Aplikasi Anti Kebakaran Pada Rumah
1. Tujuan [kembali]
- Mengetahui prinsip kerja sensor gas MQ2 dan Flame Sensor
- Membuat rangkaian sensor anti kebakaran pada rumah
- Memahami prinsip kerja rangkaian
2. Alat dan Bahan [kembali]
Alat :
1. Ground
Berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.
2. Power
Digunakan sebagai sumber tegangan.
3. Logic State
Bahan :
1. Sensor gas MQ 2
Konfigurasi pin
Spesifikasi
1. Tegangan Operasi + 5V
2.Dapat digunakan untuk mengukur atau mendeteksi LPG, Alkohol, Propana, Hidrogen, CO dan bahkan metana
3. Tegangan keluaran analog 0V hingga 5V
4. Tegangan keluaran digital 0V atau 5V (TTL Logic)
5. Durasi pemanasan awal 20 detik
6. Dapat digunakan sebagai sensor digital atau analog
7. Sensitivitas pin digital dapat divariasikan menggunakan potensiometer
Grafik Respons
Konfigurasi pin
1. Pin1 (pin VCC) : Suplai tegangan dari 3.3V ke 5.3V
2. Pin2 (GND) : Ini adalah pin ground
3. Pin3 (AOUT) : Ini adalah pin keluaran analog (MCU.IO)
4. Pin4 (DOUT) : Ini adalah pin keluaran digital (MCU.IO)
Spesifikasi
1. Keluaran = Digital (D0)
2. Output Digital: 0 dan 1
3. Tegangan operasi: 3.3V hingga 5V
4. Format keluaran: Output digital (TINGGI / RENDAH)
5. Rentang deteksi panjang gelombang: 760nm hingga 1100nm
6. Menggunakan komparator LM393
7. Sudut deteksi: sekitar 60 derajat
8. Sensitivitas yang dapat disesuaikan melalui potensiometer
9. Arus Keluaran Maksimum: 15 mA
10. Indikator lampu LED: daya (merah) dan output switching digital (hijau)
11. Api yang lebih ringan mendeteksi jarak 80cm
3. Transistor
Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Alat ini dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan dan modulasi sinyal.
4. Resistor
Resistor merupakan
salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus
yang mengalir pada suatu rangkaian.
spesifikasi :
5. Rellay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
6. Motor DC
Digunakan sebagai output dari rangkaian
7. Buzzer
8. LED RED
Di dalam rangkaian ini digunakan 2 buah LED RED
3. Dasar Teori [kembali]
1.Sensor gas MQ2
Sensor
MQ-2 adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah
terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor
gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.
Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun
di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane,
methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk
alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi
asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain.
Sensor gas ini tersusun oleh senyawa
SnO2, dengan sifat conductivity rendah pada udara yang bersih, atau sifat
penghantar yang tidak baik. Sifat conductivity semakin naik jika konsentrasi
gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas. Sensor ini dapat mendeteksi
konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa
tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300
sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan
mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V .
Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk
mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada
dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon
dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element
pemanasnya. Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga
SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan
elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda
maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog. Sensor
MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan
pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki
keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi
dari sensor MQ-S :
2. Flame Sensor
Flame Sensor merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.
Spesifikasi dari flame detector ini adalah sebagai berikut:
1. Keluaran = Digital (D0)
2. Output Digital: 0 dan 1
3. Tegangan operasi: 3.3V hingga 5V
4. Format keluaran: Output digital (TINGGI / RENDAH)
5. Rentang deteksi panjang gelombang: 760nm hingga 1100nm
6. Menggunakan komparator LM393
7. Sudut deteksi: sekitar 60 derajat
8. Sensitivitas yang dapat disesuaikan melalui potensiometer
9. Arus Keluaran Maksimum: 15 mA
10. Indikator lampu LED: daya (merah) dan output switching digital (hijau)
11. Api yang lebih ringan mendeteksi jarak 80cm
Konfigurasi pin:
Modul sensor api ini memiliki 4 kaki/pinout dengan konfigurasi :
1. Vcc (5V)
2. Gnd
3. AO (Analog Input).
4. Digital Output (DO).
3. Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian.
spesifikasi :
4. Transistor
Termasuk dalam komponen semikonduktor aktif adalah transistor, Transistor sebenarnya kepanjangan dari Transfer dan Varistor. Mengenal karakteristiknya transistor terbagi dua kategori ialah bipolar Junction Transistor (BJT) dan Unipolar Transistor. Kerja transistor pada dasarnya difungsikan sebagai saklar elektronik (Switching) dan penguat sinyal (Amplifier).
Jenis Transistor :
1. Bipolar Junction Transistor (BJT)
Bi artinya dua dan Polar asal kata dari polarity yang artinya polaritas, dengan kata lain bipolar junction transistor (BJT) adalah jenis Transistor yang memiliki dua polaritas yaitu hole (lubang) atau elektron sebagai carier (pembawa) untuk menghantarkan arus listrik. Prinsip dasar konstruksinya disusun seperti dari dua buah dioda yang disambungkan pada kutub yang sama yaitu Anoda dengan anoda sehingga menghasilkan transistor jenis NPN atau Katoda dengan katoda yang menjadi transistor jenis PNP.
2. Unipolar Junction Transistor (UJT)
Pada transistor UJT hanya satu polaritas saja yang dijadikan carier/pembawa muatan arus listrik, yaitu elektron saja atau hole/lubangnya saja, tergantung dari jenis transistor UJT tersebut. Karena prinsip kerjanya transistor ini berdasarkan dari efek medan listrik, maka transistor UJT lebih dikenal dengan nama FET (Field Efect Transistor) atau Transistor efek medan.
5. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
- Electromagnet (Coil)
- Armature
- Switch Contact Point (Saklar)
- Spring
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
6. Buzzer
Piezoelectric Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator.
Berikut ini adalah gambar bentuk dan struktur dasar dari sebuah Piezoelectric Buzzer.
Jika dibandingkan dengan Speaker, Piezo Buzzer relatif lebih mudah untuk digerakan. Sebagai contoh, Piezo Buzzer dapat digerakan hanya dengan menggunakan output langsung dari sebuah IC TTL, hal ini sangat berbeda dengan Speaker yang harus menggunakan penguat khusus untuk menggerakan Speaker agar mendapatkan intensitas suara yang dapat didengar oleh manusia.
Piezo Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi di kisaran 1 – 5 kHz hingga 100 kHz untuk aplikasi Ultrasound. Tegangan Operasional Piezoelectric Buzzer yang umum biasanya berkisar diantara 3Volt hingga 12 Volt.
4. Langkah Percobaan [kembali]
- Siapkan komponen yang akan digunakan
- Susun komponen sesuai rangkaian
- Rangkai komponen dengan baik dan benar
- Jangan lupa mengaktifkan code hex pada sensor agar sensor dapat berfungsi
- Jalankan dengan mengklik tombol play
Ketika flame sensor mendeteksi adanya api maka tegangan akan mengalir menuju resistor lalu ke kaki basis transistor, arus mengalir menuju rellay, collector, lalu ke emitor, dan ke ground yang membuat relllay aktif sehingga switch pada rellay berpindah dari kanan ke kiri , lalumengalir meuju batteray sehingga motor bergerak.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar