APLIKASI KONTROL JEMURAN KULIT KAYU MANIS OTOMATIS DENGAN PENDETEKSI CUACA MENGGUNAKAN SENSOR RAIN, ULTRAVIOLET, TOUCH DAN SENSOR GERAK
1. tujuan
a. mengetahui bentuk rangkaian sensor aplikasi kontrol jemuran otomatis
b. mengetahui cara kerja sensor cahaya , sensor rain dan sensor sentuh
c. mengetahui alat, bahan, dan cara merangkai sensor
alat
* Generator
a. DC
(Gambar 1. DC)
Fungsi DC adalah untuk mengaliri arus listrik
bahan
a. LED- RED
(Gambar 3. LED RED)
fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator
b. Sensor Ultraviolet
Sensor yang dapat mengukur besar intensitas cahaya. Pada umumnya terletak di dalam HP yang kalau terkena cahaya matahari, cahaya yang dipancarkan oleh layar HP semakin terang. Input yang diterima berupa cahaya dan output yang akan dihasillkan berupa tegangan yang dapat memicu nyala pada rangkaian yang di sini pada umumnya digunakan pada layar HP atau Smartphone. Penggunaan Ambient Light Sensor harus disertai dengan Op-Amp dikarenakan keluaran yang dihasilkan oleh Ambient Light Sensor tidak sampai sebesar 5 Volt.
(Gambar 4. Relay)
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
d. Buzzer
(Gambar 5. Buzzer)
Buzzer berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi geataran suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator terjadi suatu kesalahan pada sebuah alarm.
e. LED-Green
(Gambar 6. LED)
fungsi utama LED dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator
f. Resistor
(Gambar 7. Resistor)
`Resistor berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika
g. Transistor NPN
(Gambar 8. Transistor NPN)
Transistor NPN persimpangan Bipolar, Lapisan material N bermuatan negatif dan P bermuatan positif. memiliki lapisan positif diantara dua lapisan negatif. Umum digunakan untuk switching, memperkuat sinyal. memiliki tiga terminal yaitu, B(basis), C(Kolektor), E(emitor) Umum digunakan untuk switching, memperkuat Sinyal.
h. Speaker
Fungsi speaker adalah sebagai alat untuk mengubah gelombang listrik, yang mulanya dari perangkat penguat audio/suara menjadi gelombang getaran yaitu berupa suara itu sendiri.
i. LED- RED
(Gambar 10. LED RED)
fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator
j. Touch sensor(Gambar 11. touch sensor)
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.
k. Rain sensor
A. Pin Configuration
1.VCC: 5V DC
2.GND: ground 3. Vout
B. SPECIFICATION
- Adoptshigh quality of RF-04 double sidedmaterial.
- Area:5cm x 4cm nickel plateon side,
- Anti-oxidation,anti-conductivity, with long use time;
- Comparator output signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA;
- Potentiometer adjust the sensitivity;
- Working voltage 5V;
- Output format: Digital switching output (0 and 1) and analog voltage output AO;
- With bolt holes for easy installation;
- Small board PCB size: 3.2cm x 1.4cm;
- Usesa wide voltage LM393 comparator
a. Transistor NPN
Transistor NPN adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.
Berikut ini adalah langkah-langkah untuk menentukan Transistor NPN :
1. Atur posisi saklar pada mode Dioda.
2. Hubungkan Probe Merah (+) pada terminal Basis Transistor.
3. Hubungkan Probe Hitam (-) pada terminal Emitor Transistor. Layar Multimeter akan menunjukan nilai tegangan tertentu.
4. Pindahkan Probe Hitam (-) pada terminal Kolektor Transistor. Layar Multimeter akan menunjukan nilai tegangan tertentu.
5. Jika langkah ke-3 dan ke-4 menunjukan nilai tegangan tertentu, maka Transistor tersebut dapat dipastikan adalah Transistor jenis NPN.
(Gambar 12. Simbol dan struktur untuk transistor NPN)
Emitor = Semikonduktor Tipe N = Katoda pada Dioda.
Basis = Semikonduktor Tipe P = Anoda pada Dioda.
