output

Nilai parameter fungsi digitalWrite relay (NC/NO) dan transistor/mosfet sering kali terbalik, untuk mempermudah pekerjaan nilainya LOW-nya lebih baik didefenisikan.

#define pinRelay   8
#define relayLOW   HIGH //relay dengan nilai kebalikan

void setup() {
  pinMode(pinRelay, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(pinRelay, relayLOW);//mati
  delay(1000);
  digitalWrite(pinRelay, !relayLOW);//hidup
  delay(1000);
}

Cast Float to Byte Array

Dalam komunikasi data berbentuk float, lebih baik mengirim data berupa byte array dari pada nilai string dari float

Serial.begin(9600);
float nilaiFloat = 0.15625;
byte *arrayByte;

arrayByte = (byte*)&nilaiFloat;
Serial.print(nilaiFloat);
Serial.print(" = ");
Serial.print(arrayByte[3],HEX);
Serial.print(' ');
Serial.print(arrayByte[2],HEX);
Serial.print(' ');
Serial.print(arrayByte[1],HEX);
Serial.print(' ');
Serial.println(arrayByte[0],HEX);

Aksi tombol repeat (tekan lama dan berulang)

Penggunaan tombol untuk merubah nilai settingan naik dan turun dengan fitur ‘tekan sekali-berubah sekali’ dan ‘tekan lama-berubah berulang’ (repeating button) bisa menggunakan metode berikut:

#define pinTombolUp         2
pinMode(pinTombolUp, INPUT_PULLUP);
if (!digitalRead(pinTombolUp))
{
  delay(50);//debounce
  bool tombolStart = true;
  while (!digitalRead(pinTombolUp))
  {


    // Aksi tombol disini


    if (tombolStart)
    {
      //tekan pertama delay 10*50 = 500ms
      for (byte d = 0; d < 10 && !digitalRead(pinTombolUp); d++)
      {
        delay(50);
      }
      tombolStart = false;
    }
    else
    {
      delay(100);//perulangan aksi dengan delay 100ms
    }
  }
}

Konstanta memory

Konstanta memory mikrokontroller pada arduino

  Serial.println(FLASHEND);//ukuran flash
  Serial.println(RAMEND);//ukuran ram
  Serial.println(XRAMEND);//ukuran ram tambahan
  Serial.println(E2END);//ukuran eeprom

Offset anggota struct

Ketika menggunakan memori EEPROM untuk menyimpan struktur data (struct), maka untuk merujuk data tertentu dapat menggunakan fungsi ‘offsetof’ (jika alamat struct di EEPROM = 0)

struct Setting
{
  byte tokenSetting;
  byte jumlahDatabase;
  byte password[4];
};

Serial.println(offsetof(Setting, tokenSetting));
Serial.println(offsetof(Setting, jumlahDatabase));

Karakter Simbol untuk LCD Matrix

LCD karakter menyimpan font di dalam memory internalnya dengan penomoran 0 hingga 255. Sebagi contoh simbol derajat ‘°’ bernilai 223 (hex 0xDF) maka untuk mencetak karakter diluar char (0x80 – 0xFF) nilai tersebut di cast dulu menjadi char.

lcd.print((char)223);

Set baudrate esp8266

Penggunaan SoftwareSerial menjadi alternatif untuk komunikasi serial, namun menjadi tidak stabil pada baudrate yang tinggi. Seperti pada esp8266 yang lalu lintas komunikasi serial-nya besar akan sangat berpengaruh akibat ketidakstabilan ini. Untuk itu baudrate esp8288 mau tidak mau harus diturunkan menjadi 9600, caranya adalah dengan memberikan perintah AT command kepada esp8266 seperti berikut :
AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0

Semesin

Perancangan perangkat dan instrument otomatis

Month: August 2018

Mengirim data detektor kebakaran dari arduino ke internet dengan antarmuka code igniter