- Mengetahui pengertian Flame Sensor, PIR Sensor, Sound Sensor dan MQ-2 Sensor
- Mengetahui Simulasi Rangkaian Flame Sensor, PIR Sensor, Sound Sensor dan MQ-2 Sensor
- Mengetahui tabel kebenaran dari jenis IC dan gerbang logika yang digunakan
1. Catu Daya
2. Voltmeter DC
14. 7 Segmen BCD
1. Resistor
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan bekerja untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), termistor, dan LDR.
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
2. Dioda
Cara Kerja Dioda:
Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).
sebuah. tanpa tegangan
Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah PN junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu perpindahannya muatan elektro dari sisi n ke sisi p.
b. kondisi bias maju
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi menarik bagi masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik pada sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik pada sisi katoda yang negatif.
c. kondisi bias terbalik
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi menarik bagi masing-masing kutub.
3. Transistor
NPN transistor
PNP transistor
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai basis dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan bias mundur emitor-basis sementara kolektor-basis mundur. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensi emitor lebih besar daripada basis dan kolektor.
Transistor sebagai saklar
Jika ada arus yang cukup besar di kaki, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah pendek pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus basis sangat kecil maka pengumpul 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 basis (Rb) dapat dihitung dengan;
Rb = Vbe / Ib
Transistor sebagai penguat
Transistor sebagai booster jika bekerja di daerah aktif. koneksi, arus, dan daya dapat terhubung dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.
Penguatan Arus DC = Arus Kolektor (Ic) / Arus Basis (Ib)
4. Gerbang Logika OR
Gerbang Logika OR memerlukan 2 atau Lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan 1 jika salah satu dari Nilai yang layak Logika 1 dan ketika pada gerbang OR menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Tabel kebenaran pada tabel diatas menggambarkan fungsi OR inklusi. Gerbang ATAU memilki keluaran (output) layak RENDAH bila semua masukan adalah layak RENDAH. Kolom keluaran pada tabel menonton bahwa hanya baris 1 pada tabel kebenaran OR yang merupakan keluaran 0, sedangkan semua baris lain merupakan keluaran 1.
5. Gerbang XOR
X-OR merupakan gerbang OR yang bersifat exlusif, di mana keluarannya akan nol jika masukannya bernilai sama, dan jika salah satu masukannya berbeda maka keluarannya akan bernilai 1.
6. Sensor PIR
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi memancarkan radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan pendeteksi gerakan berbasis PIR. Karena semua benda berbeda memancarkan energi, sebuah gerakan akan mendeteksi sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan membaca pada sensor. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :
a. Sebuah Lensa Fresnel
Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang difokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas paralel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa polikarbonat polos. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk difokuskan pada sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relatif konstan di seluruh lebar berkas cahaya.
b. Filter inframerah
Filter IR dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
c. Sensor piroelektrik
Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32˚C, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Sensor piroelektrik yang merupakan inti dari sensor PIR sehingga menyebabkan sensor Piroelektrik yang terdiri dari galium nitrida, cesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah ini membawa energi panas. Bahan piroelektrik bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh inframerah pasif tersebut. Prosesnya ketika hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk sinar matahari mengenai sel surya.
d. Penguat
Sebuah rangkaian amplifier yang ada memperkuat arus yang masuk pada material pyroelectric.
e. Pembanding
Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian dibandingkan oleh komparator sehingga menghasilkan output.
Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan muatan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Objek bergerak semakin cepat, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena inframerah yang ditimbulkan lebih cepat oleh objek yang semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit waktu yang dibutuhkan karena sudah ada di luar jangkauan sensor PIR.
Grafik Respons :
Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi inframerah dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.
7. Flame sensor
merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.
alam suatu proses pembakaran pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detector dapat mendeteksi hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector . Sensor nyala api ini sudut membaca sebesar 60 derajat, dan beroperasi normal pada suhu 25 – 85 derajat Celcius.
grafik:
8. Sound sensor
9. Sensor gas MQ-2
Jenis sensor ini adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta secepatnya dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas secepatnya MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.
Sensor yang 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 digunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi secepatnya untuk pencegahan kebakaran dan lain-lain.
Prinsip Kerja
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 elemen pemanasnya.
Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan menyebabkan SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika terdeteksi oleh sensor dan mencapai elektroda aurum maka keluaran sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.
10. BCD 7 Segmen
penambah
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, di antaranya:
sebuah. Penguat tegangan tak berhingga (AV = )
b. Masukan impedansi tak berhingga (rin = )
c. Impedansi keluaran nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = )
d. koneksi offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
12. 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). Relai menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (daya rendah) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Relay Armature (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang bekerja sebagai pengendali. Sehingga kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik perhatian untuk pindah dari biasanya tutup buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.
fitur:
1. koneksi pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V
5. Peralihan maksimum
13. Motor DC
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat). arang).
Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap magnet utara. Saat ini, karena kutub utara bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti
Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub-kutub tersebut terjadi, kutub kutub selatan akan berhadap-hadapan dengan kutub magnet selatan dan kutub kutub utara akan berhadapan dengan kutub magnet utara. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi untuk menolak sehingga berputar memutar dengan kumparan utara dengan magnet selatan dan kumparan selatan dengan magnet utara. Pada saat ini, arus yang mengalir ke balik dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.
