Download - Laporan Projek Pengesan Banjir
-
1
LAPORAN PROJEK
PENGESAN BANJIR
PUSAT LATIHAN TEKNOLOGI TINGGI KULIM
JABATAN TENAGA MANUSIA
-
2
PENGENALAN
1.1 Latar Belakang Projek
Projek inovasi ini ialah sebuah projek bidang elektronik direka bagi mengesan banjir. Projek ini
menggunakan PIC 16F877A sebagai mikro pengawal kepada keseluruhan sistem pengesan
banjir. Projek ini dapat mengesan paras air pada kedalaman antara 0-7 meter menggunakan
sensor ultrasonic. Kelebihan menggunakan sistem ultrasonic ialah ia tidak bersentuhan dengan
permukaan air sekaligus dapat mengelakkan sampah yang melalui sungai daripada tersangkut
padanya. Paras air kemudiannya dapat dilihat pada LCD display yang terdapat pada sistem. Jika
paras air berada pada paras merbahaya strobe light akan menyala berkelip dan buzzer akan
berbunyi bagi memberi amaran pada penduduk sekeliling kawasan pengesan banjir ini dipasang.
Sistem ini juga mampu menghantar SMS ke nombor telefon yang disetkan dalam sistem bagi
memberi amaran kepada pihak yang berwajib tentang keadaan banjir di tempat sistem ini
dipasang. Oleh kerana sistem ini sering dipasang di kawasan tepi sungai ataupun terpencil, maka
ianya direka menggunakan bateri sebagai sumber kuasa. Bagi mengelak daripada bekalan kuasa
bateri habis, projek ini turut dilengkapi dengan solar panel bagi membolehkan bateri dicas
semula. Projek ini menggunakan bahan-bahan dan komponen yang murah bagi membolehkan
ianya lebih praktikal dipasang di banyak kawasan.
-
3
1.2 Objektif Projek
Objektif utama projek ini adalah untuk membina satu sistem pengesan banjir secara
automatik, dimana sistem ini , menggunakan Sensor Ultrasonic sebagai input.,kawalan
mikropengawal PIC 16F877A, dan LCD,Strobe Light,Buzzer dan GSM TC35 sebagai output.
Pelaksanaan ini bertujuan melengkapkan sukatan pelajaran Adtec dan kegunaan semua
golongan dalam membantu untuk meningkatkan keselamatan.PENGESAN BANJIR membantu
mengurangkan kadar kematian dan kerosakan harta benda penduduk akibat daripada banjir yang
berlaku.PENGESAN BANJIR boleh membantu dalam menyelamatkan harta benda dan nyawa
para penduduk disekitar kawasan sungai yang kerap mengalami banjir.
-
4
1.3 Skop Projek
Projek ini dicipta bagi mengesan paras kenaikan air di sungai-sungai yang kerap mengalami
masalah banjir.Projek ini dipasang pada jambatan yang sungainya kerap dinaiki air sehingga
boleh mengakibatkan banjir.Ia dikawal menggunakan microcontroller PIC 16F877A dan
disambung kepada LC04A dan juga GSM TC35. GSM TC35 digunakan bagi penghantaran
mesej kepada individu yang telah ditetapkan.
-
5
Gambarajah 1.3 : Contoh Lokasi
BAB 2
KAJIAN LITERASI
2.1 Pengenalan
Kajian literasi merupakan satu analisa terhadap sesuatu projek. Analisa ini dibuat dari apa yang
pernah berlaku sebelum projek dijalankan dan disertakan dengan data dan kajian yang pernah
dijalankan. Setiap projek mempunyai spesifikasi yang diperlukan.Bahagian ini/bab ini
menerangkan bahagian bahagian projek PENGESAN BANJIR dengan penerangan, analisa
-
6
yang terperinci seperti litar-litar dan peralatan berserta fungsi setiap komponen serta bahagian
elektrikal,elektronik dan bahagian mekanikal.Berikut adalah contoh-contoh projek yang telah
dilaksanakan :
2.2 ALAT PENGESAN BANJIR
Gambarajah 2.2.1 : Alat Pengesan Banjir
-
7
Gambarajah 2.2.2 : Alat Pengesan Banjir
Pengesan banjir ini mngesan paras air dan membunyikan amaran melalui siren.
Peralatan yang digunakan.
-Hon kereta terpakai.
-Kayu sebagai tiang.
-Gayung/Pelampung.
-Kotak frame.
-Wayar.
-Suis/Limit suis.
Apabila paras air di dalam kotak frame meningkat,pelampung akan bergerak naik ke paras yang
berbahaya maka kayu yang dipasang di atas pelampung akan bergerak naik selari dengan
pelampung dan menekan suis/limit suis dan membunyikan hon sebagai tanda amaran kepada
orang ramai mengenai kehadiran banjir.
2.3 PENGESAN BANJIR KELUARAN SYARIKAT CAREL (ITALI)
-
8
Gambarajah 2.3 : Pengesan Banjir Keluaran Syarikat CAREL
Sistem Pencegahan banjir ciptaan CAREL adalah alat yang direka untuk cepat dan dengan pasti
mengesan kebocoran air yang tidak diingini, untuk melindungi peralatan atau persekitaran khas
(bilik komputer , pejabat , makmal, kemudahan industri , bilik dandang ).
Kelebihan peranti termasuk operasi yang mudah , tanpa konfigurasi dan penyelenggaraan yang
diperlukan, dan sambungan mudah.
Hanya sambungkan bekalan kuasa , sensor dan peranti isyarat.
Biasanya, pengesan dipasang di peralatan elektrik, manakala sensor yang terletak di kawasan
yang dikawal. Apabila sensor adalah basah dengan air, sistem isyarat diaktifkan.
Dua jenis penguji digunakan , untuk bertindak balas terhadap keperluan yang berbeza dari
aplikasi .
