Tutorial 9 - Arduino & Real Time Clock (DS3231) - Set Alarm

Apa khabar semua? Saya doakan semua pembaca blog ini sihat - sihat belaka. Untuk post kali ini, saya ingin berkongsi cara - cara menggunakan Real Time Clock (RTC) jenis DS 3231. Kenapa saya ingin membawa tajuk ini kepada semua??? Sebab ramai yang bertanya kepada saya bagaimana boleh mengawal alatan elektrik @ apa - apa output kita dengan berpandukan masa (time based).

Sebelum saya menerangkan RTC lebih lanjut, pernahkah anda terfikir, bagaimana PC atau desktop kita sentiasa memaparkan waktu yang tepat dan betul walau dalam keadaan tiada bateri atau bekalan kuasa? Anda boleh mencuba sendiri menggunakan laptop  / PC anda. Cabut bateri, jangan sambungkan bekalan kuasa dan biarkan dalam masa 5 - 10 minit. Kemudian pasang balik bateri / pasang bekalan kuasa dan ON laptop / PC anda. Masa yang dipaparkan MASIH TEPAT. Kenapa? Ini kerana dalam laptop / PC anda, telah dipasang dengan satu peranti (device) yang dipanggil RTC. RTC ini menggunakan bateri kecil dan tidak akan terganggu operasinya jika tidak mendapat bekalan kuasa dari luar kerana dia ada bekalan kuasa yang sendiri. Segala data mengenai masa dan tarikh akan distorkan pada hari pertama anda membeli laptop (sewaktu configure OS) dan tidak akan hilang sehinggalah anda membuang data tersebut (format laptop) atau RTC ini sendiri dah rosak.

Saya ada terbaca, yang kadar ketepatan RTC sangat baik. Jika dipasang selama 1 tahun, kadar ketepatan jam anda mungkin lari dalam 2 saat sahaja. 1 tahun tau!! Lari 2 saat je!! Power la tu!

RTC DS-3231 (Front)

RTC DS-3231 (Rear)

Saya pernah membuat 2 projek yang menggunakan RTC ini. Ada yang nak kawal siraman pokok dan ada yang nak buat timer + clock (3 kali sehari) dan outputnya adalah semburan pewangi, lampu dan kipas. Harga RTC ini dalam lingkungan RM35 - RM40 sahaja. Ingat!! Ada dua jenis RTC di pasaran, DS3231 dan DS1307. DS3231 adalah lebih stabil dan upgraded version kepada DS1307. Jadi, belilah device yang paling latest. Mmmuuaaahhh cikedd!

Bateri dan module adalah dijual berasingan yer....!! Belilah dekat kedai mana pun.. Memang asing - asing. Gunakan bateri jenis XX2032 (3V - 3.7V) di kedai jam tangan.. Di Bidor, bateri ni harga dia RM9/-. Beli dekat KL, RM12/-. Hampeh!!

So, untuk tutorial kali ini, saya nak berkongsi cara menggunakan Arduino dan RTC DS3231 untuk membuat task (hidupkan LED) pada pukul 2.50 pagi dan tutup LED 10 saat kemudian. Kenapa 2.50 pagi?? Aku nak solat tahajjud!!  Hahaha!! Moh ler yeop!!

Komponen yang diperlukan:

1. Arduino
2. RTC DS3231
3. 16x02 LCD Display
4. Potentiometer 10k Ohm
5. Resistor 220 Ohm
6. LED
7. Jumper Cable
8. Breadboard
9. USB Cable A-B type

Library yang perlu ditambah ke dalam Arduino

1. DS3231.h 
2. Time.h
3. TimeAlarms.h
4. VirtualWire.h

Cara Penyambungan

Untuk RTC DS3231 Module, ikut sambungan seperti di bawah:

      RTC                                      Arduino

      32K                                Tiada Sambungan

     SQW                               Tiada Sambungan

      SCL                                   SCL atau A4

      SDA                                  SDA atau A5

      VCC                                        5V

      GND                                      GND

Sambungan Penuh Untuk Litar

Aturcara:

1. Untuk menggunakan RTC kali pertama (bau kedai lagi), anda dikehendaki memuat naik (upload) WAKTU yang terbaru ke dalam module RTC ini.
2. Mana nak dapat full coding? Nah, amek ni. Jangan cakap abang tak payunggg! 

Set_Time_RTC_3231

Pada baris ke-19, anda akan nampak aturcara ini:

 setDS3231time(SS,MM,JJ,H,TT,BB,YY);  

Ubah ikut panduan di bawah:

SS - saat / seconds. Jika nak set saat = 5, taip 5 sahaja. Jangan taip 05!

MM - minit / minute. Sama cara taip macam saat.

JJ - jam / hours. Guna sistem 24 jam. Kalau pukul 6 pagi, taip 6. Kalau pukul 2 petang, tulis 14

H - Hari / Day. Kalau hari Ahad, tulis 1, Isnin = 2..... hinggalah Sabtu = 7

TT - Tarikh / Date. Kalau 5hb, taip 5 shj.. Jgn 05

BB - Bulan / Month. 1 - 12. Takkan ni pun kena ajar kut.. Huhu

YY - Tahun / Year. Kalau 2016, tulis 2 angka terakhir je iaitu 16.

Sebagai contoh, saya nak setkan:

Waktu: 2.45 petang

Tarikh: 19 / 5 / 2016 (Khamis)

jadi, saya akan ubah line tadi macam ini:

setDS3231time(00,45,14,5,19,5,16); .

Lepas itu, untuk Alarm pula, kita akan upload aturcara yang berlainan. Anda tak perlu risau sebab aturcara yang ada upload sebelum ini (Set Time RTC) hanya akan hilang dalam Arduino, tetapi tidak pada RTC module. So, tak perlu risau la jam anda akan lari atau tak sama dengan yang asal.

Mana nak dapat full coding? Nah, amek lagi ni!! Jangan cakap abang tak pasang khemah! 

Alarm using RTC & LCD 

Pada baris 24 & 25 coding alarm ni, anda akan nampak line ni:

  Alarm.alarmRepeat(2,50,00, Alarm1High);
  Alarm.alarmRepeat(2,50,10, Alarm1Low);  

Itu maksudnya alarm akan trigger pada pukul 2:50 pagi 00 saat (setiap hari) dan juga 2:50 pagi 10 saat. Setiap hari!! Tapi kenapa saya buat alarm pada waktu yang hanya beza 10 saat?? Sebab saya bijak!! Hahaha. Takdela.. Sebab saya nak assign 2 job berbeza pada 2 waktu berbeza.

Macam ni, pada waktu 2:50 pagi 00 saat, saya nak LED saya ON dan selepas 10 saat, Alarm akan trigger sekali lagi dan kali ini saya bagi arahan dia untuk OFF  balik LED tadi. Senangkan? Kalau anda nak 20 saat, 1 minit, 1 jam, tukar je pada baris Alarm1Low.

Kalau nak 10 Alarm dalam sehari? Declare la 20 Alarm dengan nama berbeza. Kenapa 20?? Yelah, sebab 10 untuk ON, 10 lagi untuk OFF. Tak gitu? Guna la Alarm2High, Alarm2Low, Alarm3High, Alarm3Low dan seterusnya.. Lepas tu, assign void untuk setiap Alarm tadi. Simple mimple kn?

Arduino Nano + RTC DS3231 + LCD

SELAMAT MENCUBA!!

Tutorial 8 : Pad Kekunci (Keypad) & Arduino

ASSALAMUALAIKUM WBT & SALAM SEJAHTERA

Apa khabar semua? Saya mendoakan agar semua pembaca setia blog litarprojek2u sihat dan sejahtera belaka.

Sempena hari Jumaat yang penuh keberkatan ini, saya ingin berkongsi dengan pembaca semua cara - cara membuat sambungan dan di antara Arduino dan keypad (4x4) dan juga cara menulis atur caranya.

Apa itu Pad Kekunci (Keypad) ?