Kolektor = Semikonduktor Tipe N = Katoda pada Dioda.
b. MQ-4
Sensor MQ-4 merupakan hasil produksi Hanwai Electronics. Material sensitif dari sensor gas ini terbuat dari bahan semikonduktor SnO2 yang memiliki konduktivitas lebih rendah ketika berada pada medium udara bersih. Ketika gas target terdeteksi (metan) konduktivitas sensor akan meningkat sebanding dengan peningkatan konsentrasi gas polutan. Spesifikasi dari sensor MQ-4 adalah sebagai berikut :
1. Mampu mendeteksi konsentrasi gas metan dengan jangkauan pengukuran 300 ppm – 10.000 ppm
2. Mampu bekerja pada rentang temperatur -10°C - 50°C.
3. Memiliki tegangan sirkuit dan tegangan pemanas 5 VDC dengan konsumsi daya kurang dari 900 mW.
4. Memiliki hambatan pemanas 31 Ω ± 3Ω (pada temperatur ruangan).
5. . Memiliki kondisi deteksi standar pada temperatur 20°C ± 2°C dan kelembaban relatif 65% ± 5%.
6. Memiliki keluaran data analog berupa perubahan tegangan listrik sensor
Bahan sensitif sensor gas MQ-4 adalah SnO2, yang memiliki konduktivitas lebih rendah di udara bersih. Ketika target gas yang mudah terbakar ada, Konduktivitas sensor lebih tinggi seiring dengan konsentrasi kenaikan gas.
Sensor gas MQ-4 memiliki kepekaan tinggi terhadap Metana, juga terhadap Propana dan Butan. Sensornya bisa jadi digunakan untuk mendeteksi berbagai gas yang mudah terbakar, terutama Metana
karakter
a. Sensitivitas yang baik terhadap gas yang mudah terbakar dalam jangkauan luas
b. Sensitivitas tinggi terhadap gas alam
c. Umur panjang dan biaya rendah
d. Sirkuit penggerak sederhana
aplikasi
a. Detektor kebocoran gas rumah tangga
b. Detektor gas yang mudah terbakar industri
c. Detektor gas portabel
teknikal data dan loop tes dasar
(Gambar 13. teknikal data dan loop tes standar)
Gambar 12 adalah rangkaian uji dasar dari sensor. Sensor harus diberi tegangan 2, tegangan pemanas VH） dan tegangan uji （VC). VH digunakan untuk memasok pekerjaan bersertifikat suhu ke sensor, sedangkan VC digunakan untuk mendeteksi tegangan (VRL) pada tahanan beban（RL） yang dirangkai dengan sensor. Itu Sensor memiliki polaritas cahaya, Vc membutuhkan DC kekuasaan. VC dan VH dapat menggunakan daya yang sama sirkuit dengan prasyarat untuk memastikan kinerja sensor. Untuk membuatnya sensor dengan kinerja yang lebih baik, nilai RL yang sesuai dibutuhkan: Kekuatan tubuh Sensitivitas (Ps): Ps = Vc^2 × Rs / (Rs + RL)^2 Resistensi sensor (Rs): Rs = (Vc / VRL-1) × RL
(a) (b)
(Gambar 14 sensivitas dan pengaruh suhu/kelembapan)
Gambar 14 a menunjukkan karakteristik sensitivitas khas dari MQ-4, rasio rata-rata ordinat resistansi sensor (Rs / Ro), absis adalah konsentrasi gas. Rs berarti resistansi dalam gas yang berbeda, Ro berarti resistansi sensor dalam Metana 1000ppm. Semua pengujian berada di bawah kondisi est standar. P.S .: Kepekaan terhadap asap adalah menyalakan 10 batang rokok dalam 8m^3 ruangan, dan hasilnya sama dengan 200ppm Metana.
