a. Mampu mengetahui contoh pengaplikasian sensor infrared.
b. Mampu memahami sensor infrared.
c. Membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna bagi kehidupan sehari-hari.
a. Alat
1) Generator DC
2) Motor
3) DC Voltmeter
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-Red
LED red berfungsi sebagai tanda bahwa temperatur udara panas.
- 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) Diode
Dioda berfungsi sebagai penyearah dan sebagai penguat respon dari relay.
- 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
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 Infrared
Sensor infrared adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR).
- Konfigurasi Pin :
- Pin VCC : Input Catu Daya.
- Pin GND : Sumber Daya Listrik.
- Pin OUT : Output Tinggi Aktif.
- Spesifikasi :
- 5VDC Tegangan operasi.
- Pin I / O memenuhi standar 5V dan 3.3V.
- Rentang: Hingga 20 cm.
- Rentang penginderaan yang dapat disesuaikan.
- Sensor Cahaya Sekitar bawaan.
- Arus suplai 20mA.
- Lubang pemasangan.
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-Red
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. Diode
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 NPN
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 Infrared
Penggunaan paling umum dari LED ini adalah di sensor IR, bersama dengan penerima IR. Sensor IR bekerja saat mengirimkan sinyal IR melalui pemancar IR dan menerima melalui penerima IR. Jika kita meletakkan benda di dekat sensor IR, LED yang terhubung ke sensor menjadi tinggi.
- Grafik Respon :
1) Siapkan alat dan bahan di Proteus.
2) Perhatikan datasheet setiap bahan.
3) Sensor Infrared:
- 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 NO dengan power
8) Hubungkan kaki COM dengan led hijau dan motor.
9) Pasang voltmeter untuk menghitung tegangan.
10) Jalankan rangkaian.
- Prinsip Kerja Rangkaian Simulasi :
Pada saat tidak terdeteksi benda atau gelas (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. Keran dan indikator tidak menyala.
Pada saat terdeteksi benda atau gelas (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. Keran hidup dan indikator menyala.
No comments:
Post a Comment