Aplikasi Kontrol Lift
1. Tujuan
[Daftar]
1. Mendesain rangkaian Kontrol Lift.
2. Menjelaskan cara kerja rangkaian Kontrol Lift.
3. Melakukan simulasi rangkaian Kontrol Lift.
2. Menjelaskan cara kerja rangkaian Kontrol Lift.
3. Melakukan simulasi rangkaian Kontrol Lift.
2. Alat dan Bahan
[Daftar]
2.1 Alat
[Daftar]
2.2 Bahan
[Daftar]
1. Resistor dan potensiometer
2. Kapasitor
3. Transistor NPN (BC548/BC547)
4. Op-Amp LM358
5. Switch dan Button
6. Relay
7. LDR (Light Dependent Resistor)
8. Rain Sensor
9. Sensor PIR
10. LED
11. Buzzer
12. Motor DC
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.
Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas.
Fitur Potensiometer:
1. Rating daya 0.3W
2. Tegangan input maksimal 200V DC
3. Kemampuan putaran 2 juta kali
Datasheet Resistor
ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).
Datasheet Potensiometer
Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas.
Fitur Potensiometer:
1. Rating daya 0.3W
2. Tegangan input maksimal 200V DC
3. Kemampuan putaran 2 juta kali
Datasheet Resistor
ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).
Datasheet Potensiometer
2. Kapasitor
Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansi Farad (F). Para rangkaian ini kapasitor berperan untuk menstabilkan tegangan input dan output dari regulator tegangan 7805.
Datasheet Kapasitor
Datasheet Kapasitor
3. Transistor NPN (BC548/BC547)
Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.
Fitur:
1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA
Datasheet Transistor BC548 dan BC547
Fitur:
1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA
Datasheet Transistor BC548 dan BC547
4. Op-Amp LM358
LM358 terdiri dari dua op-amp independen dengan kompensasi frekuensi tinggi. Perangkat ini memiliki drain arus power supply yang rendah. Pada rangkaian ini akan digunakan sebagai komparator.
Fitur:
1. Frekuensi dikompensasi internal untuk unity gain.
2. Penguatan DC yang tinggi: 100dB.
3. Supply 1.5V ~ 16V.
4. Supply arus 700uA.
5. Cocok untuk dioperasikan dengan baterai.
6. Tegangan dan arus Offset input rendah.
7. Kisaran tegangan input diferensial sama dengan tegangan catu daya.
Konfigurasi Pin LM358
Datasheet Op-Amp LM358
Fitur:
1. Frekuensi dikompensasi internal untuk unity gain.
2. Penguatan DC yang tinggi: 100dB.
3. Supply 1.5V ~ 16V.
4. Supply arus 700uA.
5. Cocok untuk dioperasikan dengan baterai.
6. Tegangan dan arus Offset input rendah.
7. Kisaran tegangan input diferensial sama dengan tegangan catu daya.
Konfigurasi Pin LM358
Pin Number | Pin Name | Description |
---|---|---|
1 & 7 | OUT1 & OUT2 | Output Op Amp 1 dan 2 |
2 & 6 | IN1(+) & IN2(+) | Input Non-Inverting 1 dan 2 |
3 & 5 | IN1(-) & IN2(-) | Input Inverting 1 dan 2 |
4 | GND | Ground |
8 | VCC | Input tegangan VCC |
Datasheet Op-Amp LM358
5. Switch dan Button
Berfungsi sebagai pemutus arus pada rangkaian.
6. Relay
Berfungsi sebagai switch yang bekerja jika kumparan dialiri arus.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
Datasheet Relay
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
Datasheet Relay
7. LDR (Light Dependent Resistor)
Berfungsi untuk mendeteksi cahaya laser yang mengenainya, jika intensitas cahaya yang mengenai LDR meningkat maka resistansinya akan menurun. LDR dibuat dari 2 sel photokonduktif Cadmium Sulfida (CdS) yang respon spektrumnya mirip dengan mata manusia. Resistansinya turun dengan meningkatnya intensitas cahaya. Aplikasinya seperti kontol penerangan otomatis, batch counting, serta sistem proteksi pencurian.
Fitur:
1. Respon spektrum lebar.
2. Kisaran suhu yang luas.
3. Harga murah.
Datasheet Sensor LDR
Fitur:
1. Respon spektrum lebar.
2. Kisaran suhu yang luas.
3. Harga murah.
Datasheet Sensor LDR
8. Rain Sensor
Berfungsi untuk mendeteksi adanya air hujan.
Fitur:
1. Tegangan kerja 5V.
2. Anti-oxidation, anti-conductivity, with long use time.
3. Output format: Digital switching output (0 and 1), and analog voltage output AO.
4. Potentiometer adjust the sensitivity.
5. Uses a wide voltage LM393 comparator.
6. Comparator output signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA
Datasheet Sensor Hujan
Fitur:
1. Tegangan kerja 5V.
2. Anti-oxidation, anti-conductivity, with long use time.
3. Output format: Digital switching output (0 and 1), and analog voltage output AO.
4. Potentiometer adjust the sensitivity.
5. Uses a wide voltage LM393 comparator.
6. Comparator output signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA
Datasheet Sensor Hujan
9. Sensor PIR
Sensor PIR menggunakan objek di dekatnya sebagai sumber atau transmitter inframerah. Objek-objek di dekat sensor ini memancarkan energi yang dideteksi oleh IR Reciever.
Fitur:
1. Tegangan 5V-20V
2. Konsumsi arus 65mA
3. Waktu delay dapat disesuaikan (0.3-5min)
4. Waktu penguncian 0.2 detik
5. Metode trigger; L-nonaktifkan trigger berulang; H aktifkan trigger berulang
6. Jangkauan kurang dari 120 derajat, 7 meter
7. Temperatur -15°C hingga 70°C
Datasheet PIR
Fitur:
1. Tegangan 5V-20V
2. Konsumsi arus 65mA
3. Waktu delay dapat disesuaikan (0.3-5min)
4. Waktu penguncian 0.2 detik
5. Metode trigger; L-nonaktifkan trigger berulang; H aktifkan trigger berulang
6. Jangkauan kurang dari 120 derajat, 7 meter
7. Temperatur -15°C hingga 70°C
Datasheet PIR
10. LED
11. Buzzer
Berfungsi sebagai indikator yang hidup jika ada binatang yang mendekat.
Fitur:
1. Tegangan operasi 4-8V DC
2. Arus <30ma br=""> 3. Frekuensi resonansi 2300Hz
30ma>
Fitur:
1. Tegangan operasi 4-8V DC
2. Arus <30ma br=""> 3. Frekuensi resonansi 2300Hz
30ma>
12. Motor DC
Digunakan sebagai motor yang menggerakkan solar cell untuk mencari cahaya matahari. Motor DC normal hanya memiliki dua terminal. Karena terminal ini dihubungkan bersama hanya melalui kumparan, mereka tidak memiliki polaritas. Membalikkan koneksi hanya akan membalikkan arah motor.
Fitur:
Fitur:
3. Dasar Teori
[Daftar]
1. Resistor
2. Kapasitor
4. LED
6. Relay
7. Motor DC
8. Sensor LDR
9. Rain Sensor
10. Sensor PIR HC-SR501(Passive Infrared)
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.
*www.teknikelektronika.com
Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.
Contoh pada resistor di atas nilai resistansi resistor adalah 134 Ohm.
Resistor Seri Resistor Paralel
*www.teknikelektronika.com
Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.
Contoh pada resistor di atas nilai resistansi resistor adalah 134 Ohm.
