- Dapat mengetahui dan memahami sensor PIR dan sensor Vibration SW-420
- Dapat membuat rangkaian simulasi dari sensor PIR dan vibration SW-420
- Dapat memahami prinsip kerja dari rangkaiannya
a. Resistor
b. Sensor PIR
Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah yang lain misal dinding
c. Sensor Vibration SW-420
d. Op Amp
Konfigurasi pin pada op amp:
e. Transistor NPN (2N2222)
Spesifikasi :
f. LED
Spesifikasi :
g. Speaker
h.Relay
Relay adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik dalam sebuah rangkaian. Karena fungsi relay tersebut,
itulah mengapa komponen yang satu ini juga disebut sebagai saklar.
Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.
Konfigurasi Pin :
Spesifikasi
i. Battery
Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yangtersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.
j. Voltmeter
Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik dalam sebuah rangkaian.
k. Motor DC
Motor DC adalah alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran.
3. Dasar Teori [Kembali]
Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.
spesifikasi:
A. Resistor
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.
Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor
B. 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). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V
5. Switching maksimum
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V
5. Switching maksimum
C. VIBRATION SENSOR (SW-420)
Sensor module SW-420 adalah sensor untuk mendeteksi getaran, cara kerja sensor ini adalah dengan menggunakan 1 buah pelampung logam yang akan bergetar ditabung yang berisi 2 elektroda ketika modul sensor menerima getaran / shock. Terdapat 2 output yaitu digital output (0 dan 1) dan analog output (tegangan)
D. Sensor PIR
Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu, Lensa Fresnel, Penyaring Infra Merah, Sensor Pyroelektrik, Penguat Amplifier, Komparator.
Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah.
Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya perubahan pancaran infra merah.
E.Transistor NPN
Fungsi transistor yang pertama adalah sebagai saklar. Dengan mengontrol bias dari transistor hingga komponen ini menjadi jenuh, akan menyebabkan seolah-olah diperoleh hubungan singkat di antara emitor dan kaki kolektor. Fenomena ini lah yang dapat dimanfaatkan hingga transistor bisa dipakai sebagai saklar elektronika.
Fungsi transistor sebagai penguat arus adalah kegunaannya yang kedua. Guna komponen yang kedua ini membuatnya dapat digunakan dalam rangkaian power supply yang tegangannya diset. Dalam keadaan tersebut transisor haruslah terlebih dahulu dibiaskan dengan tegangan yang konstan pd basisnya, tujuannya biardi emitor menghasilkan tegangan yg tetap. Umumnya yang dipakai untuk mengontrol tegangan basis agar tetap adalah dioda zener.
F. OP AMP
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.
Sebuah rangkaian Op-Amp memiliki dua input (masukan) yaitu satu Input Inverting dan satu Input Non-inverting serta memiliki satu Output (keluaran). Sebuah Op-Amp juga memiliki dua koneksi catu daya yaitu satu untuk catu daya positif dan satu lagi untuk catu daya negatif. Bentuk Simbol Op-Amp adalah Segitiga dengan garis-garis Input, Output dan Catu dayanya seperti pada gambar dibawah ini.
Terminal yang terdapat pada Simbol Op-Amp (Operational Amplifier/penguat operasional) diantaranya adalah :
- Masukan non-pembalik (Non-Inverting) +
- Masukan pembalik (Inverting) –
- Keluaran Vout
- Catu daya positif +V
- Catu daya negatif -V
Secara umum, Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
- Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
- Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
- Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
- Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
- Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
- Karakteristik tidak berubah dengan suhu
G. Motor DC
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.
4.1 Prosedur Percobaan [Kembali]
- Buka aplikasi proteus
- Siapkan alat dan bahan pada library proteus seperti gambar berikut
- Rangkai setiap komponen
- Ubah spesifikasi setiap komponen berdasarkan kebutuhan dalam mensimulasikan rangkaian
- Simulasikan rangkaian dengan menekan tombol play pada sudut kiri bawah dan menekan logictstate agar berlogika 1
4.2 Rangkaian Simulasi [Kembali]
Apabila logicstate pada sensor vibration menjadi 1 hal tersebut menandakan sedang terjadinya gempa bumi. Ketika sensor mendeteksi getaran/gempa (logic state bernilai 1) maka arus akan mengalir menuju resistor dan masuk ke kaki non inverting pada op amp, karena op amp digunakan untuk menaikkan tegangan maka tengangan keluaran akan menjadi lebih besar dan dapat menyalakan buzzer. Buzzer memiliki tegangan kerja sebesar 12V maka tegangan output dari sensor gas harus diperkuat terlebih dahulu sampai minimal 12V agar buzzer bisa bekerja. untuk menguatkan tegangan tersebut maka menggunakan op-amp. op-amp yang digunakan adalah op-amp detektor non inverting sehingga besar tegangan yang keluar adalah 15V. karena tegangan sudah melebihi tegangan kerja buzzer maka buzzer bisa berbunyi. Ketika logicstate bernilai 0 maka arus tidak mengalir dan buzzer pun mati.
Apabila logicstate pada sensor PIR menjadi 1 hal itu menandakan akan terjadinya tsunami. Baterai berfungsi sebagai sumber tegangan. Arus mengalir dari baterai ke resistor R1 dan ke relay, dari R1 arus menuju ke Vcc Sensor PIR, saat sensor PIR mendeteksi pegerakan (dalam hal ini gelombang tsunami) atau berlogika 1 arus akan mengalir dari Vout ke basis Transistor npn Q1 sehingga arus pada kolektor yang diterima dari relay dapat mengalir ke emiter transistor npn lalu ke ground sehingga relay on sehingga arus dapat mengalir dari baterai B2 ke speaker dan LED sehingga speaker berbunyi dan LED menyala dari buzzer dan LED arus mengalir ke ground. jika Sensor tidak terhalang (tidak mendeteksi gelombang tsunami) atau berlogika 0 maka relay akan off.
Ketika kedua sensor sama-sama menjadi aktif (logicstate 1), hal itu menandakan adanya gempa dan tsunami. Ketika sensor mendeteksi getaran/gempa (logic state bernilai 1) maka arus akan mengalir menuju resistor dan masuk ke kaki non inverting pada op amp, karena op amp digunakan untuk menaikkan tegangan maka tengangan keluaran akan menjadi lebih besar dan dapat menyalakan buzzer. Buzzer memiliki tegangan kerja sebesar 12V maka tegangan output dari sensor gas harus diperkuat terlebih dahulu sampai minimal 12V agar buzzer bisa bekerja. untuk menguatkan tegangan tersebut maka menggunakan op-amp. op-amp yang digunakan adalah op-amp detektor non inverting sehingga besar tegangan yang keluar adalah 15V. karena tegangan sudah melebihi tegangan kerja buzzer maka buzzer bisa berbunyi. Ketika logicstate bernilai 0 maka arus tidak mengalir dan buzzer pun mati.
1). Saat sensor PIR dan sensor Vibration SW-420 tidak aktif (berlogika 0)
2). Saat sensor PIR tidak aktif (logicstate 0) dan sensor Vibration aktif (logicstate 1)
3). Saat sensor PIR aktif (logicstate 1) dan sensor Vibration tidak aktif (logicstate 0)
4). Saat sensor PIR dan vibration SW-420 sama-sama aktif (logicstate 1)
Baterai berfungsi sebagai sumber tegangan. Arus mengalir dari baterai ke resistor R1 dan ke relay, dari R1 arus menuju ke Vcc Sensor PIR, saat sensor PIR mendeteksi pegerakan (dalam hal ini gelombang tsunami) atau berlogika 1 arus akan mengalir dari Vout ke basis Transistor npn Q1 sehingga arus pada kolektor yang diterima dari relay dapat mengalir ke emiter transistor npn lalu ke ground sehingga relay on sehingga arus dapat mengalir dari baterai B2 ke speaker dan LED sehingga speaker berbunyi dan LED menyala dari buzzer dan LED arus mengalir ke ground. jika Sensor tidak terhalang (tidak mendeteksi gelombang tsunami) atau berlogika 0 maka relay akan off.
5. Video [Kembali]
6. Link Download [Kembali]
Download HTML disini
Download simulasi rangkaian disini
Download video simulasi disini
Download library proteus sensor PIR disini
Download datasheet sensor vibration disini
Download datasheet transistor NPN disini
Download datasheet relay disini
Download datasheet LED disini
Download datasheet Op Amp disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar