a. Mengetahui dan memahami sensor LDR dan PIR.
b. Mampu menjelaskan prinsip kerja sensor LDR dan PIR.
c. Mampu mengaplikasikan sensor LDR dan PIR pada rangkaian.
b. Mampu menjelaskan prinsip kerja sensor LDR dan PIR.
c. Mampu mengaplikasikan sensor LDR dan PIR pada rangkaian.
d. Mampu membuat alarm keamanan brankas
a. Alat
1) Generator DC
3) Lampu
4) Speaker
b. Bahan
1) Logicstate
Gerbang logika adalah perangkat elektronik ideal atau fisik yang mengimplementasikan fungsi Boolean, operasi logis yang dilakukan pada satu atau lebih input biner yang menghasilkan output biner tunggal.
2) Resistor
Resistor berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika.
- Spesifikasi :
- Pada umumnya resistor memiliki 4 sampai 6 pita.
- Pada gelang terakhir merupakam toleransi dari nilai resistansi.
- Daya standar : 1/4 Watts, 1/8 Watts, ½ Watt, 1 Watts, 2 Watts.
3) LED
LED berfungsi sebagai indikator pada rangkaian.
- Spesifikasi :
- Ketahanan cuaca yang unggul.
- 5mm Round Standard Directivity.
- Proxy Tahan UV.
- Maju Saat Ini (JIKA): 30mA.
- Tegangan Maju (VF): 1.8V hingga 2.4V.
- Tegangan Terbalik: 5V.
- Suhu Operasional: -30 ℃ hingga + 85 ℃.
- Suhu Penyimpanan: -40 ℃ hingga + 100 ℃.
- Intensitas Luminous: 20mcd.
4) Dioda
- Konfigurasi Pin :
- Pin 1 : Anoda : Arus selalu masuk melalui anoda.
- Pin 2 : Katoda : Arus selalu keluar melalui katoda.
- Spesifikasi :
- Arus maju rata-rata adalah 1A.
- Arus puncak non-repetitif adalah 30A.
- Arus balik adalah 5uA.
- Tegangan balik RMS adalah 35V.
- Tegangan Reverse repetitif puncak adalah 50V.
- Tersedia dalam Paket DO-41.
5) Transistor
NPN berfungsi untuk memperkuat arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian.
- Konfigurasi Pin :
- Pin 1 : Emitor : Arus mengalir keluar melalui emitor.
- Pin 2 : Base : Mengontrol bias transistor.
- Pin 3 : Collector : Arus mengalir melalui kolektor.
- Spesifikasi :
- Transistor NPN Bi-Polar.
- Penguatan Arus DC (hFE) maksimum 300.
- Arus Kolektor Kontinyu (IC) adalah 200mA.
- Base- Emitter Voltage (VBE) adalah 6V.
- Collector-Emitter Voltage (VCE) adalah 40V.
- Collector-Base Voltage (VCB) adalah 60V.
- Tersedia dalam Paket To-92.
6) Relay
Relay berfungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik.
- Konfigurasi Pin :
- Pin 1 : Coil End 1 : Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 5V dan ujung lainnya ke ground.
- Pin 2 : Coil End 2 : Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 5V dan ujung lainnya ke ground.
- Pin 3 : Common (COM) : Common terhubung ke salah satu Ujung Beban yang akan dikontrol.
- Pin 4 : Normally Close (NC) : Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NC beban tetap terhubung sebelum pemicu.
- Pin 5 : Normally Open (NO) : Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NO, beban tetap terputus sebelum pemicu.
- Spesifikasi :
- Trigger Current (Arus Nominal): 70mA.
- Arus beban AC maksimum: 10A @ 250 / 125V AC.
- Arus beban DC maksimum: 10A @ 30 / 28V DC.
- Konfigurasi 5-pin yang ringkas dengan cetakan plastik.
- Waktu operasi: 10msec Waktu rilis: 5msec.
- Peralihan maksimum: 300 operasi / menit (secara mekanis).
7) Sensor LDR
Sensor LDR berfungsi untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.
- Konfigurasi Pin :
Light Dependent Resistor (LDR) hanyalah jenis khusus dari Resistor dan karenanya tidak memiliki polaritas. Artinya mereka bisa terhubung ke segala arah. Mereka ramah papan tempat breadboard dan dapat dengan mudah digunakan pada papan kinerja juga. Simbol untuk LDR sama miripnya dengan Resistor tetapi menambahkan panah ke dalam seperti yang ditunjukkan di atas. Tanda panah menunjukkan sinyal cahaya.