Pad kekunci adalah sejenis alat / komponen yang membekalkan (provide) isyarat masukan (input) kepada Arduino. Keypad biasanya dipakai bila mana pengguna ingin membuat operasi menggunakan jujukan nombor seperti password, nombor telefon, nombor pekerja dan lain - lain lagi.

Terdapat pelbagai keypad yang dijual di pasaran. Ada yang murah, ada yang mahal. Pada pendapat saya, keypad jenis membrane adalah sangat sesuai kerana ianya lebih ekonomi dan saiznya yang nipis memudahkan pengguna untuk pasang dan dibawa ke mana - mana.

Membrane Keypad (4 x 4)

Button Keypad (4 x 4)

Button Keypad (4 x 3)

Jika diperhatikan, kita dapat lihat perbezaan ketara antara keypad (4 x 4) dan keypad (4 x 3). Untuk 4 x 4, keypad tersebut mempunyai 4 baris dan 4 kolum (16 karakter) manakala bagi 4 x 3,  keypadnya pula mempunyai 4 baris dan 3 kolum (12 karakter). Oleh yang demikian, adalah sangat penting jika anda memilih keypad yang betul sebelum membeli. Takut membazir pula. Membazir tu kan amalan syaitoon!

Operasi Aturcara

LED akan menyala apabila kata kunci (password) yang betul iaitu 1234 dimasukkan ke dalam sistem. Cara menekan masuk password adalah dengan cara menekan karakter 1, 2, 3 dan 4, kemudian diikuti butang ' * ' yang berfungsi seolah - olah butang ENTER. Jika pengguna tersilap tekan (sebab jari gemuk sangat), pengguna boleh menggunakan butang ' # ' yang berfungsi sebagai butang RESET.

Secara jujurnya, projek ini amat menarik kerana anda boleh mengubah LED kepada Solenoid Lock ( guna litar geganti untuk terima isyarat dari Arduino ) dan letakkan dibahagian dalam pintu rumah anda. Ia akan bertindak seperti home security system. Murah & mudah.

Komponen Yang Diperlukan

1. Arduino ( apa - apa jenis pun takpe, tapi saya guna Nano )
2. Membrane Keypad
3. USB Cable A-B type
4. Perintang 220 Ohm
5. LED
6. Jumper Cable

Libraries Yang Diperlukan

1. Keypad 
2. Password 

Sambungan Litar

LED disambung pada pin 13 Arduino Nano

Resistor 220 dipasang pada LED

Aturcara

#include <Password.h>
#include <Keypad.h>


Password password = Password ("1234"); // tukar password disini


const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
{'1','2','3','A'},
{'4','5','6','B'},
{'7','8','9','C'},
{'*','0','#','D'}
};

byte rowPins[ROWS] = { 9, 8, 7, 6 };
byte colPins[COLS] = { 5, 4, 3, 2 };

Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );

void setup()
  { 
  pinMode(13, OUTPUT);
  keypad.addEventListener(keypadEvent);
  }

void loop(){
  keypad.getKey();
  }
  void keypadEvent(KeypadEvent eKey){
  
  switch (keypad.getState()){
  case PRESSED:
  
  switch (eKey){
    
    case '*': 
    
    checkPassword();
    delay(10); 
    break;
    
    case '#': 
    
    password.reset();
    delay(10);
    
    break;
    
    default: 
    
    password.append(eKey);
    delay(10);
    }
  }
}

void checkPassword(){
  
if (password.evaluate())
    {
    digitalWrite(13, HIGH);   
    }


else
    {
    digitalWrite(13, LOW); 
    }
}

Tutorial 7 - Arduino & GSM Module (SIM900)

ASSALAMUALAIKUM W.B.T & SALAM SEJAHTERA

Hai pembaca setia blog litarprojek2u! Apa khabar semua? Semoga sihat - sihat belaka. Okey, cerita banyak pun tak guna. Untuk post kali ini, saya ingin kongsikan cara - cara menggabungkan Arduino UNO dengan satu lagi alat perhubungan tanpa wayar iaitu GSM Module jenis SIM900. Jika anda baca post sebelum ini, saya ada membuat senarai pendek tentang alat perhubungan tanpa wayar ini. Antaranya ialah RF Transmitter & Receiver, Bluetooth dan GSM. GSM module ni sangat powerful sebab kita boleh kawal litar kita menggunakan SMS atau, lagi power, boleh buat call terus. Oleh kerana dia power, harga dia pun boleh tahan power. Chia chia chia... (ketawa jilake)

