TUGAS BESAR " RUANG ANTI PEROKOK "
(MQ2,MQ7,Touch Sensor, dan Sound Sensor)
1. Tujuan [kembali]
- Mengetahui prinsip kerja sensor MQ2,Sound sensor, dan Touch sensor
- Dapat membuat simulasi rangkaian ruang anti perekok
2. Alat dan Bahan [kembali]
Alat
Batteray
Baterai digunakan pada rangkaian ini berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menjalankan rangkaian.
Spesifikasi Baterai:
Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)
Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61
Tegangan Nominal: 9.0 volt
Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C
Berat Khas: 45 gram
Volume Umum: 21 sentimeter kubik
Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C
Terminal: Jepretan Miniatur
Konfigurasi Pin:
Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)
Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61
Tegangan Nominal: 9.0 volt
Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C
Berat Khas: 45 gram
Volume Umum: 21 sentimeter kubik
Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C
Terminal: Jepretan Miniatur
Ground
Ground berfungsi sebagai meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.
Volt meter
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.
Power
Power Supply berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menyuplai tegangan atau arus listrik.
Dc Motor
Konfigurasu pin
Spesifikasi DC Motor
- Standard 130 type DC motor
- Operating voltage : 4,5V to 9V
- Recommended/Rated voltage : 6V
- Current at no No load : 70mA (max)
- No-load speed : 9000 rpm
- Loaded current : 250mA (approx)
- Rated load: 10g*cm
- Motor size : 27,5mm x 20mm x 15mm
- Weight : 17 grams
Bahan
Sensor Gas MQ2
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.
Grafik MQ2
Sensor MQ7
Sensor MQ7 adalah sebuah sensor yang dapat kita gunakan untuk mengukur kadar gas CO / Karbon monoksida/ sebenarnya sensor ini juga bisa digunakan untuk mengukur jenis lain seperti H2 (hidrogen), LPG, CH4 (Amonia) dan juga alkohol. namun sensor ini sering digunakan untuk mengukur CO karena karakteristiknya yang cukup peka dengan gas CO.
Sound Sensor
· Tegangan kerja: DC 3.3-5V
· Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan
· Dimensi: 32 x 17 mm
· Indikasi keluaran sinyal
· Output sinyal saluran tunggal
· Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah
· Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara
· Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)
Konfigurasi Sound Sensor :
Spesifikasi:
Grafik Touch Sensor
Transistor 2N1711
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 :
Resistor
spesifikasi :
Rellay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
OPAMP
Operasional Amplifier atau lebih dikenal dengan Op Amp adalah suatu komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai penguat atau amplifier multiguna.Penguat ini memiliki dua input yaitu inverting dan non-inverting, serta sebuah terminal output.
LED
A. Spesifikasi :
B. Konfigurasi Pin :
Buzzer
Konfigurasi pin buzzer
Spesifikasi Buzzer:
- Rated voltage : 12V
- DC Operating Voltage : 4 to 8V
- DC Rated Current : <30mA
- Sound Output at 10cm : > 85dB
- Resonant Frequency : 2300 ± 300Hz
- Tone : Continuous
- Operating Temperature : -25°C to +80°C
- StorageTemperature : -30°C to +85°C
- Weight : 2g
3. Dasar Teori [kembali]
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
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
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.
MQ-2
Sensor MQ-2 adalah salah satu sensor yang sensitif terhadap asap rokok.Bahan utama sensorini adalah SnO2dengan konduktifitas rendah pada udarabersih. Jika terdapat kebocoran gas konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi,setiap kenaikan konsentrasi gas maka konduktifitas sensor juga naik. MQ-2sensitif terhadap gas LPG, Propana, Hidrogen, Karbon Monoksida, Metana danAlkohol serta gas mudah terbakar diudara lainnya.
Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VHdan VC. VHdigunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater)internaldan Vc merupakantegangan sumber. Catu daya yang dibutuhkan pada sensor MQ-2 adalah Vc <24VDC dan VH= 5V ±0.2V tegangan AC atau DC.Sensor gas dan asap ini mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakardi udara serta asap danoutputmembaca sebagai tegangan analog. Sensor dapatmengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm.Dapat beroperasi pada suhu dari-20 sampai 50 ° C dan mengkonsumsi kurangdari 150 mA pada 5V. Dibawah ini merupakan gambar bentuk,internalsensorMQ-2.
Sensor Gas MQ7
Sensor MQ7 adalah sebuah sensor yang dapat kita gunakan untuk mengukur kadar gas CO / Karbon monoksida/ sebenarnya sensor ini juga bisa digunakan untuk mengukur jenis lain seperti H2 (hidrogen), LPG, CH4 (Amonia) dan juga alkohol. namun sensor ini sering digunakan untuk mengukur CO karena karakteristiknya yang cukup peka dengan gas CO.
Sound Sensor
· Tegangan kerja: DC 3.3-5V
· Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan
· Dimensi: 32 x 17 mm
· Indikasi keluaran sinyal
· Output sinyal saluran tunggal
· Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah
· Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara
· Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)
Konfigurasi Sound Sensor :
Touch Sensor
Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.
Spesifikasi:
Grafik Touch Sensor
4. Langkah Percobaan [kembali]
- Siapkan komponen yang akan digunakan
- Posisikan komponen sesuai pada gambar
- Rangkai semua komponen dengan benar dan tepat
- Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi
- Tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian
5. Gambar Rangkaian [kembali]
6. Prinsip Kerja [kembali]
Ketika Gas pada ruang asap anti rokok terdeteksi oleh sensor mq2,maka sensor mq2 akan berlogika 1. Arus keluar dari vout sebesar 4,99volt kemudian di hambat oleh resistor sehingga tegangan terbaca 0.8 volt, kemudian arus akan mengalir dari power kemudian ke rellay, kaki kolektor, emitor, dan ke ground, akibatnya switch akan berpindah dan arus akan mengalir ke baterai kemudian menghidupkan LED, motor eksos dan menghidupkan buzzer dan kemudian mengaktifkan sound sensor kemudian arus akan mengalir menuju op amp non inferting umplifier dengan rumus (R12/ R13 + 1 ) Vin
Vout = 2x Vin
Kemudian diteruskan ke resistor kemudian menuju transistor yang menggunakan fixed bias dimana arus di base didapatkan dari power supply kemudian rb sehingga transistor aktif yang menyebabkan arus mengalir Dari power supply kemudian relay kemudian kaki kolektor kemudian kaki emitor kemudian ground sehingga relay switch Dan arus mengalir ke batteray dan motor pembuka atap aktif.
Ketika touch sensor berlogika 1, arus mengalir menuju op amp dengan rumus (R5/R4 + 1) Vin, sehingga hasil Vout = 2 kali Vin. Menuju resistor lalu ke kaki basis transistor, arus dari power supply mengalir ,menuju resistor, ke relay, ke collector, lalu ke emitor dan ke ground. hal ini membuat relay aktif, lalu arus menuju battery sehingga motor pembuka pintu aktif.
Saat bersamaan ketika asap terdeteksi oleh sensor MQ7, arus keluar dari Vout menuju resistor dan ke kaki basis transistor, arus pada power supplay mengalir menuju resistor, ke rellay ,ke kaki collector, lalu ke emitor dan ke ground, membuat rellay aktif dimana dapat menghidupkan buzzer, buzzer berbunyi sehingga sound sensor aktif, dan berlogika 1. Arus mengalir menuju op amp non imferting umplifier, yang menyebabkan nilai outputnya 2 kali nilai input, lalu menuju R25 dan ke kaki basis transistor, tegangan +12V pada power supply, menuju rellay lalu ke kaki collector , ke kaki emitor, lalu ke R17, dan ke ground. Tegangan pada rellay terbaca 10,6 V ,hal ini membuat rellay aktif sehingga switch pada rellay berpindah, lalu arus menuju buttery sehingga membuat motor untuk membuka jendal pun aktif.
7. Vidio [kembali]
8. Link Download [kembali]
Download Data Sheet Sound Sensor
Download Data sheet touch sensor
Download Data sheet sensor gas
Tidak ada komentar:
Posting Komentar