- Spesifikasi :
- Dapat digunakan untuk merasakan Cahaya
- Mudah digunakan di Breadboard atau Perf Board
- Mudah digunakan dengan Mikrokontroler atau bahkan dengan IC Digital / Analog normal
- Kecil, murah, dan mudah didapat
- Tersedia dalam seri PG5, PG5-MP, PG12, PG12-MP, PG20 dan PG20-MP
8) Sensor PIR
Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah.
- Konfigurasi Pin :
- Pin 1 : Vcc : Tegangan input + 5V untuk aplikasi tipikal. Dapat berkisar dari 4.5V- 12V.
- Pin 2 : Ouput Tinggi / Rendah (Dout) : Pulsa digital tinggi (3,3V) saat dipicu (gerakan terdeteksi) digital rendah (0V) saat idle (tidak ada gerakan yang terdeteksi.
- Pin 3 : Ground : Terhubung ke ground sirkuit.
- Spesifikasi :
- Beragam tegangan input bervariasi dari 4.V hingga 12V (disarankan + 5V)
- Tegangan output Tinggi / Rendah (3.3V TTL)
- Dapat membedakan antara gerakan objek dan gerakan manusia
- Harus mode operasi - Berulang (H) dan Tidak Berulang (H)
- Jarak tempuh sekitar 120 ° dan 7 meter
- Konsumsi daya rendah 65mA
- Suhu pengoperasian dari -20 ° hingga + 80 ° Celcius
a. Logicstate
Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.
b. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
- Cara menentukan nilai resistor :
Cara menghitung nilai dari resistor yaitu dengan melihat warna pita dari resistor tersebut. Umumnya resistor memiliki 4 sampai 6 pita.
- Rumus :
c. LED
A light-emitting diode (LED) adalah sumber cahaya semikonduktor yang memancarkan cahaya saat arus mengalir melaluinya. Elektron dalam semikonduktor bergabung kembali dengan lubang elektron, melepaskan energi dalam bentuk foton. Warna cahaya (sesuai dengan energi foton) ditentukan oleh energi yang dibutuhkan elektron untuk melintasi celah pita semikonduktor.
- Cara menentukan nilai LED :
- Rumus :
Setelah kita mengetahui Tegangan dan Arus Maju untuk LED seperti pada tabel diatas, maka kita dapat menghitung nilai Resistor yang diperlukan untuk rangkaian LED agar LED yang bersangkutan tidak terbakar atau rusak karena kelebihan arus dan tegangan.
d. Dioda
Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan. Dengan demikian dioda sering disebut PN junction. Dioda adalah gabungan bahan semikonduktor tipe N yang merupakan bahan dengan kelebihan elektron dan tipe P adalah kekurangan satu elektron sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa muatan. Apabila kutub P pada dioda (biasa disebut anode) dihubungkan dengan kutub positif sumber maka akan terjadi pengaliran arus listrik di mana elektron bebas pada sisi N (katode) akan berpindah mengisi hole sehingga terjadi pengaliran arus. Sebaliknya apabila sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber, maka elektron akan berpindah ke arah terminal positif sumber. Di dalam dioda tidak akan terjadi perpindahan elektron.
e. Transistor
Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+)
- Rumus :
- Vce = tegangan antara kaki kolektor dengan kaki emitor (Vce = Vc – Ve)
- Vcb = tegangan antara kaki kolektor dengan kaki basis (Vcb = Vc – Vb )
- Vbe = tegangan antara kaki basis dengan kaki emitor (Vbe = Vb – Ve)
- Vcb = tegangan antara kaki kolektor dengan kaki basis (Vcb = Vc – Vb )
- Vbe = tegangan antara kaki basis dengan kaki emitor (Vbe = Vb – Ve)
- Karakteristik I/O
- Bentuk Gelombang I/O
f. Relay
Fungsi relay adalah sebagai jembatan penghubung antara arus dari baterai langsung ke masa. Penggunaan relay akan memotong alur arus listrik yang melewati rangkaiaan untuk mencapai beban. Artinya, relay akan membuat aliran arus lebih sederhana dan lebih ringkas. Hasilnya, hambatan yang terjadi pada rangkaian kelistrikan tersebut akan lebih kecil sehingga penggunan listrik bisa lebih hemat dan beban kelistrikan bisa lebih maksimal kinerjanya.
