Jendela Otomatis




1. Tujuan [Kembali]

    1. Mengetahui Sensor LDR dan Rain Sensor
    2. Mengetahui Prinsip Kerja Sensor LDR dan Rain Sensor
    3. Mampu Mengaplikasikan Sensor LDR dan Rain Sensor

2. Alat dan Bahan [Kembali]

    2.1 Alat [Kembali]
  1. Power Supply DC

        Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik atau elektronika lainnya.

     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.
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.     

    2.2 Bahan [Kembali]

1. Resistor



Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Pada rangkaian ini resistor juga berfungsi untuk mencari frekuensi pada IC.

Pin Out :


Spesifikasi :
                


                

        
        2. LED 


    


                        Spesifikasi:


        3. Transistor 2N1711
        Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

Konfigurasi Pin out:




Spesifikasi :



    4. Relay



                    Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan  komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Maksimum beban AC 10A @250/125V

4. Maksimum beban DC 10A @30/28V

5. Switching maksimum 300 operasi/menit

        Konfigurasi pin :




                Spesifikasi :


            5. Ground
                                                

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal  bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

        6. Sensor LDR

                                                    

    Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.

            Konfigurasi pin :

            Spesifikasi :


        7. Motor DC


    Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo.

Tegangan Terukur 5V DC                        

 Spesifikasi item:

 o   Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm

 o   Tidak ada arus beban =280mA 

 o   Tegangan operasi 1.5-9V DC

 o   Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri) 

 o   mulai saat ini =5A

 o   Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V

 o   Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung     ke nagative 

 o   daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran

 o   celah poros 0,05-0,35mm

Grafik  Motor DC:


            Datasheet Motor DC:


        8. Rain Sensor
 

     Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan  dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Sensor Hujan terbagi kedalam dua bagian, yaitu bagian sirkuit elektronik dan bagian papan penampang untuk menerima tetesan air hujan. Terdapat dua jenis output dari modul sensor ini, yaitu output analog dan output digital. Modul Sensor Hujan memiliki potensiometer bawaan yang berfungsi untuk mengatur sensitivitas dari sensor pada mode pembacaan digital. Input tegangan yang dibutuhkan oleh modul ini untuk dapat beroperasi adalah 5 VDC.

        Pin Configuration of Rain Sensor :

        

    Fitur Sensor Raindrop :

  • Tegangan kerja 5V
  • Format output: Output switching digital (0 dan 1), dan output tegangan analog AO
  • Potentiometer menyesuaikan sensitivitas
  • Menggunakan komparator LM393 tegangan lebar
  • Sinyal komparator bentuk gelombang bersih bagus, kemampuan mengemudi, lebih dari 15mA
  • Anti-oksidasi, anti-konduktivitas, dengan waktu penggunaan yang lama
  • Dengan lubang baut untuk pemasangan yang mudah
  • Papan kecil ukuran PCB: 3,2cm x 1,4cm

        9. Op-Amp

    Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp).

            Spesifikasi :

3. Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]

    Arus mengalir dari sumber tegangan 12V ke sensor LDR. Ketika sensor dipengaruhi cahaya, maka resistansi pada sensor akan menurun dan arus mengalir menuju R1 dan basis transistor Q1mengakibatkan basis transistor menjadi aktif. Ketika basis transistor aktif maka arus akan mengalir ke kolektor Q1 ke emitor Q1 maka relay akan menjadi ON. Saat relay ON pada rangkaian motor, maka motor akan bergerak maju dan jendela terbuka. Demikian sebaliknya ketika LDR tidak mendapatkan cahaya maka arus tidak mengalir ke basis transistor. Sehingga arus tidak mengalir dari kolektor ke emitor dan Relay akan pada posisi OFF. Sehingga motor bergerak mundur dan jendela tertutup.  Ketika hari hujan, air dideteksi oleh sensor (pada simulasi ditandai dengan logic '1') maka sensor akan mengeluarkan output 1 berupa adanya tegangan. Kemudian arus mengalir ke op-amp untuk dikuatkan, sehingga relay akan ON, dan motor akan bergerak mundur dan jendela tertutup. 

4. Percobaan [Kembali]

     4.1 Prosedur Percobaan [Kembali]
  1. Buka aplikasi Proteus 
  2. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat rangkaian
  3. Disarankan agar membaca datasheet tiap komponen terlebih dahulu
  4. Pasang Logicstate, Sensor LDR, Rain Sensor, resistor, transistor NPN 2N1711, relay, led, Baterai, motor, ground, voltmeter DC, Op-Amp dan power supply seperti beberapa rangkaian dibawah
  5. Atur logicstate, nilai Baterai dan nilai resistor
  6. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup (led,  motor) menyala maka rangkaian bisa digunakan
    4.2 Bentuk Rangkaian [Kembali]


    4.3 Dasar Teori [Kembali]

    Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.
    Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang.
    Alat Ukur yang digunakan untuk mengukur nilai hambatan LDR adalah Multimeter dengan fungsi pengukuran Ohm (Ω). Agar Pengukuran LDR akurat, kita perlu membuat 2 kondisi pencahayaan yaitu pengukuran pada saat kondisi gelap dan kondisi terang. Dengan demikian kita dapat mengetahui apakah Komponen LDR tersebut masih dapat berfungsi dengan baik atau tidak.
    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 kan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar. 
    Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan  dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino. Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik
    Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter. Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

Spesifikasi sensor hujan :

1.    Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
2.      Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
3.      Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
4.      Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
5.      Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
6.      Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
7.      Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
8.      Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
9.      Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm.

     4.4 Video Rangkaian [Kembali]
 

     4.5 Link Download [Kembali]

File Rangkaian klik disini
Video Rangkaian klik disini
Datasheet LDR klik disini
Datasheet Rain Sensor klik disini
Datasheet Transistor 2N1711 klik disini
Library Rain Sensor klik disini 
Datasheet Op-Amp klik disini
File HMTL klik disini

No comments:

Post a Comment

  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATAKULIAH SISTEM DIGITAL 2020- 2021 OLEH: Nabila Isnaini Putri 1910953012 Dosen Pengampu: Dr. Darwison, M.T. Refer...