Satu rangkaian sensor disambung dalam siri selari boleh diwujudkan bagi mengawal sekumpulan
mata pada masa yang sama dengan pengesan yang sama.
Sistem ini mempunyai nisbah harga / prestasi yang tiada tandingan , dan mewakili satu
penyelesaian untuk pelbagai jenis aplikasi , menjamin kualiti yang Carel sentiasa berdiri keluar
untuk .
CIRI TEKNIKAL
-
9
1. Bekalan kuasa 24 Vac (-15% ... 10%), 50/60 Hz.
2. Kuasa input 1.5 VA.
3. Syarat-10T60 Operasi C,
-
10
2.4 PENGESAN BANJIR CIPTAAN : Woong Yoong Wern
Gambarajah 2.4 : Pengesan Banjir Ciptaan Woong Yoong Wern
-
11
Flood Warning Sensor (Sistem Amaran Banjir Lestari): "Sistem Amaran Banjir" (SFWS1)
adalah satu inovasi mudah dan murah untuk mengeluarkan amaran awal banjir. Inovasi ini dapat
membantu komuniti untuk mengambil langkah keselamatan dan bersiap sedia sebelum banjir
berlaku. Sistem amaran ini dibina sebagai satu litar penggera paras air yang mudah yang akan
mengeluarkan bunyi apabila paras air sam tahap pra-set. Litar ini menggunakan tenaga solar
yang am menjimatkan dan mudah untuk digunakan. Inovasi ini telah diuji fungsi dan
ketahanannya.
Inovasi ini murah dan mampu untuk dimiliki oleh seti komuniti. Mereka boleh memasang sistem
amaran ini di sekitar tempat tinggal mereka terutamanya di kawasan yang kerap berlaku banjir
agar mereka lebih bersedia setiap kali banjir dan dapat mengelak daripada kerosakan besar harta
benda malah kehilangan nyawa daripada berlaku.
-
12
BAB 3
BAHAGIAN ELEKTRONIK
3.1 Pengenalan
Pada bahagian elektronik ini merupakan bahagian paling penting bagi projek Pengesan
Banjir . Ia direka untuk mengawal keseluruhan pergerakan atau proses untuk projek ini. Ia
terbahagi kepada beberapa litar elektronik dimana litar utama PIC16F877A, litar bekalan kuasa
5V dan bateri 12V.
Kesemua litar ini direka adalah untuk membolehkan litar utama menjalankan kerja mengikut
program dan mengawal setiap litar mengikut isyarat yang telah dihantar bagi menghasilkan
output. Ia boleh dirujuk melalui gambarajah blok 3.1 secara ringkas.
-
13
Blok Diagram Projek
3.3.1.1.1.1.1.1 GAMBARAJAH BLOK DIAGRAM PROJEK
3.3.1.1.1.1.1.2 3.3 Gambarajah Blok Diagr
Gambarajah 3.1:Gambarajah Blok Pengesan Banjir
SENSOR ULTRA SONIC
(PIC) 16F877A
INPUT
PROGRAMMABLE INTERFACE
CONTROLLER
OUTPUT
SIEMENS
TC35 GSM
LCD
BUZZER
LAMPU
LC04A
-
14
3.2 PIC16F877A
Gambarajah 3.2.1 : Gambar PIC16F877A
PIC16F877A dipilih kerana ia dapat mengawal keseluruhan setiap litar dalam Pengesan Banjir.Sebab-
sebab ia digunakan:
Saiz yang kecil dan mempunyai banyak input/ouput.
Sesuai untuk memprogram bagi setiap litar seperti GSM Module dan Sensor Ultrasonic.
Senang untuk rujukan kerana datasheet mudah dicari.
-
15
Gambarajah 3.2.2 : PIC16F877A Keterangan Pin
JADUAL 3.2.1. : Ciri-Ciri Peranti 16F877A
-
16
KETERANGAN PIN
Pin 1 MCLR Pin 21 RD2 (LCD D2)
Pin 2 RA0 (AN)ULTRASONIC Pin 22 RD3 (LCD D3)
Pin 3 Pin 23
Pin 4 Pin 24
Pin 5 R5 VARIABLE RESISTOR Pin 25 TX (GSM)
Pin 6 Pin 26 RX (GSM)
Pin 7 Pin 27 RD4 (LCD D4)
Pin 8 Pin 28 RD5 (LCD D5)
Pin 9 Pin 29 RD6 (LCD D6)
Pin 10 Pin 30 RD7 (LCD D7)
Pin 11 Pin 31 VDD
Pin 12 Pin 32 GROUND
Pin 13 OSC1 Pin 33 RB0 (SUIS 1)
Pin 14 OSC2 Pin 34 RB1 (SUIS 2)
Pin 15 Pin 35
Pin 16 Pin 36
Pin 17 Pin 37 RB4 (RS LCD)
Pin 18 Pin 38 RB5 (E LCD)
Pin 19 RD0(LCD D0) Pin 39 IC
Pin 20 RD1(LCD D1) Pin 40 NDP
Jadual 3.2.2 : Sambungan Pin PIC16F877A
-
17
3.3 Sensor Ultrasonic= XL- MaxSonar- WR1
Gambarajah 3.3.1 : Gambar Sensor Ultrasonic
INTRODUCTION
This sensor provides very short to long-range detection and ranging, in a compact, robust PVC
housing, designed to meet IP67 water intrusion, and matches standard electrical PCV pipe
fittings. This sensor has a new high power output along with real-time auto calibration for
changing conditions (temperature, voltage or acoustic or electrical noise) that ensure you receive
the most reliable (in air) ranging data for every reading taken. The low power 3.0V to 5.5V
operation detects objects from 0-cm to 765-cm (25.1 feet) and provides sonar range information
from 20-cm out to765-cm with 1-cm resolution. Objects from 0-cm to 20-cm range as 20-cm.
The interface output formats included are pulse width output (MB7060), real-time analog voltage
envelope (MB7070), analog voltage output,and serial digital output.