Resistor Seri Resistor Paralel
2. Kapasitor
Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansi Farad (F). Satuan Farad bernilai sangat besar sehingga umumnya digunakan dalam satuan microFarad, nanoFarad, dan pikoFarad. Kapasitor terdiri dari 2 pelat konduktor yang dipisah oleh isolator di antara pelat. Kapasitor dapat dibagi 2, yaitu kapasitor nilai tetap (fixed capacitor) dan kapasitor variabel (variable capacitor):
Secara umum kapasitor memiliki fungsi sebagai berikut:
1. Penyimpan muatan listrik sementara.
2. Filter dalam rangkaian power supply.
3. Kopling.
4. Penggeser fasa, dll.
Cara membaca nilai kapasitor
Contoh pembacaan nilai kapasitor keramik (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi (J : 5%) = ± 95nF sampai 105nF
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
Rumus Kapasitansi Kapasitor
C = Q×V
Kapasitor Seri Kapasitor Paralel
3. Op-Amp LM358
Secara umum kapasitor memiliki fungsi sebagai berikut:
1. Penyimpan muatan listrik sementara.
2. Filter dalam rangkaian power supply.
3. Kopling.
4. Penggeser fasa, dll.
Cara membaca nilai kapasitor
Contoh pembacaan nilai kapasitor keramik (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi (J : 5%) = ± 95nF sampai 105nF
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
Rumus Kapasitansi Kapasitor
C = Q×V
Kapasitor Seri Kapasitor Paralel
Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.
Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
1. Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
2. Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
3. Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
4. Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
5. Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
6. Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Rangkaian dasar Op Amp
*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt
Komparator Op Amp
Komparator digunakan untuk membandingkan dua tegangan (V non-inverting dan V inverting) dan mengubah outputnya berdasarkan tegangan sumber.
*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt
Hubungan input-output:
*V1 adalah tegangan input non-inverting; V2 adalah tegangan input non-inverting; Vs adalah tegangan sumber (+Vs/-Vs)
Dari gambar dapat dilihat bahwa op amp digunakan untuk membandingkan Vin terhadap tegangan referensi 2.5V, serta pada op amp dihubungkan sumber tegangan +12V dan -12V. Grafik menunjukkan bahwa jika tegangan Vin lebih besar dari 2.5V maka Vout adalah -12V, sebaliknya jika tegangan Vin lebih kecil dari 2.5V maka Vout adalah +12V.
1. Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
2. Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
3. Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
4. Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
5. Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
6. Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Rangkaian dasar Op Amp
*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt
Komparator Op Amp
Komparator digunakan untuk membandingkan dua tegangan (V non-inverting dan V inverting) dan mengubah outputnya berdasarkan tegangan sumber.
*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt
Hubungan input-output:
*V1 adalah tegangan input non-inverting; V2 adalah tegangan input non-inverting; Vs adalah tegangan sumber (+Vs/-Vs)
Dari gambar dapat dilihat bahwa op amp digunakan untuk membandingkan Vin terhadap tegangan referensi 2.5V, serta pada op amp dihubungkan sumber tegangan +12V dan -12V. Grafik menunjukkan bahwa jika tegangan Vin lebih besar dari 2.5V maka Vout adalah -12V, sebaliknya jika tegangan Vin lebih kecil dari 2.5V maka Vout adalah +12V.
4. LED
LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Tegangan Maju LED
5. Transistor NPN (BC548 dan BC547)
Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Tegangan Maju LED
Transistor PNP
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Transistor NPN
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.
Transistor sebagai saklar
Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;
Rb = Vbe / Ib
Transistor sebagai penguat
Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.
DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Transistor NPN
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.
Transistor sebagai saklar
Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;
Rb = Vbe / Ib
Transistor sebagai penguat
Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.
DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)
6. 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.
Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
7. Motor DC
Untuk membuatnya berputar hubungkan saja sisi positif (+) baterai ke satu terminal dan tanda Negatif (-) baterai ke ujung lainnya dan motor akan berputar. Jika ingin membalik kecepatan motor cukup tukar terminal dan arahnya juga akan dibalik. Untuk mengontrol kecepatan motor variasikan tegangan yang disuplai ke Motor, cara termudah untuk melakukannya adalah menggunakan Potensiometer.
Cara kerja motor DC
Cara kerja motor DC
8. Sensor LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya, jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat. LDR sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling, shutter kamera otomatis, dan lainnya.
Gambar grafik
Grafik perubahan resistansi terhadap intensitas cahaya.
Gambar respon cahaya
Grafik respon LDR terhadap spektrum cahaya tertentu.
Gambar grafik
Grafik perubahan resistansi terhadap intensitas cahaya.
Gambar respon cahaya
Grafik respon LDR terhadap spektrum cahaya tertentu.