Saya ada membuat tinjauan sekitar Jalan Pasar di Pudu, KL (syurga elektronik bagi saya) berkaitan modul GSM ini. Saya dapati harga setiap kedai lebih kurang sama sahaja iaitu dalam lingkungan RM190 ke RM200. Tak termasuk GST tau.. So, dalam RM210++ la jugak.. Jadi, kalau ada pembaca yang ingin membeli module ini, pasti jangan kena tipu pulak ye.. Kalau murah semacam je, hati - hati. Takut kena scam pula.

APA ITU SIM900?

SIM900 GSM / GPRS Shield

SIM900 GSM/GPRS Shield adalah alat yang berfungsi untuk melakukan komunikasi antara telefon bimbit dengan Arduino anda menggunakan rangkaian GSM. Menggunakan alat ini, kita boleh menghantar dan menerima SMS dan panggilan, dengan menggunakan general purpose input/output (GPIO) yang disediakan

SIM900 menggunakan AT Command untuk beroperasi dan menggunakan komunikasi UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) dengan Arduino. SIM900 memiliki 12 GPIO, 2 ADC dan 1 PWM.

SIM900 boleh beroperasi secara Quad Band, iaitu rangkaian GSM yang berfrekuensi 850MHz, 900MHz, rangakaian Dual-Band 900/1800MHz dan 1900MHz. Di Malaysia, kita menggunakan jaringan 900/1800MHz. Oleh yang demikian, boleh la kita guna module ini.

 

Ciri - ciri lain SIM900 (saya copy paste dari eBay)

• Quad-Band 850 / 900/ 1800 / 1900 MHz. 
• GPRS multi-slot class 10/8
• GPRS mobile station class B
• Compliant to GSM phase 2/2+
• Class 4 (2 W @ 850 / 900 MHz)
• Class 1 (1 W @ 1800 / 1900MHz)
• Control via AT commands - Standard Commands: GSM 07.07 & 07.05 | Enhanced Commands: SIMCOM AT Commands.
• Short Message Service - so that you can send small amounts of data over the network (ASCII or raw hexadecimal).
• Embedded TCP/UDP stack
• RTC supported.
• Selectable serial port.
• Speaker and Headphone jacks
• Low power consumption - 1.5mA(sleep mode) 
• Industrial Temperature Range - -40°C to +85 °C

Library yang perlu ditambah:

Untuk menggunakan module ini, anda perlu menambah library Software Serial ke dalam folder libraries Arduino.

Bekalan Kuasa SIM900

Untuk membolehkan module ini beroperasi dalam keadaan optimum, sila gunakan adapter berkapasiti 5V dengan arus sebanyak 2 Ampere.

Operasi

Untuk kali ini, saya ingin membina satu aturcara bila mana water sensor mengesan air (HIGH), SMS akan dihantar ke telefon bimbit penerima.

Memasang Kad Sim pada SIM900

Pastikan kad sim yang anda hendak pasang pada module ini ada kredit ye. Kalau takde kredit, sampai kiamat la SMS tak kan diterima.

Pasang sim kad pada Modul SIM900

Selepas anda memasang sim kad, gunakan adapter 5V,2A untuk menghidupkan module ini. Terdapat 2 indicator LED iaitu Status dan juga NetLight. Jika module ini menerima voltan yang mencukupi dan minima arus, LED Status akan menyala (tidak berkelip). Anda perlu menekan  softswitch yang terdapat pada module tersebut. Jika Netlight berkelip selang 3 saat, itu menunjukkan yang SIM900 anda sudah bersedia untuk beraksi.