-
18
Gambarajah 3.3.2 : Spesifikasi Sensor Ultrasonic
Features Benefits Applications and Uses
>High acoustic power output
>Real-time auto calibration and
noise rejection for every ranging
cycle
>Precise narrow beam
>Continuously variable gain
>Object detection includes zero
range objects
>3.0V to 5.5V supply with very
low average current draw
>Readings can occur up to every
100mS, (10-Hz rate)
>Free run operation can
continually measure and output
range information
>Triggered operation provides the
range reading as desired
>All interfaces are active
simultaneously
>Serial, 0 to Vcc, 9600Baud, 81N
>Analog, (Vcc/1024) / cm
>Pulse Width (MB7060)
>Real-time analog envelope
(MB7070)
>Sensor operates at 42KHz
>Acoustic and electrical noise
resistance
>Reliable and stable range data
>Sensor dead zone virtually gone
>Low cost IP67 sensor
>Quality narrow beam
characteristics
>Very low power ranger,
excellent
for multiple sensor or battery
based systems
>Ranging can be triggered
externally or internally
>Sensor reports the range reading
directly, frees up user processor
>Fast measurement cycle
>User can choose any
of the sensor outputs
>No power up calibration
required,
perfect for when objects may be
directly in front of the sensor
during power up
>Easy mounting or mating with
standard electrical fittings
>Tank level measurement
>Bin level measurement
>Proximity zone detection
>People detection
>Robot ranging sensor
>Autonomous navigation
>Environments with acoustic and
electrical noise
>Multi-sensor arrays
>Distance measuring
>Long range object detection
>Users who prefer to process the
analog voltage envelope
(MB7070)
>Industrial sensor
>-40-C to +65-C operation (+85-
C
limited operation)
>Physical drop-in upgrade for
LVMaxSonar-
WR1 product, part
numbers: MB7001
Jadual 3.3 :Jadual Penerangan Sensor Ultrasonic
-
19
Gambarajah 3.3.3 : Litar Dalaman Sensor Ultrasonic
5V
GROUND
ANALOG SIGNAL
-
20
MB7060 & MB7070 Pin Out
P i n 1 - Leave open (or high) for serial output on the Pin 5 output. When
Pin 1 is held low, the Pin 5 output sends a pulse (instead of serial data),
suitable for low noise chaining.
P i n 2 - MB7060 (PW) This pin outputs a pulse width representation of
range. To calculate distance, use the scale factor of 58uS per cm.
MB7070 (AE) This pin outputs the analog voltage envelope of the
acoustic wave form.
P i n 3 - (AN) This pin outputs analog voltage with a scaling factor of
(Vcc/1024) per cm. A supply of 5V yields ~4.9mV/cm., and 3.3V yields
~3.2mV/cm. Hardware limits the maximum reported range on this output
to ~700 cm at 5V and ~600 cm at 3.3V. The output is buffered and
corresponds to the most recent range data.
P i n 4 - (RX) This pin is internally pulled high. The MB7060 & MB7070
will continually measure range and output if the pin is left unconnected
or held high. If held low the MB7060 & MB7070 will stop ranging.
Bring high 20uS or more for range reading.
P i n 5 - (TX) When Pin 1 is open or held high, the Pin 5 output delivers
asynchronous serial with an RS232 format, except voltages are 0-Vcc.
The output is an ASCII capital R, followed by three ASCII character digits representing the range in centimeters up to a maximum of 765,
followed by a carriage return (ASCII 13). The baud rate is 9600, 8 bits,
no parity, with one stop bit. Although the voltage of 0-Vcc is outside the
RS232 standard, most RS232 devices have sufficient margin to read 0-
Vcc serial data. If standard voltage level RS232 is desired, invert, and
connect an RS232 converter such as a MAX232.
When Pin 1 is held low, the Pin 5 output sends a single pulse, suitable for
low noise chaining (no serial data).
V+ Operates on 3.0V to 5.5V. The average (and peak) current draw for 3.3V
operation is 2.1mA (50mA peak) and 5V operation is 3.4mA (100mA peak)
respectively. Peak current is used during sonar pulse transmit.
G N D Return for the DC power supply. GND (& V+) must be ripple and
noise free for best operation.
-
21
Gambarajah 3.3.4 :Litar Skematik Sensor Ultrasonic dan Variable Resistor
LITAR SKEMATIK SAMBUNGAN SENSOR ULTRASONIC KE PIC
Supply 5v dimasukkan pada kaki 5 dan kaki 6 sensor disambungkan pada GND pic.Keluaran
signal dari kaki 3 sensor disambungkan pada RA0 pic.Variable resistor(VR) digunakan untuk
melaras sukatan paras air yang telah diprogramkan.Masukkan 5V dimasukkan pada kaki 1 VR ,
manakala kaki tengah VR disambung ke PIC 16F877A iaitu pada RA3.Kaki 3 VR pula
disambungkan ke GROUND.
-
22
3.4 GSM TC35
Gambarajah 3.4.1: Gambarajah GSM
INTRODUCTION
As TC35 and TC37 are intended to integrate with a wide range of cellular application
platforms, all functional components are described in detail. So this guide covers all
information you need to design and set up host devices incorporating TC35 or TC37. It helps
you quickly retrieve interface specifications, electrical and mechanical details and, last but
not least, information on the requirements to be considered for integrating further
components.
.
TC35 and TC37 are full-featured GSM engines which are identical in terms of functionality,
physical dimensions and performance characteristics including minimum or maximum
ratings. They differ only in the design and location of antenna connectors. TC35 features a
coaxial GSC connector, while TC37 provides a coaxial switching connector plus an antenna
pad. Each connector type is described in a separate section.
-
23
Gambarajah 3.4.2 : GSM TC35
PENERANGAN
A - Petunjuk Kuasa LED.
B - DC Jack Barrel / soket, input Kuasa untuk TC35 Lembaga Pembangunan GSM. 7 - 15VDC.