Relay bekerja seperti saklar biasa namun saklar ini akan digeraka oleh skema elektromagnetik yang diatur oleh saklar utama. Dalam hal ini saklar didalam relay akan menghubungkan arus langsung dari baterai ke beban kelistrikan, sehingga arus besar dari baterai tersebut tidak perlu berputar-putar melewati saklar yang letaknya didalam dashboard.
- Karakteristik I/O
- Standar IDMT
g. Sensor LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya maka dan tegangan output Vout akan semakin kecil. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat dan tegangan output Vout akan semakin besar.
h. Sensor PIR
- LDR
1) Siapkan alat dan bahan di Proteus.
2) Perhatikan datasheets setiap bahan.
3) Rangkailah Sensor LM35 :
- pin 1 beri power.
- pin 2 hubungkan ke pin non-inverting pada op-amp 1.
- pin 3 hubungkan ke Ground.
4) Pasang resistor pada setiap op-amp seperti gambar rangkaian.
5) Hubungkan op-amp 1 ke pin inverting op-amp 2, kemudian hubungkan pin Vout ke resistor dan pasang LED-Red.
6) Pin non-inverting op-amp 2 hubungkan ke potensiometer.
7) Pasang voltmeter dan power di setiap op-amp.
8) Jalankan rangkaian.
- PIR
1) Siapkan alat dan bahan di Proteus.
2) Perhatikan datasheet setiap bahan.
3) Vibration Sensor :
- hubungkan testpin ke logic state.
- hubungkan pin ground ke ground.
- hubungkan pin vcc ke power.
- hubungkan pin out ke resistor.
- masukkan file sensor.HEX ke sensor.
4) Hubungkan resistor ke kaki base transistor
5) Hubungkan kaki collector ke kaki anoda diode dan kaki katoda diode ke power.
6) Paralelkan diode dengan relay.
7) Hubungkan kaki NC dengan led hijau.
8) Hubungkan kaki NO dengan led merah dan speaker.
9) Pasang voltmeter untuk menghitung tegangan.
10) Jalankan rangkaian.
- Prinsip Kerja Rangkaian Simulasi :
- LDR
Prinsip kerja LDR sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.
LDR dan R1 sebagai pembagi tegangan. Saat LDR Tidak mendapakan cahaya (gelap) maka hambatan pada LDR semakin besar >470k dan R1 kecil maka tidak ada arus yang melewati kaki basis Transistor Q1 dan Transistor Q2 tidak mengaktifkan relay RL1 (Normally Open). Saat LDR mendapakan cahaya maka hambatannya menjadi kecil <470k sehingga arus melewati kaki basis Transistor Q1 dan mengaktifkan Transistor Q2 yang mengaktifkan relay RL1 dari keadaan Normally Open ke Normally Close sehingga lampu mendapatkan arus lisrik bolak-balik dari sumber tegangan AC.
LDR dan R1 sebagai pembagi tegangan. Saat LDR mendapakan cahaya maka hambatannya menjadi kecil <10k dan R1 lebih besar sehingga tidak ada arus yang melewati kaki basis Transistor Q1 dan Transistor Q2 tidak mengaktifkan relay RL1 (Normally Open). Saat LDR tidak mendapatkan cahaya (gelap) maka hambatannya kecil >10k dan R1 lebih rendah sehingga arus melewati kaki basis Transistor Q1 dan mengaktifkan Transistor Q2 yang mengaktifkan relay RL1 dari keadaan Normally Open ke Normally Close sehingga lampu tidak mendapatkan arus lisrik bolak-balik dari sumber tegangan AC.
- PIR
Pada saat keadaan normal atau tidak terdeteksi gerakan (logicstate berlogika 0) maka sensor akan off, sehingga tidak ada tegangan yang dikeluarkan oleh sensor (Vout = 0V). Transistor tidak aktif karna tegangan padi kaki base nya < 0,7V sehingga arus pada relay tidak bisa masuk ke transistor dan ground. Alarm dan indikator tidak menyala.
Pada saat terdeteksi gerakan (logicstate berlogika 1) maka sensor akan on, sehingga Vout pada sensor sebesar 5V, kemudian arus diperkecil oleh resistor 10k. Tegangan pada kaki base > 0.7V yang mengakibatkan transistor on sehingga arus pada relay masuk ke collector lanjut ke emitter dan ke ground. Relay aktif sehingga switch bergeser ke kiri. Alarm dan indikator menyala.
No comments:
Post a Comment