Sambungan

Bagi water sensor, sambungan dia adalah sangat mudah. Terdapat 3 pin iaitu +, - dan S. Jadi:

• + sambung pada pin Arduino 5V
• - sambung pada pin Arduino GND
• S sambung pada pin Arduino A0 (sebenarnya, mana - mana pin Analog Input pun boleh)

Water Sensor

Untuk berkomunikasi dengan Arduino, shield ini menggunakan komunikasi serial UART. Pin yang digunakan adalah port Arduino anda, sama ada ingin gunakan pin Rx/Tx (D0/D1) atau Rx/Tx (D7/D8). Agar tidak menganggu komunikasi antara Arduino dengan PC, pin yang kita gunakan adalah software serial D7/D8. Oleh itu, kita perlu membuat tetapan jumper UART di module SIM900 seperti gambarajah di bawah:

Sambungan UART pada SIM900

 

Aturcara.

#include <SoftwareSerial.h>   
#define rxPin 0  
#define txPin 1  

SoftwareSerial mySerial = SoftwareSerial(rxPin, txPin);  
char text[150];   
String message="WATER DETECTED";

int Water_Sensor = A0;

int Water_Sensor_State = 0;

int sms_Send = 0;

void setup() {

  mySerial.begin(9600);  

  pinMode (Water_Sensor, INPUT);

}

void loop() {

 Water_Sensor_State = digitalRead (Water_Sensor);

 if ( Water_Sensor_State == HIGH )
  {
    for (sms_Send; sms_Send < 1; sms_Send++)
        {
          delay (30);
          mySerial.print("AT+CMGF=1\r"); 
          delay(1000);  
          mySerial.print("AT+CMGS=\"+601xxxxxxxx\"\r"); // masukkan no. telefon
          delay(1000);  
          mySerial.println(message);  
          mySerial.print("\r");  
          delay(1000);  
          mySerial.println((char)26);  
          mySerial.println();
        }
      
   }

 else
  {

  }

Tutorial 6 - Arduino + 433MHz Radio Frequency (RF) Transmitter & Receiver

ASSALAMUALAIKUM WBT & SALAM SEJAHTERA.

Seperti yang janjikan pada post sebelum ini, saya akan menerangkan tentang cara mengawal output menggunakan kaedah wireless. Kali ini, saya memilih alat / komponen asas dalam telekomunikasi  iaitu Radio Frequency.

433MHz RF Transmitter - Receiver

Untuk pengetahuan anda, RF banyak digunakan pada alat kawalan jauh (remote control) seperti TV, penghawa dingin, kipas dan juga alat keselamatan kereta. Sebelum kita pergi lebih jauh, adalah lebih baik kita mengenal secara mendalam tentang RF Transmitter - Receiver.

Transmitter (Tx): 

Voltan Kendalian : 3V hingga 12V  (untuk kuasa maksimum, guna 12V)
Arus Kendalian: 9mA hingga 40mA
Mod Resonan: Surface Acoustic Wave
Mod Modulasi: Amplitude Shift Keying
Frekuensi Kendalian: 433MHz
Kuasa Penghantaran: 25mW (433MHz pada 12V)
Ralat Frekuensi: +150kHz (maksima)
Halaju Gelombang :  kurang dari 10Kbps

Receiver (Rx):

Voltan Kendalian: 5.0VDC +0.5V
Arus Kendalian: maksima 5.5mA
Mod Nyahmodulasi: On Off Keying / Amplitude Shift Keying
Frekuensi Kendalian: 315MHz hingga 433.92MHz
Lebar jalur: 2MHz
Halaju Penghantaran: <9.6Kbps (pada 315MHz dan -95dBm)


Jika di lihat pada spesifikasi di atas, kita boleh membuat kesimpulan yang dengan menggunakan RF Tx-Rx ini, jarak maksimum antara Tx dengan Rx boleh dikawal sejauh 100 meter!! What??!! Ya. 100 meter. Jarak 100 meter hanya boleh dicapai jika tiada halangan seperti dinding, pokok atau bangunan. Atau dalam kata lain, KAWASAN TERBUKA ler.. Jika ada halangan antara Tx dan Rx, maka jarak maksima 100 meter tidak mampu dicapai.