C - DB9 untuk komunikasi RS232, perempuan.
D - UART aktiviti penunjuk LED. D7 disambung untuk menghantar pin TC35, mengaktifkan
rendah. D8 disambung untuk menerima pin TC35, mengaktifkan rendah.
E - Antena, untuk meningkatkan kekuatan isyarat modem.
F - Buzzer, untuk menawarkan penunjuk bunyi apabila terdapat panggilan masuk.
G - butang Push, menawarkan input manual untuk carian rangkaian.
H - Dua set pin header untuk antara muka luaran, P2 dan P3.P2 adalah konfigurasi IGT, carian
automatik I - 3.5mm MIC soket input (input audio).
J - 3.5mm Headphone soket (output audio).
K - Mod LED penunjukL - pin Extended untuk input MIC dari TC35 modul.
M - TC35 Modul GSM.
N - pin Extended dari TC35 Modul GSM. Sila jangan membekalkan kuasa melalui pin ini.
-
24
Block diagram of TC35
Figure 1 shows a block diagram of the TC35 module and illustrates the major functional
components:
GSM baseband processor GSM radio Power supply (ASIC) Flash ZIF connector Antenna interface: Coaxial GSC type connector
Gambarajah 3.4.3: Blok Diagram GSM TC35
-
25
Gambarajah 3.4.4 : Litar Skematik GSM
Penerangan.
Bekalan kuasa dimasukkan pada kaki 4 GSM , pada kaki 1 GSM ia disambungkan ke PIC
16F877A iaitu pada RC6/TX.Kaki 2 pula disambungkan pada RC7/RX.Manakala kaki 3 GSM
disambungkan ke GROUND PIC16F877A.
-
26
3.5 SK40C
Gambarajah 3.5.1 : Gambarajah SK40C
INTRODUCTION AND OVERVIEW
SK40C is another enhanced version of 40 pins PIC microcontroller start up kit. It is designed
to offer an easy to start board for PIC MCU user. However, all interface and program should
be developed by user. This board comes with basic element for user to begin project
development. It offer plug and use features. This kit is designed to offer:
Industrial grade PCB Every board is being fully tested before shipped to customer Compact, powerful, flexible and robust start-up platform Suitable for hobbyists and experts Save development and soldering time No extra components required for the PIC to function All 33 I/O pins are nicely labeled to avoid miss-connection by users Connector for UIC00A/B (low cost USB ICSP PIC Programmer) - simple and fast method to load program
Fully compatible with SK40B No more frustrated work plugging PIC out and back for re-programming Perfectly fit for 40 pins 16F and PIC18F PIC With UIC00A/B, program can be loaded in less than 5 seconds More convenient to use and it is smaller than SK40B. Maximum current is 0.5A. Dimension: 85mm x 55mm SK40C come with additional features:
2 x Programmable switch 2 x LED indicator Turn pin for crystal. User may use others crystal provided. LCD display (optional) UART communication USB on board. PICkit port which can be used with UIC-A and PICkit 3 And all the necessities to eliminate users difficulty in using PIC
-
27
Gambarajah 3.5.2: ENCHANCED 40PIN SK40C
PENERANGAN
A- Header kotak 2x5 untuk UIC00A / B, USB ICSP PIC Programmer.
B - JP10 pelabuhan dikhaskan untuk PICkit pengaturcara. Pengguna boleh digunakan PICkit 3 di
pelabuhan ini untuk memuatkan.program selain menggunakan UIC00B.
C - Dikhaskan untuk UART komunikasi. Tx dan Rx pin SK40C akan menyambung ke RC6 dan
Masing-masing RC7. Pastikan penggunaan PIC mempunyai betul UART pin (RC6 dan RC7).D -
2 LED ( berkaitan dengan RB6 dan RB7 ) sebagai output tinggi aktif untuk PIC MCU . ini LED
boleh dikawal dari PIC MCU .
E - 40 pin soket IC untuk pengguna memasang sebarang 40 pin PIC MCU (8 bit) . Ia sama ada
boleh atau 16F778A PIC . Sudah tentu pakej IC harus PDIP . Sila pastikan pin yang pertama
adalah di bahagian atas
sampingan. Soket IC , terdapat beberapa komponen elektronik, ia termasuk Crystal 20MHz .
F - 2 x butang push berkaitan dengan RB0 dan RB1 PIC MCU . Ini adalah butang input
tambahan untuk.
pengguna. Ia boleh diprogramkan sebagai suis input.
G - butang dengan fungsi Reset untuk PIC MCU Tolak .
H - 5K perapi untuk menetapkan Sebaliknya LCD.
I - JP9 disediakan untuk USB. Menyambung pin ini jika pengguna menggunakan port USB.
J - JP8 diperuntukkan Latar LCD. Paparan LCD akan mempunyai latar jika pin ini terpintas.
K - pin Turn disediakan untuk kristal. 20M Hz kristal lalai yang disediakan dalam SK40C .
Walau bagaimanapun,yang 20M Hz kristal boleh dikeluarkan dan menggantikannya dengan
kristal yang lain. Hanya membuang kristal dan meletakkan kristal lain di pin pula tanpa pateri.
L - Terpelihara selama 2 x 16 LCD Display. Pengguna boleh solder 2x16 paparan LCD di ruang
ini jika mahu menggunakannya .
M - Terdiri daripada beberapa garis pin header dan bertukar pin. Pin Tandukan menyediakan
penyambung untuk pengguna untuk SK40C pateri kepada prototaip papan.N - kuasa DC soket
adapter untuk pengguna pasangkan DC adapter. Voltan input perlu
antara 7 hingga 15V .
