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 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.


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.


air di paras Sederhana.


air di paras Berjaga-jaga.


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.

laporan projek pengesan banjir

Documents