9. Rain Sensor
Prinsip kerja dari sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik. Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low. Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan analog. Sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun digital.
Alur tembaga pada pad sensor bertindak seperti potensiometer dimana resistansinya bervariasi berdasarkan jumlah air yang terdeteksi di permukaannya. Jika terdapat banyak air pada permukaan sensor maka konduktivitasnya akan meningkat sehingga resistansinya menurun. Sedangkan jik sedikit air yang terdeteksi pada permukaan sensor maka konduktivitasnya buruk sehingga resistansinya meningkat.
Gambar perubahan resistansi sensor.
Alur tembaga pada pad sensor bertindak seperti potensiometer dimana resistansinya bervariasi berdasarkan jumlah air yang terdeteksi di permukaannya. Jika terdapat banyak air pada permukaan sensor maka konduktivitasnya akan meningkat sehingga resistansinya menurun. Sedangkan jik sedikit air yang terdeteksi pada permukaan sensor maka konduktivitasnya buruk sehingga resistansinya meningkat.
Gambar perubahan resistansi sensor.
10. Sensor PIR HC-SR501(Passive Infrared)
Sensor PIR itu sendiri memiliki dua slot di dalamnya, masing-masing slot terbuat dari bahan khusus yang sensitif terhadap IR. Ketika sensor dalam keadaan idle, kedua slot mendeteksi jumlah IR yang sama, jumlah sekitar terpancar dari ruangan atau dinding atau di luar ruangan. Ketika tubuh hangat seperti manusia atau hewan lewat, ia pertama-tama memotong setengah dari sensor PIR, yang menyebabkan perubahan diferensial positif antara kedua bagian. Ketika tubuh hangat meninggalkan daerah penginderaan, kebalikannya terjadi, di mana sensor menghasilkan perubahan diferensial negatif. Pulsa perubahan inilah yang terdeteksi.
Fitur:
1. Tegangan 5V-20V
2. Konsumsi arus 65mA
3. Waktu delay dapat disesuaikan (0.3-5min)
4. Waktu penguncian 0.2 detik
5. Metode trigger; L-nonaktifkan trigger berulang; H aktifkan trigger berulang
6. Jangkauan kurang dari 120 derajat, 7 meter
7. Temperatur -15°C hingga 70°C
Skematik Sensor
Fitur:
1. Tegangan 5V-20V
2. Konsumsi arus 65mA
3. Waktu delay dapat disesuaikan (0.3-5min)
4. Waktu penguncian 0.2 detik
5. Metode trigger; L-nonaktifkan trigger berulang; H aktifkan trigger berulang
6. Jangkauan kurang dari 120 derajat, 7 meter
7. Temperatur -15°C hingga 70°C
Skematik Sensor
4. Percobaan
[Daftar]
4.1 Prosedur Percobaan
[Daftar]
Prosedur
1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar.
2. Hubungkan sumber ke vcc pada rangkaian.
3. Hubungkan voltmeter dan ampremeter untuk pengukuran pada rangkaian.
4. Mulai simulasi rangkaian dan aktifkan sensor secara bergantian.
1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar.
2. Hubungkan sumber ke vcc pada rangkaian.
3. Hubungkan voltmeter dan ampremeter untuk pengukuran pada rangkaian.
4. Mulai simulasi rangkaian dan aktifkan sensor secara bergantian.
4.2 Rangkaian Simulasi
[Daftar]
PRINSIP KERJA RANGKAIAN
RANGKAIAN
PRINSIP KERJA RANGKAIAN
Prinsip kerja rangkaian
Flame Sensor
Flame sensor digunakan sebagai pendeteksi api yang digunakan untuk mengaktifkan led peringatan dan memadamkan api jika terjadi kebakaran. Jika flame sensor mendeteksi adanya api maka output sensor akan berlogika 1 (HIGH :5V) sehingga arus dari output sensor akan mengalir melalui resistor R7 menujubase transistor Q13. Karena basis transistor sudah dialiri arus dan tegangannya >0.7V maka transistor aktif sehingga arus dari VCC dapat mengalir ke relay menuju collector Q13, emitter Q13 dan ke ground. Karena kumparan relay sudah dialiri arus maka switch relay akan berpindah posisi sehingga arus dari VCC dapat mengalir ke motor pompa air dan mengalir ke resistor R5, led peringatan D10 dan ke ground sehingga motor dan led aktif.
