1. Tujuan
- mengetahui bentuk rangakain aplikasi untuk kontrol rumah kaca menggunakan sensor pir,sensor lm35, touch sensor dan ldr
- dapat mensimulasikan rangkaian di aplikasi proteus
- menyelesaikan tugas besar dari bapak darwinson
Alat:
1. Ground
Berfungsi sebagai penghantar arus
listrik langsung ke bumi atau tanah.
2. Voltmeter DC
Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang
terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan
secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.
3. Power supply
Power supply atay catu daya adalah suatu alt listrik yang
dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik maupun elektronika
lainnya.
Bahan:
1. IC Op Amp
Op amp tipe LM741 ini dirangkai
menjadi non inverting amplifier sebagai penguat tegangan.
2. Resistor
Digunakan untuk menghambat arus agar
tidak terlalu besar.
3. NPN Transistor
Digunakan untuk menghidupkan Motor.
Spesifikasi
1. DC current gain maksimal 800
2. Arus Collector kontinu (Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter (Vbe) 6V
4. Arus Base maksimal 5mA
4. Motor(Kembali)
Sebagai keluaran (output) yang menyatakan
rangkaian jalan ketika motor hidup.
5. Sensor LM35
Digunakan untuk mendeteksi suhu
ruangan dengan output sebesar 10mV/Celcius.
Spesifikasi teknis:
• Kalibrasi
dalam satuan derajat celcius.
• Lineritas
+10 mV/ º C.
• Akurasi
0,5 º C pada suhu ruang.
• Range
+2 º C – 150 º C.
• Dioperasikan
pada catu daya 4 V – 30 V.
• Arus
yang mengalir kurang dari 60 μA.
6. LDR
Sebagai sensor cahaya.
Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor
cahaya LDR adalah sebagai berikut :
• Tegangan
maksimum (DC): 150V
• Konsumsi
arus maksimum: 100mW
• Tingkatan
Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
• Puncak
spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
• Waktu
Respon Sensor : 20ms – 30ms
• Suhu
operasi: -30° Celsius – 70° Celcius.
7. Relay
Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau
swirch elektrik
Spesifikasi:
8. Baterai
Baterai merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan
sebagai sumber tegangan pada rangkaian.
9.Dioda
Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya
bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah
(kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar
mundur).
Spesifikasi:
10.PIR Sensor
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan
untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sensor
PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah
tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.
11.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.
3. Dasar teori
1. Sensor LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyaikeluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau
penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat
derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai
dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol
dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus
60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat
rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan
sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius),
LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.
2.PIR Sensor
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan
untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif,
artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima
radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor ini biasanya digunakan dalam
perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan
energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan
suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan
suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan
pancaran infra merah yang
diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi
perubahan pembacaan pada sensor. Sensor PIR terdiri dari
beberapa bagian yaitu :
3. Transistor NPN
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).
Sekitar tahun 1947an, Tiga orang ilmuwan fisika asal Amerika
yaitu William Shockley beserta rekannya John Barden,
dan W. H Brattain yang tergabung sebagai peneliti pada sebuah
laboratorium milik perusahaan AT&T Bell, merekalah yang berhasil pertama
kali menemukan Transistor. Transistor adalah nama yang diberikan
oleh ilmuwan John Robinson karena sifat kerjanya komponen ini
yang dapat menghantarkan energi dengan kekuatan daya hantar dapat ditentukan
dengan cara mengatur nilai tahanan pada bias pengontrolnya. Pernyataan ini
sesuai dengan kepanjangan kata dari transistor yaitu Transfer (Pemindahan)
dan Varistor (Variable Resistor). Dan sekitar tahun 1958an, komponen
transistor mulai digunakan pada rangkaian elektronik dalam projek-projek
penelitian para ilmuwan tersebut.
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:
4. IC OP AMP
Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp
merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai
penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki
impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran
sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan
penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.
b. Inverting dan non inverting amplifier
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak
berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0
untuk Ein = 0)
5. 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 paralel Resistor: 1/Rtotal =
1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I
6. Motor
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu
perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan
(motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti
namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah
atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini
biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang
menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik
DC.
