APLIKASI ARITMATIKA PINTU DAN GORDEN KAMAR OTOMATIS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.Tujuan

2.Alat dan Bahan

3.Dasar Teori

4.Langkah Percobaan

5.Gambar Rangkaian

6.Prinsip Kerja Rangkaian

7.Vidio

8. Link Download

1. Tujuan [kembali]

1. Mengetahui prinsip kerja PIR sensor, sensor gas dan sensor touch

2. Membuat rangkaian aplikasi aplikasi aritmatik pintu dan gorden otomatis

3. Memahami prinsip kerja rangkaiann

2. Alat dan Bahan [kembali]

Alat

1. Voltmeter DC

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

2. Battery

Battery merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian

3. Power

Digunakan sebagai sumber tegangan.

Bahan

1. Touch Sensor

Spesifikasi:

> Konsumsi daya sangat sedikit

> Tegangan: 2-5.5V DC (optimal 3v)

> Dapat menggantikan fungsi tombol saklar

> Dilengkapi 4 buah lubang baut M2

> Ukuran: 24x24x7.2mm

> Output high VOH: 0.8VCC (typical)

>. Output low VOL: 0.3VCC (max)

>. Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA

>. Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA

>. Waktu respon (low power mode): max 220ms

>. Waktu respon (touch mode): max 60ms

Konfigurasi PIN :

Grafik Touch Sensor

2. Pir Sensor

Sensor PIR dapat mendeteksi infrared yang berasal dari daerah sekelilingnya. Infrared passive bisa disebabkan karena suhu tubuh manusia ataupun benda lainnya, sehingga jika ada sesuatu yang mendekati sensor PIR, otomatis sensor ini akan ON atau mendeteksi adanya infrared passive. Prinsip seperti itulah yang dimanfaatkan untuk mendeteksi pergerakan manusia.

Karakteristik sensor PIR:

1) Bekerja dengan membaca radiasi optik yang dipancarkan suatu benda dan mengubahnya dalam besaran listrik.

2) Jangkauan jarak sensor PIR 30 cm-10 m

3) Sensor PIR hanya bekerja pada beda yang dapat memiliki gelombang infrared antara 8-14 mikrometer.

4) Menangkap energi panas denga besar suhu kira-kira 32℃

3. Sensor Gas MQ5

sensor yang berguna untuk mendeteksi kebocoran gas baik pada rumah maupun industri. Sensor ini sangat cocok untuk mendeteksi H₂, LPG, CH₄, CO, Alkohol, Asap atau Propane.Karena sensitivitasnya yang tinggi dan waktu respon yang cepat, pengukuran dapat dilakukan dengan cepat. Sensitivitas sensor dapat disesuaikan dengan potensiometer.

4. IC 7482

5. 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.

spesifikasi :

6. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian.

spesifikasi :

7. Rellay

Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.

8. Motor DC

Digunakan sebagai output dari rangkaian

9. Diode

Dioda (Diode) adalah Komponen terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

10. Ground

Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.

11. Logic State

3. Dasar Teori [kembali]

Sensor Pir

Karakteristik sensor PIR:

1) Bekerja dengan membaca radiasi optik yang dipancarkan suatu benda dan mengubahnya dalam besaran listrik.

2) Jangkauan jarak sensor PIR 30 cm-10 m

3) Sensor PIR hanya bekerja pada beda yang dapat memiliki gelombang infrared antara 8-14 mikrometer.

4) Menangkap energi panas denga besar suhu kira-kira 32℃

GRAFIK RESPON SENSOR PIR

Cara Kerja Sensor PIR

Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya perubahan pancaran infra merah.

Touch Sensor

Spesifikasi:

> Konsumsi daya sangat sedikit

> Tegangan: 2-5.5V DC (optimal 3v)

> Dapat menggantikan fungsi tombol saklar

> Dilengkapi 4 buah lubang baut M2

> Ukuran: 24x24x7.2mm

> Output high VOH: 0.8VCC (typical)

>. Output low VOL: 0.3VCC (max)

>. Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA

>. Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA

>. Waktu respon (low power mode): max 220ms

>. Waktu respon (touch mode): max 60ms

Konfigurasi PIN :

Grafik Touch Sensor

Sensor Gas

Sensor gas MQ-5 adalah sensor semikonduktor yang digunakan untuk mendeteksi jenis gas butane yang banyak terkandung pada Liquid Premium Gas (LPG) [8]. Bahan penting dari MQ-5 adalah timah dioksida (SnO2), yang memiliki konduktivitas sangat rendah dalam udara bersih. Sensor gas ini tidak hanya memiliki sensitivitas terhadap gas butana tetapi juga jenis gas alam lainnya, seperti asap (CO) dan alkohol. Sensor MQ-5 juga dapat digunakan untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar seperti metana.