-
28
Gambarajah 3.5.3 : Gambarajah Penerangan SK40C
-
29
LITAR SK40C
Gambarajah 3.5.4 : Litar Skematik SK40C (PIC16F877A
Litar skematik seperti gambarajah 3.2.1 merupakan litar asas bagi PIC16F877A.litar asas ini
terdiri daripada beberapa komponen iaitu kristal 20Mhz,suis reset,diod dan kapasitor.PIC16F877A
memerlukan bekalan kuasa 5V untuk berfungsi dimana ia disambung terus pada pin 11 dan 32 manakala
ground disambung terus pada pin 12 dan 31.
-
30
3.6 LC04A
Gambarajah 3.6.1 : LC04A
Ia digunakan sebagai penghubung GSM dengan SK40C.Masukkan Gsm adalah 3v dan keluaran
Sk40c adalah 5v.LC04A ini berfungsi sebagai penukar arus dan penghubung.
PENERANGAN
LT1 - Voltan Rendah Pemancar Channel 1 ------------- HT1 - Voltan Tinggi Pemancar
Channel 1
LR1 - Voltan Rendah Penerima Channel 1 ---------------- HR1 - High Voltage Penerima
Channel 1
LT2 - Voltan Rendah Pemancar Channel 2 ------------- HT2 - Voltan Tinggi Pemancar
Channel 2
LR2 - Voltan Rendah Penerima Channel 2 ---------------- HR2 - High Voltage Penerima
Channel 2
Label ini adalah relatif. contoh:
3.3V GPS modul LC04A 5V Sistem Mikropengawal
3.3V Tx pin LT1 ---------- HT1 5V Rx pin
3.3V Rx pin LR1 ---------- HR1 5V Tx pin
Jangan lupa '+' untuk 3.3V dan 5V , juga ground untuk kedua-dua tapak.
A logik digital 1 ( tinggi) pergi ke pin LT1 di sebelah 3.3V akan muncul pada HT1pin di sebelah
5V sebagai 5V. LC04A Ini adalah dwiarah , ia boleh digunakan untuk talian komunikasi I2C
juga.
-
31
GAMBAR PENYAMBUNGAN GSM,LC04A,DAN SK40C
Gambarajah 3.6.2 : Gambar Penyambungan GSM,LC04A,DAN SK40C
-
32
3.7 LCD Display
Gambarajah 3.7.1 : Gambarajah LCD
LCD Display ini digunakan untuk memaparkan paparan paras air yang dikesan oleh
Ultrasonic.Paras air yang dikesan akan dapat dilihat pada skrin LCD tersebut.
Spesifikasi LCD (16x2)-Blue Light
16 x 2 characters LCD display
Blue backlight white character
Built in controller (HD44780 or equivalent)
-
33
LITAR SKEMATIK LCD
Gambarajah 3.7.2 : Litar Skematik LCD ke PIC
Gambarajah 3.7.2 ini menunjukkan litar skematik bagi LCD disambung ke PIC
16F877A.Kaki 1(VSS), kaki 3(VEE) dan kaki 5 (RW) lcd ke Ground, kaki 2 (VDD) dibekalkan
bekalan kuasa. Kaki 4 (RS) disambungkan ke RB 4 dan kaki 6 (E) disambungkan ke RB5.
Manakala D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6danD7 disambungkan ke PIC iaitu pada kaki
RD0,RD1,RD2,RD3,RD4,RD5,RD6 dan RD7.
-
34
3.8 Solar Panel
Gambarajah 3 .8. : Solar Panel
Solar Panel ini digunakan untuk mengecas bateri 12v yang diletakkan didalam Water Proof
Enclouser. Ia dapat menyokong bateri jika bateri tersebut lemah dan tidak perlu menukar bateri.
SPESIFIKASI
Kuasa maksimum: 50Wp.
Voltan kuasa maksimum: 17.00V.
Kuasa maksimum semasa: 2.95A
Voltan litar terbuka: 21.50V.
Litar pintas semasa: 3.20A.
Saiz modul: 835 x 535 x 35mm.
Berat: 7.21Kg.
Pakej: 1pc/box.
Sistem voltan maksimum: AT 720V.
Pekali suhu Isc 0.06% / K.
Pekali suhu VLT: -0,36% / K.
Pekali suhu Pm: -0,45% / K.
Julat suhu: -40 C hingga +85 C
-
35
3.9 Litar Power Supply 5v
Gambarajah 3.9. : Litar Skematik Power Supply 5v
Litar skematik gambarajah 3.3.1 menunjukkan aliran voltan dari bateri akan melalui kapasitor
2200 untuk menstabilkan aliran voltan. Seterusnya aliran akan melalui voltage regulator untuk
menurunkan nilai voltan ke 5 Volt. Seterusnya voltan distabilkan oleh 2 kapasitor iaitu 100n dan
100 . Untuk memastikan litar berfungsi, LED super bright biru dijadikan petunjuk. Arus yang
akan melalui LED diturunkan oleh resistor 1K.
-
36
3.10 Litar Keseluruhan Projek
Gambarajah 3.10: Litar Skematik Keseluruhan Projek
PENERANGAN KESELURUHAN LITAR
Apabila litar siap, proses penyambungan dilakukan pada litar yang diperlukan. PIC 16F877A
digabungkan bersama SK40C. Adapter 5V DC digunakan untuk menghidupkan litar PIC
16F877A. Litar power supply 5V pula telah digunakan bagi menghidupkan lampu SENSOR
ULTRASONIC. Litar beroperasi selepas SENSOR ULTRASONIC mengesan air, PIC 16F877A
dapat menerima arus dan dapat melaksanakan segala arahan program yang telah disetkan
didalamnya,mesej akan dihantar mengikut program yang telah ditetapkan di dalam PIC
16F877A. Hal ini menunjukkan bahawa litar tersebut telah berfungsi dengan baik.
A B C D E F G H J K
B C D E F G H J KA
0
1
2
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
3
9
FILE NAME:
BY:
DATE:
PAGE:
PENGESAN BANJIR11/21/2013
PATH:1 of 1
REV: TIME: 2:01:38 AM
DESIGN TITLE: LITAR KESELURUHAN
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9D
18
D0
7
E6
RW
5R
S4
VS
S1
VD
D2
VE
E3
LCD1LM016L
RB
4
RB
5
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-/CVREF4
RA4/T0CKI/C1OUT6
RA5/AN4/SS/C2OUT7
RE0/AN5/RD8
RE1/AN6/WR9
RE2/AN7/CS10
OSC1/CLKIN13
OSC2/CLKOUT14
RC1/T1OSI/CCP216
RC2/CCP117
RC3/SCK/SCL18
RD0/PSP019
RD1/PSP120
RB7/PGD40
RB6/PGC39
RB538
RB437
RB3/PGM36
RB235
RB134
RB0/INT33
RD7/PSP730
RD6/PSP629
RD5/PSP528
RD4/PSP427
RD3/PSP322
RD2/PSP221
RC7/RX/DT26
RC6/TX/CK25
RC5/SDO24
RC4/SDI/SDA23
RA3/AN3/VREF+5
RC0/T1OSO/T1CKI15
MCLR/Vpp/THV1
U3
PIC16F877A
OSC1
OSC2
MCLR
IC
NDP
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
1 2 3 4 5 6
J1GSM
RX
TX
VD
D
RX
TX
RS
E
X1CRYSTAL
C1
27p
C2
27p
OSC 1
OSC 2
C3
100n
C4
100n
5v C5100n
VU
SB
R110k
5V
MC
LR
R2680
MC
LR
C6220n
R5
ultra sonic
1 2 3
J2ultrsonic
5v
RA
0
VI1
VO3
GN
D2
U17805
C7100n
C8100n
12V
5V
C910uf
C1010uf
RV11k
5v
R5
-
37
BAB 4
BAHAGIAN MEKANIKAL
4.1 Pengenalan
Pada bahagian mekanikal ini merupakan bahagian paling penting bagi projek Pengesan
Banjir . Ia direka untuk bahagian luaran dan keselamatan untuk litar elektronik. Didalam bab ini
akan diterangkan tentang bahagian-bahagian mekanikal.
4.2 Paip PVC
Gambarajah 4.2.1 :Gambarajah Paip PVC
PENERANGAN
Kami menggunakan paip PVC (1 inch) ini,kerana,paip ini tidak dimasuki air jika hujan.Hal ini
disebabkan,projek ini akan diletakkan di atas jambatan.Ia bagi melindungi wayar-wayar yang
disambungkan pada Sensor Ultrasonic.
-
38
PAIP YANG DIPASANG PADA PROJEK
Gambarajah 4.2.2 :Gambarajah Sambungan Paip Ke Kotak Projek
Ia sebagai penyambungan diantara kotak litar dan Sensor Ultrasonic,ia melindungi wayar
daripada terkena hujan dan panas.
-
39
4.3 Water Proof Enclouser
Gambarajah 4.3.1 : Gambarajah Water Proof Encloser
PENERANGAN
Water Proof Encloser ini ditempah khas bagi menempatkan litar-litar bagi projek ini.Ia kalis air
sesuai bagi projek ini,kerana projek ini diletakkan di kawasan terbuka.
-
40
Lakaran sisi Water Proof Encloser
Gambarajah 4.3.2 : Gambarajah Lakaran Water Proof Encloser
Ini adalah lakaran empat sisi Water Proof Encloser yang digunakan.
-
41
BAB 5
BAHAGIAN PERISIAN
5.1 Pengenalan
MPLAB merupakan satu perisian jenis pemprogram yang boleh membuat program
menggunakan bahasa penghimpun, bahasa C dan bahasa tahap tinggi. Ia juga merupakan satu
perisian aplikasi yang digunakan untuk membuat satu program PIC (Programmable Integrated
Circuit) yang baru. Dengan menggunakan perisian MPLAB ini ia dapat memudahkan pengguna
untuk mencipta program dan memuaturun kedalam PIC.
5.2 Tatacara Membuka MPLAB IDE V8.30
Langkah 1
Tetingkap Program MPLAB IDE V8.30
Pilih program MPLAB
Gambarajah 5.2.1 :Gambarajah Tetingkap Program MPLAB IDE V8.30
-
42
Langkah 2
Tetingkap Next
Pilih Project Wizard dan tekan Next : Ia untuk memulakan projek baru.
Gambarajah 5.2.2 :Gambarajah Tetingkap Next
-
43
Langkah 3
Tetingkap Hi-TECH Unniversial Toolsuite
Pilih Hi-TECH Unniversial Toolsuite dan tekan Next.Memilih bahasa yang ingin digunakan
Gambarajah 5.2.3 :Gambarajah Tetingkap Hi-TECH Unniversial Toolsuite
-
44
Langkah 4.
Tetingkap Project Wizard
Pilih Project Wizard dan tekan Next.Menamakan Folder
Gambarajah 5.2.4 :Gambarajah Tetingkap Project Wizard
-
45
Langkah 5
Tetingkap Next
Pilih Next,untuk memilih folder yang ingin digunakan
Gambarajah 5.2.5 :Gambarajah Tetingkap Next
-
46
Langkah 6
Tetingkap File
Pilih File dan tekan New.Ia bagi memulakan sesuatu projek baru.
Gambarajah 5.2.6 :Gambarajah Tetingkap File
-
47
Langkah 7
Tetingkap Save As
Pilih Save As dan Taipkan nama file.c yang anda ingini dan tekan Save.Ini adalah cara
untuk menyimpan
Gambarajah 5.2.7 :Gambarajah Tetingkap Save As
-
48
Langkah 8
Tetingkap Add File
Pilih Source File dan Right Click tekan Add File.Untuk mengambil file yang disimpan tadi.
Gambarajah 5.2.8 :Gambarajah Tetingkap Add File
-
49
Langkah 9
Tetingkap Add File To Project
Pilih Add Files To Project dan tuliskan nama File.c dan tekan Open.Untuk mrmbuka file.