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 ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan
kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara
magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan
kumparan berhenti.
7.LDR
LDR (Ligh Dependent Resistor) adalah suatu komponen
elektronik yang resistansinya tergantung pada intensitas cahaya. LDR di buat
dari bahan Cadium Sulfida yang peka terhadap cahaya. LDR akan mempunyai
hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya mengenainya (gelap). Dalam
kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1M ohm, akan tetapi pada saat LDR
mendapat cahaya hambatan LDR akan menurun menjadi beberapa puluh ohm saja.
Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada
LDR menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga
hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat
cahaya redup LDR menjadi pengantar arus yang kurang baik, atau bisa disebut
juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.
Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang
lepas dari bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak
elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR
menjadi konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada
saat cahaya terang. LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi
listrik. Saklar cahaya otomatis adalah salah satu contoh alat yang menggunakan
LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR
tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.
Rangkaian elektronik yang dapat digunakan untuk LDR adalah
rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari LDR tersebut. Dari hukum
ohm, diketahui bahwa:
Dengan V adalah beda potensial antara dua titik, I adalah
arus yang mengalir di antara-nya, dan R adalah resistansi di antara-nya. Lebih
lanjut dikatakan pula bahwa nilai R tidak bergantung dari V ataupun I.
Sehingga, jika ada perubahan nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V-nya
pun akan berubah. Jika beda potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi
hanya akan mempengaruhi besar arusnya.
8.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.
Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi
dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif
atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor
Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.
Sensor Kapasitif
Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat
populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan
lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor
resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi
ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.
Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan
tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif
memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi
perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan
konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan
ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia
atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.
Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan
medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor
untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa
sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita
menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar
sentuh tersebut.
Sensor Resistif
Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh
resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada
konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang
diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi,
sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti
pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.
Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif
yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif
(lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film.
Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor
listrik yang baik dan juga transparan (bening).
Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat
film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus,
maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga
menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan
memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.
• Buka
aplikasi proteus
• Pilih
komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen LM35,
PIR, LDR, Motor, transistor, resistor, touch sensor,relay,battery,button,diod,lamp
• Rangkai
setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
• Ubah
spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
• Jalankan
simulasi rangkaian.
- Foto Rangkaian
Prinsip Kerja dari rangkaian
Untuk keamanan digunakan sensor PIR, dimana nantinya pintu
akan tertutup dan terbuka otomatis. Apabila PIR berlogika 1 berarti ada orang
yang lewat maka motor akan bergerak dan pintu akan terbuka otomatis, apabila
PIR berlogika 0 berarti tidak ada orang yang lewat maka motor akan diam dan
pintu akan tertutup otomatis.
Untuk pengkondisi ruangan digunakan sensor lm35, dimana
nantinya pendingin akan menyala jika suhu lebih besar dari 30 derajat dan
penghangat menyala jika suhu lebih kecil dari 30 derajat
Untuk penyiram tanaman digunakan touch sensor, dimana
nantinya penyiram tanaman akan hidup otomatis. Apabila touch sensor berlogika 1
berarti ada suatu gerakan dari luar maka motor akan bergerak dan peyiram
tanaman akan hidup otomatis.
Untuk sensor cahaya digunakan LDR, dimana nantinya cahaya
akan mati dan hidup secara otomatis. Jika ruangan gelap maka lampu otomatis
akan bercahaya dan jika ruangan terang maka lampu otomatis mati.
6. Video
7. Download file
Download File HTML: disini
Download Vidio: disini
Download File rangkaian: disini
Download Data sheet ldr: disini
Download Datasheet PIR: disini
Download Datasheet transistor npn: disini
Download Datasheet op amp: disini
Download Datasheet resistor disini
Download Datasheet dioda:
Download Datasheet Battery: disini
Download Datasheet alternator: disini
Download Datasheet Relay:
Download Datasheet Lamp:
Download Library PIR: disini
Download Library LDR: disini
Download Library Touch sensor: disini
0 komentar:
Posting Komentar