Gambar 14 b. menunjukkan karakteristik suhu dan kelembapan yang khas. Ordinate berarti rasio resistansi sensor (Rs / Ro), Rs berarti resistansi sensor dalam 1000ppm menunjukkan karakteristik suhu dan kelembapan yang khas. Ordinate berarti rasio resistansi sensor (Rs / Ro), Rs berarti resistansi sensor dalam 1000ppm Metana di bawah suhu yang berbeda. dan kelembaban Ro berarti resistansi sensor di lingkungan 1000ppm Metana, 20 ℃ / 65% RH
(Gambar 15. struktur dan konfigurasi sensor MQ-4)
Struktur dan konfigurasi sensor gas MQ-4 ditunjukkan pada Gambar 14, sensor yang disusun oleh tabung keramik mikro AL2O3, Timah
Lapisan sensitif Dioksida (SnO2), elektroda pengukur dan pemanas dipasang menjadi kerak yang terbuat dari plastik dan baja tahan karat
bersih. Pemanas menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. MQ-4 yang dibungkus memiliki 6 pin, 4 diantaranya digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanas.
b. Sensor Ultraviolet
Sensor yang dapat mengukur besar intensitas cahaya. Pada umumnya terletak di dalam HP yang kalau terkena cahaya matahari, cahaya yang dipancarkan oleh layar HP semakin terang. Input yang diterima berupa cahaya dan output yang akan dihasillkan berupa tegangan yang dapat memicu nyala pada rangkaian yang di sini pada umumnya digunakan pada layar HP atau Smartphone. Penggunaan Ambient Light Sensor harus disertai dengan Op-Amp dikarenakan keluaran yang dihasilkan oleh Ambient Light Sensor tidak sampai sebesar 5 Volt.
c. Resistor
(Gambar 17. Lambang Resistor)
Resistor atau disebut hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. satuan nilai resistor adalah ohm.nilai resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi.
Jenis jenis resistor diantaranya adalah:
1. Resistor yang nilainya tetap.
2. Resistor yang nilainya dapat diatur, resistor jenis ini sering disebut juga dengan variabel resistor ataupun potensiometer.
3. Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya, resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor.
4. Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan suhu, resistor jenis ini disebut dengan PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient).
Fungsi resistor
1. Fungsi resistor membatasi arus listrik yang mengalir
2. Fungsi resistor untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference gulators untuk voltage regulator dan decoding Network.
3. Fungsi resistor sebagai standart didalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.
4. Fungsi resistor untuk pengatur tegangan output pada power supplay.
5. Fungsi resistor untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor.
6. resistor pembagi tegangan.
Grafik
Aplikasi
1. Lampu Jalan Otomatis
2. Deteksi Siang atau Malam
3. Peredup Lampu Kepala Otomatis
4. Sensor posisi
5. Digunakan bersama dengan LED sebagai detektor halangan
6. Lampu Kamar Tidur Otomatis
7. Kaca spion otomatis
d. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator.
Berikut ini adalah gambar bentuk dan struktur dasar dari sebuah Buzzer.
(Gambar 18. Lambang buzzer)
Buzzer dapat digerakan hanya dengan menggunakan output langsung dari sebuah IC TTL.Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi di kisaran 1 – 5 kHz hingga 100 kHz untuk aplikasi Ultrasound. Tegangan Operasional Buzzer yang umum biasanya berkisar diantara 3Volt hingga 12 Volt.Spesifikasi
Grafik
e. Relay
(Gambar 16. Lambang relay)
Relay adalah koponen elektronika pada sebuah mobil yang memiliki dua bagian elektromagnetik berupa kontak point dan kumparan. Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
Relay secara umum memiliki empat buah terminal, diantaranya terminal 87 dan juga terminal 30 yang tersambung pada kontak point dan terminal 85 dan juga terminal 86 yang masih berhubungan dengan elektromagnetik.
Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik. Relay memiliki cara kerja ketika elektromagnetik atau kumparan sedang dialiri arus listrik melalui terminal 86 dan terminal 85, maka kumparan akan menghasilkan gaya kemagnitan. Kemagnetan tersebut yang akan menarik bagian kontak point sehingga terminal 87 dan terminal 30 akan tersambung atau terhubung.
Fungsi relay lainnya untuk melindungi bagian saklar kombinasi dan switch lampu besar yang bisa meleleh yang disebabkan oleh panas. Fungsi Relay juga untuk mempersingkat atau memperpendek arus listrik yang masuk ke dalam lampu dan akan membuat lampu menjadi lebih terang.
f. Touch sensor
(Gambar 17. 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.
JENIS-JENIS SENSOR SENTUH
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.