Spesifikasi dari sensor MQ-5 adalah:

- power supply 5V.

- Output / data keluaran tersedia dua pilihan, Analog atau digital.

- Sensitivitas tinggi terhadap LPG, gas alam.

Untuk mengatur sensitivitas sensor, terdapat potensiometer pada bagian belakang sensor, kita dapat memutar potensio tersebut (kekiri atau kekanan) menggunakan obeng, tapi yang harus diingat, jangan putar terlalu kanan, sampai lampu sensor menyala. Karena kalau kita putar terlalu kanan, indicator sensor menyala terus. kita tidak akan tau kondisi sensor apakah sedang membaca atau tidak.

Resistor

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian paralalResistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I

Cara membaca kode warna resistor

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.

Rumus :

Rellay

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)

Diode

Dioda adalah komponen elektronik yang mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Anoda untuk polaritas positif dan katoda untuk polaritas negatif. Di dalam dioda terdapat junction (pertemuan) dimana semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n bertemu.

Secara umum, jika diuraikan maka fungsi-fungsi diode adalah sebagai berikut:

Penyearah, contoh : dioda bridge
Penstabil tegangan (voltage regulator), yaitu dioda zener
Pengaman /sekering
Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas/membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu.
Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen dc kepada suatu sinyal ac
dll

https://teknikelektronika.com/wp-content/uploads/2014/08/simbol-dioda.jpg?x91019

Prinsip kerja dioda

Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.

Cara Pemasangan Dioda dalam Rangkaian Elektronika

4. Langkah Percobaan [kembali]

1. Siapkan komponen yang akan digunakan

2. Posisikan komponen sesuai pada gambar

3. Rangkai semua komponen dengan benar dan tepat

4. Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi

5. tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian

5. Gambar Rangkaian [kembali]

6. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]

Ketika pin sensor touch berlogika 1 atau terdeteksi sentuhan, maka outputnya akan berlogika 1 dan arus akan mengalir ke salah satu kaki non inferting amplifier lalu ke resistor dan diteruskan ke kaki basis transistor sehingga transistor on. Adanya arus yang mengalir dari power supply lalu ke rellay sehingga relay aktif switch berpindah dari kanan ke kiri, kemudian diteruskan ke kaki kolektor lalu ke kaki emitter lalu ke gorund. Arus dari baterai masuk ke motor yang mengakibatkan motor akan menyala sehingga pintu kamar terbuka.

Dan ketika sensor pir berlogika 1 atau ketika sensor mendeteksi adanya orang ma ka output dari sensor pir berlogika 1, lalu arus mengalir ke resistor lalu ke kaki basis transistor. Dengan begitu maka transistor jadi ON ,dengan ON nya transistor maka ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengaliri relay sehingga relay menjadi ON ,sehingga switch relay bergeser dari kanan ke kiri sehinnga memberikan logika 1 pada pin C0. Dan output dar IC akan mengalir ke resistor dan mengalir ke kaki basis transistor sehingga tegangan yang terbaca pada kaki basis sebesar+0,82V yang menyebabkan transistor on. Dengan on nya transistor maka arus dari power suply akan mengalir ke relay lalu ke kaki kolektor lalu ke kaki emitter dan ke gorund. Adanya arus yang mengalir ke relay menyebabkan relay aktif sehingga switch berpindah dari kanan ke kikri. Kemudian arus mengalir ke batrai lalu ke motor sehingga motor hidup dan gorden akan terbuka.

Dan Ketika sensor gas mendeteksi adanya gas didalam ruangan maka sensor akan berlogika 1 dan output dari sensor diteruskan pada pin A1 pada IC 7482. Untuk pin A2 dihubungkan ke ground dan pn B1 dan B2 dihubungkan pada power supply. Sehingga inputan pada IC 7482 menjadi 11011 sehingga berdasarkan tabel kebenaran dari IC 7482 maka output S1 berlogika 1 dihubungkan resistor lalu ke kaki basis transistor ,S2 berlogika 0 dan C2 berlogika 1 dihubungkan ke resistor lalu ke kaki basis transistor yang mengakibatkan transistor on. Dengan on nya transistor maka adanya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu kekaki kolektor lalu ke gorund dengan adanya arus yang mengalir ke relay maka relay akan aktif sehingga switch akan berpindah dari kanan ke kiri. Kemudian arus dari baterai akan mengalir dan akan menyalakan motor untuk exhaust fan.

NURUL RAHMADANI

`