Sensor PIR
Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi orang di luar dan di dalam lift; apabila terdeteksi orang di luar lift maka pintu akan terbuka, apabila terdeteksi orang di luar dan di dalam lift maka pintu tidak akan ditutup sampai tidak terdeteksi orang di luar lift, apabila terdeteksi orang di dalam lift namun tidak terdeteksi orang diluar lift maka pintu akan ditutup.
Prinsip kerjanya, jika terdeteksi orang di luar lift maka output PIR akan berlogika 1 dan arus dari output mengalir melalui resistor R9 menuju base transistor Q12. Karena basis transistor sudah dialiri arus dan tegangannya >0.7V maka transistor aktif sehingga arus dari VCC mengalir melalui R4 ke ground. Dari voltmeter dapat dilihat bahwa tegangan VGS (Gate-Source) Q8 dan Q9 adalah 0.08V. Q7, Q8, Q9, dan Q10 yang digunakan adalah MOSFET N-Channel. MOSFET N-Channel aktif apabila tegangan VGS positif dan tidak aktif jika tegangan VGS 0V atau negatif. Karena tegangan VGS Q8 dan Q9 adalah 0.08V (0V) maka Q8 dan Q9 tidak aktif. MOSFET yang aktif adalah Q7 dan Q10 karena VGS adalah 5V. Arus dari VCC
mengalir melalui Drain Q7, Source Q7, motor, Drain Q10, Source Q10, dan ke ground
sehingga motor aktif berputar ke kanan searah jarum jam.
Jika terdeteksi orang di luar dan di dalam lift maka output dari PIR 1 dan PIR 2 berlogika 1 (HIGH 5V). Arus dari output PIR 1 mengalir melalui R9 ke base transistor Q12 sehingga tegangan base >0.7V dan Q12 aktif. Arus dari output PIR 2 mengalir melalui R10 ke base transistor Q11 sehingga tegangan base >0.7V dan Q11 aktif. Q11 dan Q12 aktif maka Q7, Q8, Q9, dan Q10 tidak aktif karena VGS = 0V sehingga motor berhenti.
Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi orang di luar dan di dalam lift; apabila terdeteksi orang di luar lift maka pintu akan terbuka, apabila terdeteksi orang di luar dan di dalam lift maka pintu tidak akan ditutup sampai tidak terdeteksi orang di luar lift, apabila terdeteksi orang di dalam lift namun tidak terdeteksi orang diluar lift maka pintu akan ditutup.
Prinsip kerjanya, jika terdeteksi orang di luar lift maka output PIR akan berlogika 1 dan arus dari output mengalir melalui resistor R9 menuju base transistor Q12. Karena basis transistor sudah dialiri arus dan tegangannya >0.7V maka transistor aktif sehingga arus dari VCC mengalir melalui R4 ke ground. Dari voltmeter dapat dilihat bahwa tegangan VGS (Gate-Source) Q8 dan Q9 adalah 0.08V. Q7, Q8, Q9, dan Q10 yang digunakan adalah MOSFET N-Channel. MOSFET N-Channel aktif apabila tegangan VGS positif dan tidak aktif jika tegangan VGS 0V atau negatif. Karena tegangan VGS Q8 dan Q9 adalah 0.08V (0V) maka Q8 dan Q9 tidak aktif. MOSFET yang aktif adalah Q7 dan Q10 karena VGS adalah 5V. Arus dari VCC
mengalir melalui Drain Q7, Source Q7, motor, Drain Q10, Source Q10, dan ke ground
sehingga motor aktif berputar ke kanan searah jarum jam.