14. Push button
Push-Button termasuk momentary-contact switch karena mengandalkan pegas untuk terjadi di posisi atau lepas.
Simbol
Terdapat dua konfigurasi pada Push-Button Switch (g ambar 4.3) yaitu Biasanya terbuka (NO) dan Biasanya Tertutup. Biasanya Buka artinya sakelar akan tetap terbuka sampai di tekan, Biasanya Tertutup artinya pada kondisi tidak di tekan sakelar dalam keadaan tertutup jika terbuka akan terbuka.
- Buzzer listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.
Simbol
Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. koneksi operasional buzzer yang umumnya berkisar 3-12 V. Cara Kerja Buzzer
koneksi listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.
4.1 Prosedur Percobaan
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
2. Sarankan agar membaca datasheet setiap komponen
3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus
4. pasang 7SEG-BCD, IC 74HC238, IC 74147, BATTERY, BUTTON, BUZZER, DIODE, FLAME SENSOR, MQ-2 GAS SENSOR, SOUND SENSOR, PIR SENSOR, INVERTER, LOGICSTATE, MOTOR, NPN, OPAMP, OR, XOR, RES, RELAY sesuai gambar rangkaian dibawah
6. Atur nilai resistor serta status logika
7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup dan bcd seven segment menyala maka rangkaian dapat digunakan
Saat sensor nyala mendeteksi adanya hama tikus
Saat vibration sensor mendeteksi adanya hama disekitar perangkap maka tegangan +5V dari pin Vcc diumpankan ke kaki pin out lalu diteruskan ke RS flipflopdan ke resistor (R1) lalu ke kaki base, karena tegangan di kaki base Q1 +0,87 maka cukup untuk mengaktifkan transistor Q1, maka arus akan mengalir dari supply menuju ke relay RL1 menuju ke kaki kolektor Q1 lalu ke kaki emitor Q1 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan switch relay pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai, menyebabkan motor bergerak untuk membuka kandang perangkap
Saat sensor nyala tidak mendeteksi adanya hama
Saat sensor vibration tidak mendeteksi adanya hama disekitar perangkap (logika 0) maka tidak ada tegangan yang diumpankan dari vcc ke kaki pin out lalu diteruskan ke RS flipflop, sehingga tidak ada tegangan melewati resistor R1 lalu menyebabkan tegangan pada kaki tidak cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga tidak ada arus yang mengalir dari suplai ke relay ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground dan switch pada relay tidak berpindah dari kanan ke kiri (off). Sehingga Pintu perangkap tidak terbuka
Saat sensor PIR dan TOUCH sensor
Saat sensor pir mendeteksi adanya hama didalam perangkap (logika 1) maka tegangan +5V diumpankan dari pin Vcc ke pin out lalu diteruskan ke IC 74247 rangkaian encoder/decoeder dan ke resistor (R2) lalu ke kaki base, karena tegangan di kaki dasar Q3 +0,87 sehingga cukup untuk mengaktifkan transistor Q3 maka arus akan mengalir dari supply menuju ke relay RL2 menuju ke kaki kolektor Q3 lalu ke kaki emitter Q3 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan sakelar relai pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai
Saat sensor Touch tersentuh oleh hama didalam perangkap (logika 1) maka tegangan +5V diumpankan dari pin Vcc ke pin out lalu diteruskan ke IC 4555 rangkaian encoder/decoeder dan ke gerbang OR ke resistor (R2) lalu ke kaki base, karena tegangan di kaki dasar Q3 +0,87 sehingga cukup untuk mengaktifkan transistor Q3 maka arus akan mengalir dari supply menuju ke relay RL2 menuju ke kaki kolektor Q3 lalu ke kaki emitter Q3 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan sakelar relai pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai
ketika kedua sensor maka motor akan aktif dan akan menutup pintu serta dikunci
Saat sensor infrared aktif
Saat infrared sensor mendeteksi hama terperangkap dalam di perangkap maka tegangan +5V dari pin Vcc diumpankan ke kaki pin out lalu diteruskan ke RS flipflopdan ke resistor (R1) lalu ke kaki base, karena tegangan di kaki base Q1 +0,87 maka cukup untuk mengaktifkan transistor Q1, maka arus akan mengalir dari supply menuju ke relay RL1 menuju ke kaki kolektor Q1 lalu ke kaki emitor Q1 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan switch relay pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai, menyebabkan led menyala sebagai penanda adanya hama didalam perangkap
Saat sensor suara
mendeteksi suara hama kumbnag
Saat sensor suara mendeteksi adanya
suara kumbang diatas loteng(logika 1) maka tegangan +5V dari pin Vcc lalu diteruskan ke resistor (R14), dan diteruskan ke ic 74247 karena
tegangan di kaki base Q2 +0,82V dan cukup untuk mengaktifkan transistor Q2 maka
arus akan mengalir dari suplai menuju ke relai RL4 menuju kaki kolektor Q2 lalu
ke kaki emitor Q2 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan switch relay pindah
dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai, dan menyebabkan motor
bergerak untuk menyedot atau menghisap kumbang
Tidak ada komentar:
Posting Komentar