Ampaian Pengering Baju Pintar

1. Pengenalan

Rak Jemuran Pintar ialah prototaip sistem automatik yang mengesan hujan dan menarik rak jemuran ke kawasan berbumbung, kemudian menolaknya keluar semula apabila hujan berhenti. Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagai pengawal, sensor hujan sebagai input, serta servo, LED dan LCD sebagai output.

2. Objektif

1. Membangunkan sistem yang mengesan hujan secara automatik menggunakan sensor hujan dan Arduino Uno.
2. Menggerakkan rak jemuran masuk ke kawasan berbumbung apabila hujan dikesan, dan keluar semula apabila hujan berhenti.
3. Memaparkan status sistem melalui LCD dan penunjuk LED.

3. Pernyataan Masalah

Cuaca di Malaysia sering berubah secara tiba-tiba. Apabila penghuni keluar rumah atau sedang tidur, baju yang dijemur mudah basah semula, lalu perlu dibasuh semula, memakan masa dan tenaga, malah boleh berbau hapak. Penyelesaian manual bergantung sepenuhnya pada kehadiran dan kesedaran penghuni. Sistem automatik diperlukan supaya baju terlindung tanpa perlu campur tangan.

4. Skop Projek

• Prototaip berskala kecil dalam bentuk rumah mini cetakan 3D.
• Satu lengan rak yang digerakkan oleh satu servo.
• Pengesanan hujan menggunakan modul sensor hujan; diuji menggunakan titisan air.
• Tiada sambungan IoT atau notifikasi telefon.

5. Komponen dan Fungsi

1. Arduino Uno
   

   

2. Modul Sensor Hujan
   

   

3. Servo MG996R (putaran berterusan 360°)
   

   

4. LCD I2C 16×2
   

   

5. LED
   

   

6. Perintang 1K Ohm
   

   

7. Adapter 5V 3A
   

   

8. Mini Breadboard

6. Gambaran Sistem

Input: sensor hujan → Pemprosesan: Arduino Uno → Output: servo, LED merah, LED hijau, LCD.

7. Cara kerja projek

1. Sensor hujan menghantar isyarat analog kepada Arduino. Nilai bacaan menurun apabila plat basah.
2. Jika bacaan kekal di bawah ambang basah selama kira-kira 2 saat, Arduino mengesahkan hujan memang turun dan LCD memaparkan “Hujanlah”.
3. LED merah berkelip lima kali sebagai amaran, kemudian servo berputar mengikut masa yang ditetapkan untuk menarik lengan rak masuk.
4. Apabila rak sudah di dalam, LED hijau menyala dan LCD memaparkan “Selesai masuk”.
5. Jika bacaan kekal di atas ambang kering selama beberapa saat, servo menolak lengan keluar, LED hijau padam dan LCD kembali memaparkan “Tak hujan”.

8. Gambar Rajah Litar

Nota Penting Pendawaian

1. Semua GND mesti disambung bersama (common ground). GND sensor hujan, LCD, LED, Arduino dan adapter servo mesti bertemu pada satu titik rujukan. Tanpa GND bersama, isyarat kawalan servo tiada rujukan voltan, lalu servo bergerak tidak menentu atau tidak bergerak langsung.
2. Servo menggunakan bekalan berasingan. Servo MG996R mengambil arus tinggi ketika bergerak (boleh melebihi 1 A). Jika diambil daripada pin 5V Arduino, Arduino boleh reset atau menjadi tidak stabil. Servo dikuasakan oleh adapter 5 V 3 A, manakala Arduino dikuasakan melalui USB.
3. Semak polariti adapter sebelum menyambung. Ukur terminal positif dan negatif dengan multimeter dahulu. Polariti terbalik boleh merosakkan servo.
4. Jangan sambung adapter ke jack kuasa atau pin VIN Arduino. Adapter hanya untuk servo. VIN bukan 5 V; ia ialah voltan masuk mentah dan boleh merosakkan sensor dan LCD jika tersalah sambung.
5. Gunakan pin berlabel “5V” untuk sensor hujan dan LCD, bukan pin VIN atau 3.3V.
6. Sensor hujan: gunakan pin AO (analog), pin DO tidak disambung. Plat sensor disambung ke board kecil melalui dua wayar, dan plat sahaja yang diletakkan di tempat terdedah hujan. Board kekal di tempat kering supaya litar tidak terkena air.
7. LED mesti menggunakan perintang 1 kΩ dan polariti yang betul. Kaki panjang (anod) ke pin Arduino melalui perintang, kaki pendek (katod) ke GND. Tanpa perintang, LED dan pin Arduino boleh rosak.
8. LCD I2C: SDA ke A4 dan SCL ke A5 pada Arduino Uno. Alamat lalai ialah 0x27; jika skrin hanya menyala tanpa tulisan, cuba 0x3F atau laraskan potentiometer kontras di belakang modul.
9. Pastikan lengan rak bebas bergerak sebelum kuasa dihidupkan, dan semak arah putaran servo. Servo 360° dikawal mengikut masa, bukan sudut, jadi arah dan tempoh putaran perlu dikalibrasi dahulu.
10. Plat sensor hujan akan terhakis jika sentiasa dibekalkan kuasa dan terdedah air. Untuk penggunaan jangka panjang, sensor boleh dikuasakan melalui pin digital dan dihidupkan ketika bacaan sahaja.

9. Coding

Untuk bahagian ini, kami akan sertakan coding di bahagian file. Anda boleh gunakan Ai dan upload coding tersebut untuk faham dengan lebih mendalam. Untuk bahagian ini, kami lebih kepada mengajar cara setup Arduino Ide.

1. Pilih Arduino Uno Board

• sebaik sahaja anda menyambungkan Arduino kepada Laptop, paparan akan menunjukkan port COM dengan Arduino IDE
  

  

2. Library untuk LCD I2C

• kemudian, pastikan Library LiquidCrystal I2C oleh Frank de Brabander dimuat turun di Library Manager.

• 

3. Upload ke Arduino

• Masukkan Code yang telah pun di letakkan di bahagian "File" kemudian Upload ke Arduino anda

10. Keputusan

• Ambang yang digunakan: basah 600, kering 700.

Berdasarkan Jadual 1, bacaan sensor ketika plat kering melebihi ambang kering (700), dan menurun di bawah ambang basah (600) apabila plat basah. Dua ambang yang berbeza digunakan supaya terdapat jurang antara keadaan basah dan kering. Jurang ini menghalang rak keluar masuk berulang kali ketika gerimis atau ketika plat masih lembap selepas hujan.

Jadual 2 menunjukkan kesemua lima ujian fungsi lulus. Ujian 3 menunjukkan masa pengesahan 2 saat berjaya menapis titisan tunggal yang tidak mewakili hujan sebenar. Ujian 4 menunjukkan rak keluar semula selepas plat kekal kering. Ujian 5 menunjukkan sistem boleh mengulangi kitaran masuk dan keluar dengan stabil.