Jika terdeteksi orang di luar dan di dalam lift maka output dari PIR 1 dan PIR 2 berlogika 1 (HIGH 5V). Arus dari output PIR 1 mengalir melalui R9 ke base transistor Q12 sehingga tegangan base >0.7V dan Q12 aktif. Arus dari output PIR 2 mengalir melalui R10 ke base transistor Q11 sehingga tegangan base >0.7V dan Q11 aktif. Q11 dan Q12 aktif maka Q7, Q8, Q9, dan Q10 tidak aktif karena VGS = 0V sehingga motor berhenti.
Sensor IR
Sensor IR digunakan untuk mendeteksi adanya orang yang melewati pintu lift dan jumlahnya akan dihitung oleh counter D Flip-Flop dan ditampilkan pada 7- Segment, serta diberikan led untuk indikator kelebihan jumlah penumpang. Jika terdeteksi orang yang melewati pintu maka output dari IR berlogika 1 (HIGH 5V). Arus dari output IR mengalir menuju input gerbang AND, dan karena kedua input gerbang AND berlogika 1 maka output dari gerbang AND berlogika 1 sehingga input clock D FF pertama berlogika 1. Pada kondisi sebelumnya output Q berlogika 0 dan Q' berlogika 1, serta input D berlogika 1 karena diumpankan dari Q'. Karena clock telah berubah kondisi dari 0 menjadi 1 maka output D FF berganti, output Q berlogika 1, Q' berlogika 0, dan input D berlogika 0.Pada D FF kedua, clock berlogika 0 dari sebelumnya berlogika 1. Karena clock berubah dari 1 ke 0 maka tidak akan ada perubahan pada output D FF, begitu seterusnya untuk D FF ketiga dan keempat. Dapat dilihat pada logicprobe ataupun
input DCBA decoder memiliki logika 0001 (binary) = 1 (desimal). Dengan adanyapenambahan orang yang terdeteksi sensor IR maka proses counter terus terjadi hingga hitungan kelima dengan input DCBA decoder berlogika 0101 (binary) = 5 (desimal).Pada hitungan kelima counter, output Q (D FF kedua dan keempat) berlogika 1.Output dari Q diumpankan ke gerbang AND sehingga kedua input gerbang AND berlogika 1 dan outputnya berlogika 1. Arus dari output gerbang AND mengalir melalui R... menuju base Q..., sehingga Q... aktif karena tegangan basis > 0.7V. Karena transistor sudah aktif maka arus dari VCC mengalir melalui R... menuju LED, collector, emitter, dan ke ground. Selain itu arus dari output gerbang AND mengalir ke input gerbang NOT. Output gerbang NOT menjadi berlogika 0 sehingga salah satu input gerbang AND U... berlogika 0 menyebabkan output gerbang ANDberlogika 0 dan clock berlogika 0. Karena clock D FF pertama berlogika 0 makatidak ada perubahan pada outputnya ataupun pada D FF lainnya sehingga counter berhenti.
Sensor IR digunakan untuk mendeteksi adanya orang yang melewati pintu lift dan jumlahnya akan dihitung oleh counter D Flip-Flop dan ditampilkan pada 7- Segment, serta diberikan led untuk indikator kelebihan jumlah penumpang. Jika terdeteksi orang yang melewati pintu maka output dari IR berlogika 1 (HIGH 5V). Arus dari output IR mengalir menuju input gerbang AND, dan karena kedua input gerbang AND berlogika 1 maka output dari gerbang AND berlogika 1 sehingga input clock D FF pertama berlogika 1. Pada kondisi sebelumnya output Q berlogika 0 dan Q' berlogika 1, serta input D berlogika 1 karena diumpankan dari Q'. Karena clock telah berubah kondisi dari 0 menjadi 1 maka output D FF berganti, output Q berlogika 1, Q' berlogika 0, dan input D berlogika 0.Pada D FF kedua, clock berlogika 0 dari sebelumnya berlogika 1. Karena clock berubah dari 1 ke 0 maka tidak akan ada perubahan pada output D FF, begitu seterusnya untuk D FF ketiga dan keempat. Dapat dilihat pada logicprobe ataupun
input DCBA decoder memiliki logika 0001 (binary) = 1 (desimal). Dengan adanyapenambahan orang yang terdeteksi sensor IR maka proses counter terus terjadi hingga hitungan kelima dengan input DCBA decoder berlogika 0101 (binary) = 5 (desimal).Pada hitungan kelima counter, output Q (D FF kedua dan keempat) berlogika 1.Output dari Q diumpankan ke gerbang AND sehingga kedua input gerbang AND berlogika 1 dan outputnya berlogika 1. Arus dari output gerbang AND mengalir melalui R... menuju base Q..., sehingga Q... aktif karena tegangan basis > 0.7V. Karena transistor sudah aktif maka arus dari VCC mengalir melalui R... menuju LED, collector, emitter, dan ke ground. Selain itu arus dari output gerbang AND mengalir ke input gerbang NOT. Output gerbang NOT menjadi berlogika 0 sehingga salah satu input gerbang AND U... berlogika 0 menyebabkan output gerbang ANDberlogika 0 dan clock berlogika 0. Karena clock D FF pertama berlogika 0 makatidak ada perubahan pada outputnya ataupun pada D FF lainnya sehingga counter berhenti.
