Sensor digital adalah komponen penting dalam berbagai proyek Internet of Things (IoT), karena mampu memberikan data lingkungan secara langsung ke sistem komputasi. Pada penggunaan papan mini komputer seperti Raspberry Pi yang dikembangkan oleh Raspberry Pi Foundation, sensor digital sering dimanfaatkan untuk membuat sistem monitoring suhu, kelembaban, maupun deteksi gerakan secara otomatis. Dengan memahami cara kerja sensor digital, pengguna dapat membangun sistem smart home, keamanan, hingga otomasi industri sederhana.
Dua sensor yang paling sering digunakan oleh pemula maupun praktisi adalah DHT11 dan PIR. DHT11 digunakan untuk membaca suhu dan kelembaban udara secara digital melalui satu pin data, sehingga sangat praktis untuk proyek monitoring lingkungan. Sedangkan sensor PIR berfungsi untuk mendeteksi gerakan manusia berdasarkan perubahan radiasi inframerah, sehingga cocok digunakan pada sistem alarm, lampu otomatis, maupun perangkat keamanan berbasis Raspberry Pi.
Pada artikel ini, Anda akan mempelajari tentang tutorial lengkap penggunaan sensor DHT11 dan PIR pada Raspberry Pi 4, mulai dari wiring diagram, konfigurasi sistem. Instalasi library Python, hingga contoh program yang bisa langsung dijalankan. Artikel ini dirancang untuk pemula agar dapat mengikuti langkah-langkahnya secara sistematis dan berhasil menjalankan sensor digital pertama mereka tanpa kebingungan.
Baca juga: Praktik Dasar GPIO Raspberry Pi - Cara Mengontrol LED dan Membaca Tombol dengan Python
Sensor Digital DHT11 dan PIR
A. DHT11 - Sensor Suhu dan Kelembaban
DHT11 adalah sensor digital yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban udara. Sensor ini mengirimkan data melalui satu jalur pin digital, sehingga proses integrasinya dengan board seperti Raspberry Pi menjadi relatif mudah dan cocok untuk proyek pemula hingga IoT sederhana.
Berikut ini adalah wiring diagram Raspberry Pi 4 dengan sensor DHT11:
Koneksi pin:
- VCC → 5V
- GND → GND
- DATA → GPIO4
Setelah rangkaian selesai dibuat, langkah berikutnya adalah melakukan pemrograman sensor DHT11 pada Raspberry Pi 4 dengan mengikuti tahapan berikut.
1. Buka Terminal pada Raspberry Pi OS
Langkah pertama, buka aplikasi Terminal pada Raspberry Pi OS untuk melakukan konfigurasi sistem.
2. Aktifkan I2C dan SPI
Jalankan perintah sudo raspi-config pada Terminal. Setelah itu akan muncul tampilan menu konfigurasi Raspberry Pi. Pilih Interface Options.
Kemudian tekan Enter
Pada menu berikutnya, aktifkan fitur I2C, SPI, dan 1-Wire. Meskipun sensor DHT11 tidak memerlukan semua antarmuka tersebut, mengaktifkannya sekaligus dapat mempermudah penggunaan sensor lain di kemudian hari. Proses pengaktifannya sama seperti saat Anda mengaktifkan VNC pada artikel sebelumnya.
3. Update Sistem
Sebelum melanjutkan isntalasi library atau menjalankan program, disarankan untuk memperbarui paket sistem terlebih dahulu agar seluruh dependensi berada pada versi terbaru. Jalankan perintah berikut pada Terminal:
sudo apt uodate
Perintah ini akan menyinkronkan daftar paket dari repositori. Jika proses berhasil, daftar pembaruan paket akan ditampilkan pada layar.
Kemudian jalankan perintah:
sudo apt upgrade -y
Perintah ini akan mengunduh dan memasang pembaruan yang tersediaa secara otomatis. Setelah proses selesai, sistem Raspberry Pi Anda sudah berada pada versi paket terbaru.
4. Install Dependensi
Agar Raspberry Pi dapat membaca sensor dengan baik, beberapa paket pendukung perlu dipasang terlebih dahulu. Paket ini digunakan untuk komunikasi I2C, pengelolaan library Python, dan proses instalasi modul tambahan. Jalankan perintah berikut pada Terminal:
sudo apt install python3-pip python3-dev python3-setuptools python3-smbus i2c-tools -y
Jika proses instalasi berhasil, sistem akan menampilkan daftar paket yang terpasang beserta statusnya.
5. Buat Virtual Environment
Virtual environment digunakan untuk memisahkan library proyek dengan sistem utama, sehingga instalasi modul tidak saling bertabrakan dengan proyek lain. Buat environment baru dengan menjalankan perintah berikut:
python3 -m venv dht-env
Jika berhasil, folder environment akan otomatis dibuat di direktori aktif.
6. Aktifkan Environment
Setelah environment dibuat, langkah berikutnya adalah mengaktifkannya agar seluruh instalasi library selanjutnya masuk ke dalam environment tersebut. Jalankan perintah berikut:
source dht-env/bin/activate
Jika berhasil, nama environment akan muncul di awal baris Terminal sebagai tanda bahwa environment sudah aktif.
7. Install blinka (Adafruit layer for GPIO)
Blinka berfungsi sebagai lapisan kompatibilitas agar library CircuitPython dapat berjalan di Raspberry Pi. Library ini memungkinkan akses GPIO menggunakan standar Adafruit. Jalankan perintah berikut pada Terminal:
pip3 install adafruit-blinka
Jika proses instalasi berhasil, sistem akan menampilkan pesan bahwa pesan paket telah terpasang
8. Install Library adafruit-circuitpython-dht
Library ini digunakan untuk membaca data suhu dan kelembaban dari sensor DHT11 melalui Raspberry Pi. Jalankan perintah berikut:
pip3 install adafruit-circuitpython-dht
Jika berhasil, akan muncul informasi proses download dan instalasi paket.
9. Install libgpiod untuk GPIO
Library libgpiod diperlukan agar sistem dapat mengakses GPIO melalui antarmuka yang lebih modern dibandingkan metode lama. Jalankan perintah berikut:
sudo apt install libgpiod2
Jika instalasi berhasil, sistem akan menampilkan status paket yang telah terpasang.
10. Install modul RPi.GPIO
Modul ini adalah library Python klasik yang sering digunakan untuk mengontrol pin GPIO pada Raspberry Pi. Jalankan perintah berikut:
pip install RPi.GPIO
Setelah selesai, Terminal akan menampilkan notifikasi bahwa instalasi berhasil.
11. Setting Interpreter
Setelah seluruh library terpasang, langkah berikutnya adalah mengarahkan interpreter Python di Thonny ke virtual environment yang sudah dibuat sebelumnya.
Buka Thonny IDE, kemudian pilih menu Run → Configure Interpreter.
Pada jendela pengaturan (Setting), pilih interpreter yang mengarah ke virtual environment yang telah dibuat. Sesuaikan dengan konfigurasi seperti pada gambar di bawah ini. Setelah selesai, klik OK.
Jika pengaturan berhasil, pada bagian kanan bawah jendela Thonny akan muncul informasi interpreter yang sedang aktif.
12. Mulai Pemrograman DHT11
Setelah semua konfigurasi selesai, Anda dapat mulai menulis program pembacaan sensor. Ketik kode program DHT11 sesuai contoh pada gambar di bawah ini, lalu klk Run untuk menjalankannya.
Jika program berhasil dijalankan, hasil pembacaan suhu dan kelembaban akan tampil pada jendela Shell.
Simpan file code program dengan nama DHT_Program.py agar mudah digunakan kembali.
B. PIR - Sensor Gerak
PIR (Passive Infrared) digunakan untuk mendeteksi pergerakan manusia dengan membaca perubahan radiasi inframerah di sekitarnya. Sensor ini menghasilkan sinyal digital, yaitu HIGH saat terdeteksi gerakan dan LOW saat tidak ada aktivitas.
Pada praktik ini menggunakan HC-SR505. Meskipun tidak menyediakan pengaturan sensitivitas dan waktu tunda seperti versi HC-SR501, modul ini memiliki ukuran lebih kecil, respons cepat, dan cukup stabil untuk kebutuhan deteksi gerakan sederhana seperti sistem alarm, lampu otomatis, atau trigger notifikasi.
Berikut ini wiring diagram Raspberry Pi 4 dengan sensor PIR HC-SR505:
Koneksi pin:
• VCC → 5V
• GND → GND
• OUT → GPIO23
Untuk melakukan percobaan, sensor PIR HC-SR505 menggunakan Raspberry Pi 4. Ikuti langkah berikut ini:
1. Buka Thonny IDE
2. Ketik kode program sesuai contoh pada gambar, lalu klik Run untuk menjalankan program. Jika program berjalan dengan benar, simpan file dengan nama PIR_Program.py.
Saat sensor belum mendeteksi gerakan, pada jendela Sheel akan muncul pesan "Tidak ada gerakan". Ketika sensor mendeteksi pergerakan tubuh di depannya, pesan akan berubah menjadi "Gerakan terdeteksi". Hal ini menandakan sensor PIR dan GPIO Raspberry Pi telah bekerja dengan baik.
Penggunaan sensor DHT11 dan PIR pada Raspberry Pi 4 menunjukkan bagaimana perangkat sederhana dapat digunakan untuk membangun sistem monitoring dan deteksi otomatis yang bermanfaat. Dengan memahami cara instalasi dependensi, konfigurasi environment Python, serta pemrograman dasar GPIO, Anda sudah memiliki fondasi kuat untuk mengembangkan proyek IoT yang lebih kompleks di masa depan.
Setelah berhasil menjalankan kedua sensor ini, Anda dapat melanjutkan ke proyek lanjutan seperti sistem keamanan rumah, monitoring ruangan berbasis web, atau integrasi dengan database dan dashboard IoT. Semakin sering Anda bereksperimen dengan sensor digital, semakin mudah pula membangun sistem cerdas berbasis Raspberry Pi yang stabil, responsif, dan siap digunakan di dunia nyata.
Baca juga: Debugging dan Best Practice MicroPython untuk Pemula
Dalam praktik, hasil dan kendala yang ditemui bisa berbeda tergantung perangkat, konfigurasi, versi library, dan sistem yang digunakan.
- Diskusi umum dan tanya jawab praktik: https://t.me/edukasielektronika
- Kendala spesifik dan kasus tertentu: http://bit.ly/Chatarduino
0 Komentar