Sistem Lampu Jalan Pintar Berbasis IoT

Tentang proyek ini

Definisi Masalah

Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, terlihat di sejumlah kota bahwa lampu jalan merupakan salah satu pengeluaran yang sangat besar di sebuah kota. Biaya yang dikeluarkan sangat besar sehingga semua lampu uap natrium mengkonsumsi lebih banyak daya. Biaya yang dikeluarkan untuk penerangan jalan tersebut dapat digunakan untuk pembangunan bangsa lainnya. Saat ini digunakan sistem manual dimana lampu akan dibuat ON/OFF yaitu lampu akan dibuat ON pada malam hari dan dimatikan pada pagi. Oleh karena itu ada banyak pemborosan energi antara ON/OFF. Ini adalah salah satu penyebab utama peralihan ke sistem otomatis, karena lebih sedikit pemborosan daya dan dengan demikian menghemat banyak pengeluaran moneter. Selain itu, kelemahan lain dari sistem yang ada dijelaskan di bawah ini.

Kekurangan Sistem yang Ada

• Mematikan/menghidupkan lampu jalan secara manual
• Konsumsi energi lebih banyak
• Biaya tinggi
• Lebih banyak tenaga kerja

Sekarang beralih ke sistem yang diusulkan otomatis dengan penggunaan sensor cahaya, bukan hanya penghematan energi dan memastikan keselamatan, kita juga dapat melihat beberapa keuntungan berikut.

Keunggulan Sistem yang Diusulkan

• Pengalihan otomatis lampu jalan
• Pengurangan biaya pemeliharaan
• Pengurangan emisi CO₂
• Pengurangan polusi cahaya
• Komunikasi nirkabel
• Hemat energi
• Pengurangan tenaga kerja

Masukan A.LDR

Resistor bergantung cahaya (LDR) juga disebut sebagai fotoresistor adalah perangkat yang faktor resistivitasnya adalah fungsi dari radiasi elektromagnetik. Oleh karena itu, mereka adalah perangkat peka cahaya yang mirip dengan mata manusia. Mereka juga disebut sebagai fotokonduktor, sel konduktif atau hanya fotosel. Mereka terbuat dari bahan semikonduktor dengan resistansi tinggi. LDR bekerja berdasarkan prinsip konduktivitas foto. Konduktivitas foto adalah fenomena optik di mana konduktivitas bahan berkurang ketika cahaya benar-benar diserap oleh bahan. Namun, ketika cahaya menyinari LDR, resistansinya turun dan arus mengalir ke basis transistor pertama dan kemudian transistor kedua. Resistor preset dapat dinaikkan atau diturunkan untuk menambah atau mengurangi resistansi, dengan cara ini dapat membuat rangkaian lebih atau kurang sensitif. LDR mengirim tanggapan ke Arduino.

Sensor B.IR

Sensor inframerah adalah instrumen elektronik yang digunakan untuk merasakan karakteristik tertentu di sekitarnya dengan memancarkan dan/atau mendeteksi radiasi inframerah. Ia juga mampu mengukur panas suatu objek dan mendeteksi gerakan. Gelombang inframerah tidak terlihat oleh mata manusia. Dalam spektrum elektromagnetik, radiasi inframerah adalah daerah yang memiliki panjang gelombang lebih panjang dari panjang gelombang cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari gelombang mikro. Wilayah inframerah kira-kira dibatasi dari 0,75 hingga 1000µm. Sensor IR (inframerah) mendeteksi cahaya inframerah. Cahaya IR diubah menjadi arus listrik, dan ini dideteksi oleh detektor tegangan atau arus listrik. Sensor IR mengirimkan respons ke arduino.

C. LED

Alight-emitting diode (LED) adalah dioda sambungan, yang memancarkan cahaya saat diaktifkan. Ketika kita menerapkan tegangan pada kabelnya, elektron dapat bergabung kembali dengan lubang di dalam LED, melepaskan energi dalam bentuk foton yang memberikan cahaya. Oleh karena itu, ini adalah sumber cahaya semikonduktor dua arah.

Dioda pemancar cahaya mewakili sistem pencahayaan kami dan jumlah cahaya yang dipancarkan olehnya secara langsung berkaitan dengan jumlah cahaya di lingkungan yaitu ketika cahaya luar kurang dari cahaya yang diberikan oleh LED pada intensitas penuh dan sebaliknya.