Gambarajah 5.2.9 :Gambarajah Tetingkap Add File To Project
-
50
Langkah 10.
Tetingkap MPLAB boleh digunakan.
File MPLAB anda boleh diprogramkan.Apabila semua siap.Anda boleh menaip program yang
diinginkan.
Gambarajah 5.2.10 :Gambarajah Tetingkap MPLAB boleh digunakan.
-
51
PROGRAM MPLAB SELEPAS DIJALANKAN
Tetingkap MPLAB selepas build / run
Gambarajah 5.2.11 :Gambarajah Tetingkap MPLAB selepas build / run
i) BUILD PROJECT
UNTUK RUN PROGRAM
DIBUAT
(iii) OUTPUT
BUILD UNTUK
KEPUTUSAN
YANG DIBUAT
ii) SOURCES
FILES
DISIMPAN
UNTUK
PROGRAM C
-
52
5.3 PROTEUS ISIS 7 PROFESSIONAL
Gambarajah 5.3 :Gambarajah litar di proteus
Proteus Isis 7 Professional merupakan perisian untuk membina litar yang dikehendaki
mengikut kreativiti. Selain itu, ia boleh menguji kefungsian litar yang telah dicipta berdasarkan
gambarajah 5.3. Proteus juga dikenali simulasi bagi litar yang dibuat dimana ia boleh dimainkan
seperti video dalam gambarajah 5.3.Untuk menjalankan simulasi litar, program perlu
dimasukkan kedalam PIC16F877A iaitu HEX file.
Didalam perisian Proteus terdapat banyak komponen elektronik yang ada untuk membuat
litar mengikut kreativiti masing-masing. Oleh sebab itu perisian Proteus ini dipilih menjadi
sebahagian daripada perlaksanaan litar didalam projek Pengesan Banjir.
-
53
Cara Penggunaan Proteus Isis 7 Professional
Klik pada bar Start, kemudian cari folder proteus 7 Profesional.
Pilih menu ISIS Profesional. Kotak view sample design akan terpapar, kemudian klik
no jika tidak mahu melihat contoh-contoh sample.
Untuk memilih komponen, klik library>pick devices>taip jenis-jenis komponen yang
dicari di kotak keywords kemudian klik ok.
-
54
BAB 6
KEPUTUSAN
6.1 Pengenalan
Keputusan merupakan suatu analisis keatas projek yang telah siap.Analisis ini dibuat
berdasarkan kajian keatas projek yang telah siap sepenuhnya.Didalam bab ini akan diterangkan
tentang keputusan yang diperhatikan dari segi kefungsian SENSOR ULTRASONIC,GSM
MODULE, dan PIC16F877A.
6.2 Keputusan PIC16F877A
Keputusan yang diperolehi daripada kajian-kajian yang telah dibuat terhadap PIC
16F877A ia didapati berfungsi dengan baik mengikut seperti yang dikehendaki,iaitu ia telah
menjalankan arahan-arahan yang telah diberi didalam program yang telah deprogram dalam
bahasa C. Contohnya ia dapat menerima isyarat daripada SENSOR ULTRASONIC dengan
menggunakan PIC 16F877A dan menghantar isyarat kepada GSM MODULE mengikut paras air
yang telah diprogramkan.Dan keputusan terakhir mesej AMARAN BANJIR akan dihantar
kepada ADMIN.
-
55
6.3 Carta Alir Projek
Gambarajah 6.3. : Carta Alir PENGESAN BANJIR
MULA
INITIALIZE PIC
INITIALIZE GSM MODULE TC35
SENSOR ULTRA SONIC
KESAN PARAS AIR
HANTAR MESEJ KEPADA ADMIN,LAMPU
MENYALA,AMARAN BUNYI
TIDAK BAHAYA
BAHAYA
-
56
6.4 Keputusan Ultrasonic
Keputusan yang diambil adalah daripada bacaan paras air dapat dikesan oleh SENSOR
ULTRASONIC dan dipaparkan pada LCD bacaan paras air.Paras air yang telah diprogramkan
beberapa tahap dapat dikesan oleh SENSOR ULTRASINIC dengan baik.
6.5 Keputusan GSM Module
Dapat menerima mesej Amaran Banjir apabila paras air ditahap merbahaya,dan mesej yang
dihantar adalah tepat.GSM Module berfungsi dengan baik.
6.6 Keputusan Keseluruhan
Setelah semua analisis dan kajian yang telah dilakukan keatas projek ini, keputusan yang kami dapat
adalah projek ini dapat berfungsi dengan baik dan ia mempunyai ciri-ciri keselamatan yang baik. Selain
itu, ia juga mudah untuk di selenggara jika berlaku sebarang kerosakan.
6.7 Keputusan Proses Kerja
Mencari Tajuk Projek
Untuk memulakan sesuatu projek, tajuk mestilah dipilih terlebih dahulu untuk memudahkan
mengumpul maklumat yang berkaitan dengan tajuk projek. Tajuk yang dipilih bagi projek ini
ialah Pengesan Banjir.
Kemukakan tajuk projek pada penyelia projek.
Berbincang dengan penyelaras projek mengenai cadangan tajuk yang telah dikemukan
kepada penyelia. Jika tajuk tersebut tidak diterima, tajuk projek yang baru harus dicari dengan
segera dan dibincangkan kembali.
-
57
Mencari, menambah dan mengumpul maklumat mengenai projek yang telah diterima.
Apabila projek ini telah diterima, maklumat berkaitan projek ini dicari untuk lebih
memahami cara projek ini beroperasi. Apabila semua maklumat telah dicari, perbincangan
dilakukan dengan penyelia untuk mendapatkan pandangan dari penyelia mengenai projek ini.
Hasil daripada perbincangan ini juga, dapat menghasilkan lagi idea-idea untuk projek ini.
Memasang komponen pada project board dan uji.