Untuk projek kali ini, saya akan menggunakan 2 Arduino (satu untuk transmit data dan satu lagi untuk receiver) untuk menyalakan LED. Jika bahagian Rx menerima isyarat yang dihantar oleh Rx, LED pada pin 13 (onboard) akan berkelip - kelip mengikut isyarat yang diterima.

Ayuh!! kita mula berhuhu~ ~

Komponen  yang diperlukan.

1. Arduino UNO - 2 set
2. 433MHz Transmitter - Receiver - 1 set
3. Jumper Wire - sesedap rasa
4. Breadboard
5. 9V Bateri (Petak) - 2 biji

Skematik Sambungan Litar

Sambungan pada Tx

Sambungan pada Rx

 Aturcara Arduino

Sebelum menulis aturcara, anda perlu memuat turun Arduino library yang membolehkan pengguna menghantar data ringkas tanpa melalui proses addressing, re-transmit dan juga acknowlegdement. Klik link dibawah dan paste folder VirtualWire ini ke dalam libraries Arduino.


Virtual Wire Arduino 

Aturcara pada Tx

#include <VirtualWire.h>
char *controller;
void setup()
{
  pinMode(13,OUTPUT);
  vw_set_ptt_inverted(true);
  vw_set_tx_pin(12);
  vw_setup(4000);
}

void loop()
{
  controller="1"  ;
  vw_send((uint8_t *)controller, strlen(controller));
  vw_wait_tx(); 
  digitalWrite(13,1);
  delay(2000);
  controller="0"  ;
  vw_send((uint8_t *)controller, strlen(controller));
  vw_wait_tx(); 
  digitalWrite(13,0);
  delay(2000);
}

Aturcara pada Rx

#include <VirtualWire.h>
 
void setup()
{
  vw_set_ptt_inverted(true);
  vw_set_rx_pin(12);
  vw_setup(4000); 
  pinMode(13, OUTPUT);
  vw_rx_start();     
}
  
void loop()
{
  uint8_t buf[VW_MAX_MESSAGE_LEN];
  uint8_t buflen = VW_MAX_MESSAGE_LEN;

    if (vw_get_message(buf, &buflen)){
      
       if(buf[0]=='1'){
         digitalWrite(13,1);
         }
   
      if(buf[0]=='0'){
         digitalWrite(13,0);
         }

      }
}

Pengenalan - ARDUINO Dan Alat Perhubungan Tanpa Wayar

ASSALAMUALAIKUM & SALAM SEJAHTERA

Untuk entry kali ini, saya akan berkongsi bersama para pembaca tentang komponen komunikasi yang biasa digunakan bersama mikro pengawal Arduino.

Persoalan yang biasa diajukan kepada saya adalah mengapa perlu ada komponen komunikasi? Jawapannya mudah! Untuk menghantar isyarat kepada sesuatu alat dengan menggunakan kaedah tanpa wayar atau wireless.

Sebagai contoh, jika saya ingin menghidupkan lampu rumah yang terletak 200km dari lokasi saya berada sekarang, apa yang saya perlukan adalah Arduino dan 1 alat komunikasi. Kedua-dua alat ini saya akan letakkan di rumah saya dan berada dalam keadaan ON 24 jam. Bila saya ingin menghidupkan lampu / kipas, saya hanya perlu membuat panggilan ke alat komunikasi yang di attach bersama Arduino dan pommm!! lampu pun hidup.. Hebat bukan?!

Terdapat beberapa jenis alat komunikasi yang biasa digunakan bersama Arduino, antaranya ialah:

1. 433MHz RF Module
2. Bluetooth Module
3. GSM Module
4. Wi-Fi Module

433MHz Radio Frequency Module

Bluetooth Module

GSM Module (Siemens TC-35)

Wi-Fi Module

Saya akan kongsikan dalam post yang akan datang cara menggunakan 433MHz RF Transmitter & Receiver bersama Arduino.

Tunggu...