D. ESP8266

ESP8266 adalah modul sistem pada chip (SoC) berkemampuan Wi-Fi yang dikembangkan oleh sistem Espressif. Ini sebagian besar digunakan untuk pengembangan aplikasi tertanam IoT (Internet of Things).

ESP8266 hadir dengan kemampuan

• Wi-Fi 2,4 GHz (802,11 b/g/n, mendukung WPA/WPA2)
• Input/output tujuan umum (16 GPIO)
• Protokol komunikasi serial sirkuit terpadu (I²C)
• Konversi analog-ke-digital (ADC 10-bit)
• Protokol komunikasi serial antarmuka periferal (SPI)
• Antarmuka I²S (suara antar-IC) dengan DMA (akses memori langsung) (berbagi pin dengan GPIO)
• UART (pada pin khusus, ditambah UART khusus transmisi dapat diaktifkan pada GPIO2)
• Modulasi lebar pulsa (PWM)

Ini menggunakan CPU RISC 32-bit berdasarkan Tensilica Xtensa L106 yang berjalan pada 80 MHz (atau di-overclock hingga 160 MHz). Ini memiliki ROM boot 64 KB, RAM instruksi 64 KB, dan RAM data 96 KB. Memori flash eksternal dapat diakses melalui SPI.

Modul ESP8266 adalah transceiver nirkabel mandiri berbiaya rendah yang dapat digunakan untuk pengembangan IoT titik akhir.

Untuk berkomunikasi dengan modul ESP8266, mikrokontroler perlu menggunakan set perintah AT. Mikrokontroler berkomunikasi dengan modul ESP8266-01 menggunakan UART yang memiliki kecepatan Baud yang ditentukan.

Ada banyak produsen pihak ketiga yang memproduksi modul berbeda berdasarkan chip ini. Jadi, modul ini dilengkapi dengan opsi ketersediaan pin yang berbeda seperti:

• ESP-01 dilengkapi dengan 8 pin (2 pin GPIO) – antena jejak PCB. (ditunjukkan pada gambar di atas)
• ESP-02 dilengkapi dengan 8 pin, (3 pin GPIO) – konektor antena U-FL.
• ESP-03 dilengkapi dengan 14 pin, (7 pin GPIO) – Antena keramik.
• ESP-04 hadir dengan 14 pin, (7 pin GPIO) – Tanpa semut.

dll.

Sebagai contoh, gambar di bawah ini menunjukkan pin modul ESP-01.

Deskripsi Pin Modul ESP8266-01

3V3 :- Pin Daya 3,3 V.

GND :- Pin Tanah.

RST :- Pin Reset Rendah Aktif.

ID :- Pin Aktif Tinggi Aktif.

TX :- Pin Transmisi Serial UART.

RX :- Serial Menerima Pin UART.

