SENSOR PAGAR OTOMATIS
1. TUJUAN
· Mengetahui apa saja komponen yang digunakan· Memahami prinsip kerja dari rangkaian
· Mengaplikasikan dengan membuat rangkaian
2. ALAT DAN BAHAN
· Baterai
Baterai menyimpan energi potensi listrik dalam benuk sel elektrokimia (sel volta). Ketika kutub positif dan negativ baterai dihubungkan, potensilistrik kedua kutub akan menyebabkan arus mengalir.
· Resistor
Resistor adalah suatu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tetentu , dimana haambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya
Cara menghitung nilai resistansi resistor:
· Ground
· LED blue
Light Emmiting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen eletronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED blue mamancarkan cahaya biru
· LED green
LED green memancarkan cahaya hijau
Motor
alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik
Transistor FET
Berfungsi sebagai amplifier (penguat)
Kapasitor
Berfungsi sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik
· Relay
Komponen elektronika berupa scalar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari dua bagian utama yaitu electromagnet dan mekanikal.
· Logistate
Suatu ensitas dalam elektronika dan matematika boelan yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadisebuah sinyal keluaran logik.
· Sound sensor
Merupakan modul sensor yang mensensing besaran suara untuk diubah menjadi besaran listrik yang akan dioleh mikrokontroler. Module ini bekerja berdasarkan rinsip kekuatan gelombang suara yang masuk.
· Infrared sensor
Infrared sensor adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda.
3. DASAR TEORI
a. Baterai
Sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat elektronik
b. Resistor
Resistor atau disebut juga dengan hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengukur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan dari resistor adalah ohm. Nilai resistor biasanya diawali dengan kode angka ataupun gelang warna yang tedpat di badan resistor. Hambatan resistor disebut juga dengan resistansi.
c. Ground
Ground adalah titk yang dianggap sebagai titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
d. LED
LED atau singkatan dari light emmiting diode merupakan alat yang mengeluarkan cahaya, dalam hal ini kita menggunakan sebagai indicator, apakah rangkaiannya berfungsi atau tidak. Pemasangan kutub pada LED tidak boleh terbalik karena apabila kutubnya terbalik maka LED tersebut tidak akan menyala.LED memiliki karakteristik yang berbeda-beda menurut watna yang dihasilkan. Semakain tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10 mA – 20 mA dam pada tegangan 1.6 V – 3.5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari tersebut maka LED akan terbakar.
Kapasitor
kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan dipisahkan oleh bahan penyekat
Transistor FET
Transistor FET adalah komponen elektronika aktif yang menggunakan medan listrik untuk mengendalikan konduktivitasnya. transistor FET memiliki fungsi yang hampir sama dengan transistor bipolar pada umumnya. perbedaannya adalah pengendalian arus outputnya arus output pada pada transistor bipolar dikendalikan oleh arus input (ID) sedangkan arus output pada transistor FET dikendalikan oleh tegangan input (VG) FET
e. Motor
Terdiri atas dua bagian utama yaitu rotor dan stator. Pada tator terdapat lilitan atau magnet permanen , sedangkan rotor adalah bagian yang dialiri dengan sumber arus DC. Arus yang melalui medan magnet inilah yangdapat menyebabkan rotor dapat berputar . arah gaya electromagnet yang ditimbulkan akibat medan magnet yang dilalui oleh arus dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan .
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan , yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya.
f. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi atau solenoid di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kotak saklar akan menutup. Pada saat rus dihentikan, gaya magnet akan dihentikan, gaya magnet akan hilang. Tuas akan kembali ke posisi semuladan kontak saklar kembali terbuka.relay biasanya digunakan untuk menggerakan arus atau tegangan yang besar
Pada dasarnya relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu:
Electromagnet
Armature
Switch contact point (saklar)
Spring
Kontak poin relay terdiri atas dua yaitu :
1. Normally close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi close
2. Normally open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi open
g. Logicstate
Adalah suatu ensitas dalam elektronika dan matematika boelan yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Logictate atau gerbang logika terutama diimlementasika secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-konponen yang memanfaatkan sifat sifat eletromagnetik, cairan, optic, bahkan mekanik.