(Gambar 18. jenis touch sensor)
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.
g. Rain sensor
Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak. Pada sensor ini, terdapat integrated circuit atau IC (komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor, dan lain-lain) komparator yang berfungsi memberikan sinyal berupa logika ‘on’ dan ‘off’. Sehingga ketika sensor mendeteksi adanya hujan, wiper mobil secara otomatis akan berfungsi tanpa harus mengaktifkan saklar manual.
Sensor hujan juga mampu mengatur kecepatan wiper saat menyeka air hujan di kaca mobil, mulai dari posisi low, intermittent, hingga high speed. Pengaturan tersebut tergantung dari curah hujan yang menerpa kaca mobil.
Komponen Sensor Hujan
- Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
- Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
- IC komputer.
- Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
- Dua output digital dan analog.
4. Percobaan
A. Prosedur Percobaan
1. siapkan alat dan bahan untuk membuat rangkaian pada proteus
2. Rangkai sensor hujan dan magnetic sensor pada proteus
3. masukkan code HEX pada sensor
4. nyalakan proteus
B. Rangkaian Simulasi
-Saat Rangkaian Berlogika 0/ Belum bereaksi
-Saat Rangkaian Belogika 1/ Bereaksi
c. Prinsip Kerja
1. Prinsip kerja sesor Ultraviolet
Pada saat sensor ultraviolet mendeteksi cuaca bahwa hari berawan atau mendung maka sensor ultraviolet akan berkerja dan menyebabkan tegangan keluar sebesar 1,78 volt lalu di lajutkan ke resistor dan di perkecil sehingga tegangan nya menjadi 0,88 volt yang mana itu menyebabkan trasistor aktif lalu ada arus yang mengalir ke relay lalu ke kolektor dan ke kaki emitor lalu di teruskan ke ground sehingga switc dari relai berpindah posisi ke arah kiri dan membentuk sebuah rangkaian loop dan menyebabkan motor aktif
2. Prinsip kerja sensor Rain
Pada saat sensor Rain berlogika 1 dan menerima Ouput dari sensor Uv dalam keadaan mendung atau berawan yang mana menunjukkan hari mau hujan rain sensor berlogika 1 sehingga menyebabkan keluarnya tegangan sebesar 4,92 volt dan di teruskan ke resistor lalu di perkecil sehingga tegangan yang terbaca yaitu sebesar 0,88 volt yang mana menyebabkan trasistor nya aktif lalu ada arus yang mengalir ke relay lalu ke kolektro dan ke kaki emitor lalu di teruskan ke ground sehingga swich dari relay berpindaah posisi ke arah kiri dan membentuk sebuah rangkaian loop dan menyebabkan motor nya aktif dan akan menutup atap dari jemuran otomatis
3. Prinsip kerja Touch sensor
Pada saat sensor touch berlogika 1 yang mana sensor ini berfungsi sebagai penghenti atau pemberentian dari rangkaian maka ia akan mengeluarkan tegangan sebesar 4,92 volt dan di teruskam ke resistor lalu di perkecil sehingga tegangan yang terbaca 0,88 volt yang mana menyebabkan trasistor aktif lalu ada arus yang mengalir pada power suplai lalu ke relay lalu ke kaki kolektor dan kaki emitor dan di teruskan ke ground sehingga swich dari relay berpindah posisi ke arah kanan dan mematikan semua rangkaian
4. Prinsip kerja sensor gerak GP2D120
Pada saat sensor Gerak berlogika 1 yang mana sensor ini mendeteksi adanya hewan yang mendekati kullit kayu maka motor dari sensor gerak berfungsi sebagai padar untuk melindungi kulit katu manis maka ia akan mengeluarkan tegangan sebesar 4,92 volt dan di teruskam ke resistor lalu di perkecil sehingga tegangan yang terbaca 0,88 volt yang mana menyebabkan trasistor aktif lalu ada arus yang mengalir pada power suplai lalu ke relay lalu ke kaki kolektor dan kaki emitor dan di teruskan ke ground sehingga swich dari relay berpindah posisi ke arah kanan dan motor nya hidup
5. Vidio
6. Link download
a download datasheet
b. download video
c. download rangkaian
d. download library proteus
Download Datasheet GP2D12
Tidak ada komentar:
Posting Komentar