Kode

• Lampu pintar IoT
• Kode bagian 2

Lampu pintar IoTArduino

int smooth;int LDR;int threshold =40;//intensitas matahariint brightness =0;int ledState =0;int sensor1 =11;int sensor2 =8;int sensor3 =9;int led1=5;int led =6;int led2=2;int carPresent =0;int carPresent1 =0;float beta =0.65;void setup() { // letakkan kode setup Anda di sini, untuk dijalankan sekali:Serial.begin(115200); pinMode(sensor1, INPUT); pinMode(sensor2, INPUT); pinMode(sensor3, INPUT); pinMode (dipimpin, OUTPUT); pinMode(led1,OUTPUT); pinMode(led2,OUTPUT);}void loop() { mulus =mulus - (beta * (halus - analogRead(A0)))); penundaan (1); LDR =bulat(((mengambang)halus / 1023) * 100); jika (LDR <=40) kecerahan=0; else { kecerahan =peta(LDR, 40, 100, 0, 255); } checkSensor(); if (carPresent ==1) { ledState =1; digitalWrite (dipimpin, TINGGI); digitalWrite(led1,HIGH); analogWrite (dipimpin, kecerahan); analogWrite(led1,brightness); } else if (carPresent ==0) { ledState =0; digitalWrite (dipimpin, TINGGI); //digitalWrite(led1,HIGH); analogWrite(led,ledState); //analogWrite(led1,ledState); if(carPresent1 ==1) { ledState =1; if(ledState ==1) { analogWrite(led1,brightness); analogWrite(led2,brightness); } } else if (carPresent1 ==0) { ledState =0; digitalWrite(led1,HIGH); digitalWrite(led2,HIGH); analogWrite(led1, ledState); analogWrite(led2,ledState); } } String data =(String)ledState+","+(String)brightness+";";Serial.print(data); // Serial.print(digitalRead(sensor1));// Serial.print("\t");// Serial.print(digitalRead(sensor2));// Serial.print("\t");// Serial.print(ledState);// Serial.print("\t");// Serial.println(brightness);delay(100);}void checkSensors(){ if (digitalRead(sensor1) ==0)/ /Mobil tertangkap di sensor pertama { if (digitalRead(sensor2) ==1)//Mobil masih belum mencapai sensor kedua mobilPresent =1; } else if (digitalRead(sensor2) ==0)//Mobil mencapai sensor ke-2 { //Tidak ada mobil yang terdeteksi di belakang mobil pertama if (digitalRead(sensor1) ==1) { carPresent =0; mobilPresent1 =1; } else if (digitalRead(sensor1) ==0 ) { analogWrite(led,brightness); analogWrite(led1,brightness); analogWrite(led2,brightness); digitalWrite (dipimpin, TINGGI); digitalWrite(led1,HIGH); digitalWrite(led2,HIGH); } } else if(digitalRead(sensor3) ==0)//mobil mencapai sensor ke-3 { //Tidak ada mobil yang terdeteksi di belakang mobil pertama if (digitalRead(sensor2) ==1) { carPresent =0; mobilPresent1 =0; } else if (digitalRead(sensor2) ==0 ) { carPresent =0; mobilPresent1 =1; } } }

Kode bagian 2Arduino

#include // Informasi Jaringanconst char* ssid ="bersemangat";const char* password ="12345678";String ledState ="";String brightness ="";char thingSpeakAddress[] ="api .thingspeak.com";String writeAPIKey ="NUEBLW9OA58DLL4N"; // Pastikan untuk mengubah ini ke saluran Anda Write API keyWiFiClient client;void setup(){ Serial.begin( 115200 ); // Anda mungkin perlu menyesuaikan kecepatan tergantung pada perangkat keras Anda. connectWifi();}void loop(){ filterData(); HTTPPos(); penundaan( 15000 ); // Jika Anda menghapus mode tidur, pastikan untuk menambahkan lebih banyak penundaan agar Anda tidak terlalu sering memposting ke ThingSpeak.}int connectWifi(){ WiFi.begin( ssid , password ); while (WiFi.status() !=WL_CONNECTED) { //Serial.println( "Menghubungkan ke WiFi" ); penundaan( 2500 ); } //Serial.println("Terhubung"); // Menginformasikan monitor serial}void HTTPPost() { // Fungsi ini membangun string data untuk diposting ke ThingSpeak dan menyediakan format yang benar untuk klien wifi untuk berkomunikasi dengan ThingSpeak. // Ini akan memposting entri data senilai "numFields", dan mengambil data dari parameter fieldData yang diteruskan ke sana. // Pastikan untuk menambah numFields ke jumlah bidang yang Anda butuhkan, dan aktifkan bidang di tampilan saluran Anda. if (client.connect( thingSpeakAddress , 80 )) { // Membangun string data Posting. Jika Anda memiliki beberapa bidang, pastikan sengatan tidak melebihi 1440 karakter. String PostData ="api_key=" + writeAPIKey; PostData +="&field1=" + ledState; PostData +="&field2=" + kecerahan; // POST data melalui HTTP client.println( "POST /update HTTP/1.1" ); client.println("Host:api.thingspeak.com" ); client.println("Koneksi:tutup"); client.println("Jenis Konten:application/x-www-form-urlencoded" ); client.println("Panjang Konten:" + String( PostData.length() ) ); klien.println(); klien.println( PostData ); klien.berhenti(); }}void filterData() { if (Serial.available()) { String buffer =""; buffer =Serial.readStringUntil(';'); int i1 =buffer.indexOf(','); ledState =buffer[0]; buffer.remove(0, i1 + 1); kecerahan =penyangga; }}

Skema

Monitor Detak Jantung (Dapat Dipakai dan Nirkabel Menggunakan EKG) Robot Menggambar Insinyur Gila Arduino GRBL CoreXY Drawbot