Apabila kesemua komponen elektronik dan peralatan telah diperolehi, komponen-komponen
tersebut akan dipasang pada projectboard untuk diuji. Pemasangan komponen ini adalah
berdasarkan litar skematik dan tujuan prosedur ini dilakukan kerana untuk menguji sama ada
litar atau komponen berada dalam keadaan baik atau tidak.
Memasang komponen pada Strip Board dan pematerian serta uji
Sebelum melakukan pemasangan komponen pada Strip Board, kita haruslah menggosok pada
bahagian bawah Board itu terlebih dahulu dengan menggunakan kertas pasir. Kerja menggosok
ini mestilah dilakukan dengan berhati-hati supaya Strip Board tidak rosak. Proses ini dilakukan
untuk memudahkan memateri komponen pada Strip Board. Selepas Strip Board siap digosok,
komponen-komponen elektronik dipasang pada Strip Board dan mematerinya pada Strip Board.
Dalam proses pematerian ini, antara komponen yang digunakan adalah soldering iron, lead,
komponen-komponen elektronik dan Strip Board itu sendiri. Proses pematerian ini mestilah
dilakukan dengan berhati-hati supaya tidak merosakkan komponen dan Strip Board. Akhir
sekali, Komponen-komponen elektronik mestilah dipasang kesemuanya pada Strip Board
mengikut keperluan dalam litar skematik. Apabila kesemuanya siap dipasang, litar tersebut
hendaklah diuji. Ini adalah bertujuan untuk mengetahui sama ada litar yang telah siap boleh
beroperasi atau tidak.
-
58
Menyiapkan tesis
Tesis disiapkan semasa dan selepas projek siap sepenuhnya.
6.8 Proses Rekabentuk
Proses rekabentuk adalah satu plan tindakan yang digunakan bagi menghasilkan sesuatu
produk. Proses rekabentuk biasanya melalui beberapa aliran seperti carta di bawah :
Gambarajah 6.8.1 : Gambarajah Proses Reka Bentuk
Mengenalpasti masalah
Ideal awal
Penelitian
Analisis
Keputusan
Pelaksanaan
-
59
Pertimbangan Dalam Rekabentuk
Dalam sesuatu rekabentuk, banyak aspek yang perlu diambik kira dan dititikberatkan
agar produk yang dihasilkan mampu mencapai tujuan yang dikehendaki. Misalnya dalam
penghasilan projek akhir ini iaitu Pengesan Banjir banyak sapek-aspek yang perlu diambil
kira.diantaranya ialah dari segi :
i. Harga yang berpatutan
ii. Mempunyai nilai untuk dikomersial
iii. Mudah dikendalikan
iv. Dapat membantu dan meringankan proses kerja
v. Menjimatkan masa
vi. Selamat digunakan
-
60
6.9 Gambarajah Keseluruhan Projek
Gambarajah 6.9.1 : Gambarajah Keseluruhan Projek
-
61
Gambarajah Keseluruhan Projek(Dalaman)
Gambarajah 6.9.2 : Gambarajah Keseluruhan Projek(Dalaman)
-
62
6.10 Kefungsian LCD
Gambarajah 6.10 : Gambarajah Kefungsian LCD
(A) (B)
LCD memaparkan paparan paras
air di paras Kering Kontang.
LCD memaparkan paparan paras
air di paras Rendah.
-
63
(C) (D)
(E)
Selepas LCD memaparkan Banjir Dikesan mesej Amaran Banjir akan dihantar kepada
Admin,kemudian lampu amaran akan menyala berserta dengan bunyi buzzer.
LCD memaparkan paparan paras
air di paras Sederhana.
LCD memaparkan paparan paras
air di paras Berjaga-jaga.
LCD memaparkan paparan paras
air di paras Banjir Dikesan
-
64
6.10 CARTA GANTT PERLAKSANAAN PROJEK BAGI BULAN JANUARI 2013
HINGGA JUN 2013
Gambarajah 6.10.1 : Gambarajah Carta Gantt Projek
-
65
CARTA GANTT PERLAKSANAAN PROJEK BAGI BULAN JULAI 2013
HINGGA DISEMBER 2013
Gambarajah 6.10.2 : Gambarajah Carta Gantt Projek
-
66
BAB 7
KESIMPULAN DAN CADANGAN
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat disimpulkan pada projek PENGESAN BANJIR ini adalah,projek
ini dapat membantu orang ramai untuk melakukan persediaan awal ketika banjir. Ia juga dapat
menyelamatkan harta benda dan nyawa orang awam dengan mengetahui kehadiran banjir
dengan lebih awal bagi memastikan para penduduk dan pengguna jalan raya untuk bersiap
sedia.Dengan harga yang berpatutan,projek ini wajarlah dipasar dan dipasang ditempat-tempat
yang sering dinaiki air.Kerana ia dapat membantu orang awam. Selain itu juga,projek ini juga
membantu kami untuk lebih mengenali dan mendalami lebih lagi mengenai elektronik dan
meningkatkan kemahiran kami.
Cadangan Penambahbaikan
Penambahbaikan perlu dilakukan dengan menambah lampu amaran 100 meter dari tempat
banjir dan juga menggunakan amaran bunyi yang lebih kuat.Membuat Skrin Amaran Banjir
yang bersaiz besar sebelum sampai dikawasan yang dinaiki air.
-
67
RUJUKAN
13.1 RUJUKAN
1. Laman sesawang.
http//www.alldatasheet.com.my
http://www.cytron.com
2. Rujuk daripada orang perseorangan.
En.Muhamad Nabil bin Mansor
-
68
LAMPIRAN
SENARAI PERALATAN KOMPONEN
Jumlah Kos Bahan Mekanikal,Kos Komponen Elektronik
-
69
Penerangan
Kos bahan dan komponen bagi menyiapkan projek pengesan banjir ini berjumlah RM
1693.80.Kos ini termasuk bahan dalaman projek dan luaran projek keseluruhan.