Input Tombol
Input tombol menggunakan 3 button yang berfungsi untuk memilih lantai tujuan. Masing-masing button dihubungkan dengan resistor pull-down yang berfungsi untuk menghindari kondisi floating. Jika button LT 1 ditekan maka arus dari VCC akan mengalir menuju resistor 10K sehingga menghasilkan logika HIGH untuk input NOT. Output dari gerbang NOT berlogika 0 dan diinputkan ke input 1 Encoder karena input encoder active low sehingga membutuhkan logika LOW untuk mengaktifkan input. Output dari encoder menghasilkan logika 0111 dan masuk ke gerbang NOT menghasilkan output 1000. Input dari Decoder berlogika 1000 sehingga menghasilkan output desimal 1 pada 7-Segment. Begitu juga seterusnya, jika LT 2 ditekan maka output 7-Segment menampilkan 2 dan jika LT 3ditekan maka output 7-Segment menampilkan 3.
Input tombol menggunakan 3 button yang berfungsi untuk memilih lantai tujuan. Masing-masing button dihubungkan dengan resistor pull-down yang berfungsi untuk menghindari kondisi floating. Jika button LT 1 ditekan maka arus dari VCC akan mengalir menuju resistor 10K sehingga menghasilkan logika HIGH untuk input NOT. Output dari gerbang NOT berlogika 0 dan diinputkan ke input 1 Encoder karena input encoder active low sehingga membutuhkan logika LOW untuk mengaktifkan input. Output dari encoder menghasilkan logika 0111 dan masuk ke gerbang NOT menghasilkan output 1000. Input dari Decoder berlogika 1000 sehingga menghasilkan output desimal 1 pada 7-Segment. Begitu juga seterusnya, jika LT 2 ditekan maka output 7-Segment menampilkan 2 dan jika LT 3ditekan maka output 7-Segment menampilkan 3.
4.4 Download File
[Daftar]
Download materi HTML Aplikasi Kontrol Lift
Download file simulasi proteus
Download video simulasi proteus
Download Datasheet Resistor
Download Datasheet Potensiometer
Download Datasheet Kapasitor
Download Datasheet Transistor BC547/BC548
Download Datasheet Op-Amp LM358
Download Datasheet LED
Download Datasheet Motor DC
Download Datasheet Buzzer
Download Datasheet Relay 5V
Download Datasheet Dioda
Download Datasheet LED
Download Datasheet Sensor LDR
Download Datasheet Sensor Hujan
Download Datasheet Sensor PIR
Download Library Sensor Hujan
Download Library Sensor PIR
Download file simulasi proteus
Download video simulasi proteus
Download Datasheet Resistor
Download Datasheet Potensiometer
Download Datasheet Kapasitor
Download Datasheet Transistor BC547/BC548
Download Datasheet Op-Amp LM358
Download Datasheet LED
Download Datasheet Motor DC
Download Datasheet Buzzer
Download Datasheet Relay 5V
Download Datasheet Dioda
Download Datasheet LED
Download Datasheet Sensor LDR
Download Datasheet Sensor Hujan
Download Datasheet Sensor PIR
Download Library Sensor Hujan
Download Library Sensor PIR