h. Sound sensor
Sensor suara merupakan module sensor yang mensensing besaran suara untuk diubah menjadi besaran listrik yang akan dioleh mikrokontroler. Module ini bekerja berdasarkan prinsip kekuatan gelombang suara yang masuk. Dimana gelombang suara tersebut mengenai membran sensor, yang berefek pada bergetarnya membran sensor. Dan pada membran tersebut terdapat kumparan kecil yang dapat menghasilkan besaran listrik.Kecepatan bergeraknya membran tersebut juga akan menentukan besar kecilnya daya listrik yang akan dihasilkan.Komponen utama untuk sensor ini yaitu condeser mic sebagai penerima besar kecilnya suara yang masuk.
Prinsip Kerja Condeser
Condenser mic bekerja berdasarkan diafragma atau susunan backplate yang harus tercatu oleh listrik membentuk sound-sensitive capacitor. Gelombang suara yang masuk ke microphone akan menggetarkan komponen diafragma ini yang dimana terletak didepan backplate yang terdapat komponen kondesator. Ketika kondesator terisi dengan muatan, pada diafragma dan backplate akan tercipta medan listrik. Dan yang dimana besarnya medan listrik dipengaruhi oleh ruang yang terbentuk diantara kedua komponen tersebut. Variasi akan jarak antara diafragma dengan backplate muncul dikarenakan efek adanya tekanan suara yang mengenai diafragma yang menyebabkan terjadinya pergerakan diafragma relatif.
Spesifikasi dari modul sound sensor antara lain:
· a. Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
· b. Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
· c. Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
· d. Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
· e. Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
· f. Sudah terdapat indikator led
Infrared sensor
Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.
4. PERCOBAAN
A. Langkah langkah
· Sediakan semua alat dan bahan yang diperlukan dalam membuat rangkaian
· Hubungkan semua komponen sesuai dengan gambar rangkaian
· Terakhir jalankan rangkaian
B. Rangkaian
C. Prinsip kerja
Cara kerja rangkaian pagar otomatis. Pertama, Infrared Sensor mendeteksi adanya orang didepan pagar dengan ditandai dengan tespin berlogika 1. Setelah itu, tegangan output sensor sebesar 4,70V akan mengalir menuju Resistor yang mana menghambat arus listrik dan terjadi penurunan tegangan pada Gate transistor menjadi sebesar 0,37V. Dengan adanya tegangan dari Gate, maka arus dapat mengalir dari Source ke Drain dan diteruskan menuju Relay. Relaynya menjadi aktif yang ditandai dengan switch Relay berpindah dari kiri ke kanan. Selanjutnya, tegangan dari Battery akan mengalir yang dapat menghidupkan LED-Blue sebagai tanda pagar membuka dan Motor untuk membuka pagar.
Kemudian, Sound Sensor akan mendeteksi adanya suara setelah pagar terbuka dengan ditandai dengan tespin berlogika 1. Setelah itu, tegangan output sensor sebesar 4,68V akan mengalir menuju Resistor yang mana menghambat arus listrik dan terjadi penurunan tegangan pada Gate transistor menjadi sebesar 0,37V. Dengan adanya tegangan dari Gate, maka arus dapat mengalir dari Source ke Drain dan diteruskan menuju Relay. Relaynya menjadi aktif yang ditandai dengan switch Relay berpindah dari kiri ke kanan. Selanjutnya, tegangan dari Battery akan mengalir yang dapat menghidupkan LED-Green sebagai tanda pagar menutup dan Motor untuk menutup pagar.
D. Video
5. LINK DOWNLOAD
HTML [disini]
Rangkaian [disini]
Video [disini]
Datasheet sound sensor [disini]
Datasheet IR sensor [disini]
Infrared sensor library [disini]
sound sensor library [disini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar