Pemanfaatan EEPROM untuk Sistem Kontrol Level Tangki dengan LCD 16×2

1️⃣ Tujuan Praktikum

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa mampu:

1. Menggunakan sensor analog pada Arduino
2. Mengendalikan aktuator (pompa & alarm)
3. Menyimpan parameter kontrol ke EEPROM
4. Menampilkan data proses pada LCD 16×2
5. Membuat sistem kontrol yang tetap bekerja setelah power OFF
6. Memahami konsep retentive memory seperti pada PLC

2️⃣ Dasar Teori Singkat

🔹 EEPROM Arduino

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) adalah memori non-volatile yang digunakan untuk menyimpan data penting seperti:

• setpoint
• parameter alarm
• nilai kalibrasi

Data EEPROM tidak hilang saat catu daya mati.

🔹 Sistem Kontrol Level Tangki

Sistem kontrol industri umumnya terdiri dari:

• Sensor → membaca kondisi proses
• Controller → memproses logika
• Actuator → melakukan aksi

📌 Pada praktikum ini:

• Arduino berperan sebagai controller
• Potensiometer sebagai sensor level
• Pompa & alarm sebagai aktuator

3️⃣ Studi Kasus (Aplikatif & Industrial)

Sebuah tangki penyimpanan cairan memiliki:

• Sensor level
• Pompa pengisian
• Alarm level tinggi

Kebutuhan sistem:

1. Pompa ON jika level < setpoint
2. Pompa OFF jika level ≥ setpoint
3. Alarm aktif jika level terlalu tinggi
4. Setpoint bisa diubah operator
5. Setpoint tersimpan di EEPROM
6. Level & setpoint ditampilkan di LCD 16×2

4️⃣ Alat dan Bahan

5️⃣ Konfigurasi Pin Arduino

🔹 Input

WIRING SENSOR LEVEL (POTENSIOMETER)

WIRING PUSH BUTTON (UP & DOWN)

Menggunakan INPUT_PULLUP (DISARANKAN)

📌 Tidak perlu resistor eksternal
📌 Aktif LOW (saat ditekan = 0)

🔹 Output

🚰 Pompa (LED / Relay)

📌 Label:

Pompa pengisian tangki

🚨 Alarm (LED / Buzzer)

📌 Label:

Alarm level tinggi

🔹 LCD 16×2 (4-bit)

6️⃣ Alamat EEPROM

7️⃣ Cara Kerja Sistem

1. Arduino membaca nilai sensor level
2. Arduino membaca setpoint dari EEPROM
3. Level & setpoint ditampilkan di LCD
4. Jika level < setpoint → pompa ON
5. Jika level ≥ setpoint → pompa OFF
6. Jika level > setpoint + margin → alarm ON
7. Setpoint dapat diubah menggunakan tombol
8. Perubahan setpoint langsung disimpan ke EEPROM

8️⃣ Diagram Alur Sistem

Sensor Level

↓

Arduino + EEPROM

↓

Perbandingan Level vs Setpoint

↓

Pompa ON/OFF & Alarm

↓

LCD 16×2

9️⃣ Program Arduino (LCD + EEPROM)

#include <EEPROM.h>

#include <LiquidCrystal.h>




#define BTN_UP 2

#define BTN_DOWN 3

#define POMPA 8

#define ALARM 9

#define SENSOR A0




LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,7,6);




int setpoint;

int level;




void setup() {

  pinMode(BTN_UP, INPUT_PULLUP);

  pinMode(BTN_DOWN, INPUT_PULLUP);

  pinMode(POMPA, OUTPUT);

  pinMode(ALARM, OUTPUT);




  lcd.begin(16,2);

  Serial.begin(9600);




  EEPROM.get(0, setpoint);

  if(setpoint < 100 || setpoint > 900){

    setpoint = 500;

    EEPROM.put(0, setpoint);

  }




  lcd.setCursor(0,0);

  lcd.print("Level Control");

  delay(1500);

  lcd.clear();

}




void loop() {

  level = analogRead(SENSOR);




  // Tombol UP

  if(digitalRead(BTN_UP) == LOW){

    setpoint += 10;

    EEPROM.put(0, setpoint);

    delay(300);

  }




  // Tombol DOWN

  if(digitalRead(BTN_DOWN) == LOW){

    setpoint -= 10;

    EEPROM.put(0, setpoint);

    delay(300);

  }




  // Kontrol Pompa

  digitalWrite(POMPA, level < setpoint);




  // Alarm

  digitalWrite(ALARM, level > setpoint + 50);




  // LCD Display

  lcd.setCursor(0,0);

  lcd.print("Lvl:");

  lcd.print(level);

  lcd.print("     ");




  lcd.setCursor(0,1);

  lcd.print("Set:");

  lcd.print(setpoint);

  lcd.print("     ");




  delay(500);

}

🔟 Prosedur Praktikum

1. Simulasi Proteus

1. Rangkai Arduino, LCD, potensiometer, LED
2. Load file HEX hasil compile Arduino
3. Jalankan simulasi
4. Ubah potensiometer → level berubah
5. Reset simulasi → setpoint tetap tersimpan

1. Arduino Asli

1. Upload program
2. Putar potensiometer
3. Tekan tombol UP/DOWN
4. Cabut dan pasang kembali power
5. Amati data tetap tersimpan

1️⃣1️⃣ Hasil yang Diharapkan

1️⃣2️⃣ Analisis & Pembahasan

• EEPROM berfungsi sebagai memori permanen
• LCD memudahkan monitoring proses
• Sistem menyerupai kontrol level PLC
• Cocok untuk aplikasi industri skala kecil

1️⃣3️⃣ Pertanyaan Diskusi

1. Mengapa EEPROM tidak cocok untuk logging cepat?
2. Apa dampak write EEPROM berulang?
3. Bandingkan EEPROM dengan FRAM & SD Card
4. Bagaimana sistem ini diimplementasikan di PLC?

1️⃣4️⃣ Kesimpulan

1. EEPROM efektif untuk menyimpan parameter kontrol
2. Sistem tetap bekerja normal setelah power OFF
3. LCD meningkatkan kejelasan monitoring
4. Praktikum berhasil mensimulasikan sistem industri nyata