Tugas Besar

 

Kontrol Pada Lift

(Pir sensor,Sound sensor,IR sensor)

Tujuan

  •  Memahami tentang cara kerja sensor PIR, sound, dan Magnetic
  •  Mampu memahami rangkaian.
  •  Mampu megaplikasikan rangkaian pada proteus.
  •  Memahami setiap komponen yang digunakan.

Komponen


Volt Meter

Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anode sedangkan yang di tengah sebagai katode.

Batrai DC
Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda.


PIR Sensor

Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini memiliki ukuran yang kecil, murah, hanya membutuhkan daya yang kecil, dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab itu, sensor ini banyak digunakan pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR ini sendiri merupakan kependekan dari “Passive InfraRed” sensor.




 Infrared Sensor

      Spesifikasi dari Sensor Infrared :

            ·         5VDC Tegangan operasi

            ·         Pin I / O memenuhi standar 5V dan 3.3V

            ·         Rentang: Hingga 20cm

            ·         Rentang penginderaan yang dapat disesuaikan

            ·         Sensor Cahaya Sekitar bawaan

            ·         Arus suplai 20mA

            ·         Lubang pemasangan

 

Konfigurasi Sensor Infrared  :


Berikut Grafik Sensor Infrared
(Grafik Sensor Infrared)



- Sound Sensor
 



      Spesifikasi dari Sound Sensor:

        ·         Tegangan kerja: DC 3.3-5V

        ·         Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

        ·         Dimensi: 32 x 17 mm

        ·         Indikasi keluaran sinyal

        ·         Output sinyal saluran tunggal

        ·         Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

        ·         Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

        ·         Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

Konfigurasi Sound Sensor   :



 
 Grafik Sound Sensor





Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir

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).

Motor


Motor adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).

Dasar teori

Resistor

Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik diantara keduakutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yangmengalir. Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dansirkuit elaktronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling seringdigunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film,bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggiseperti nikel-kronium)


Simbol Resistor

Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.




Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :



Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Reley

Reley adalah saklar elektro magnetik yang menggunakan tegangan DC untuk menghidupkan dan Mematikansuatu alat atau suatu sistem yang terhubung dengan Tegangan DC  yang tinggi. susunan reley yang paling sederhana terdiri atas kumparan kawat penghantar yang digulung di inti besi

                                

Transistor


Rangkaian transistor adalah rangkaian komponen elektronika yang terbuat serta tersusun oleh bahan semikonduktor yang mempunyai tiga kaki yang biasa disimbolkan basis (B), emitor (E), dan
kolektor (K)
Simbol Transistor NPN BC548C


Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:
V = (Vbat - Vled)
Rled = V / Iled
IB = (VBB - VBE) / RB
                                                                      VCE = VCC - ICRC 
                                                                         PD = VCE.IC.

Pir
1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan



Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.

2. Respon terhadap suhu 


Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR. 

Infrared sensor

 Spesifikasi dari Sensor Infrared :

            ·         5VDC Tegangan operasi

            ·         Pin I / O memenuhi standar 5V dan 3.3V

            ·         Rentang: Hingga 20cm

            ·         Rentang penginderaan yang dapat disesuaikan

            ·         Sensor Cahaya Sekitar bawaan

            ·         Arus suplai 20mA

            ·         Lubang pemasangan

 

Konfigurasi Sensor Infrared  :


Berikut Grafik Sensor Infrared
(Grafik Sensor Infrared)

Sound Sensor

Spesifikasi dari Sound Sensor:

        ·         Tegangan kerja: DC 3.3-5V

        ·         Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

        ·         Dimensi: 32 x 17 mm

        ·         Indikasi keluaran sinyal

        ·         Output sinyal saluran tunggal

        ·         Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

        ·         Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

        ·         Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

Konfigurasi Sound Sensor   :



 
 Grafik Sound Sensor



Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

 Karakteristik Output

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE seperti gambar 12.

  
 
Gambar 12 Rangkaian Emitter-Stabilized Bias
sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE.

  • 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.

                Op Amp Sebagai Penguat Non Inverting


Penguat Non Inverting adalah suatu rangkaian penguat yang berfungsi menguatkaan sinyal dan hasil sinyal yang dikuatkan tetap sefasa dengan sinyal inputannya, hasil dari sinyal input dan output rangkaian non inverting dapat dilihat pada Gambar 1. Pada dasarnya penguat non inverting digunakan sebagai pengkondisi sinyal inputan sensor yang terlalu kecil sehingga dibutuhkan penguatan untuk diproses. intinya penguat non inverting ke balikkan dari penguat inverting.
Gambar 1 Rangkaian Penguat Non Inverting

Keterangan Gambar
Vin : Tegangan Masukan
Vout : Tegangan Keluaran
Rg : Resistansi ground 
Rf : Resistansi feedback


Gambar 2 Sinyal Input dan Output Penguat Non Inverting

Fungsi Penguat Non Inverting
Fungsi dari penguat non inverting kurang lebih sama dengan penguat inverting hanya saja polaritas output yang dihasilkan sama dengan sinyal inputnya. Keluaran sensor dan tranduser pada umumnya mempunyai tegangan yang sangat kecil hingga mikro volt, sehingga diperlukan penguat dengan impedansi masukan rendah.  Rangkaian penguat non inverting akan menerima arus atau tegangan dari tranduser sangat kecil dan akan membangkitkan arus atau tegangan yang lebih besar

Analisis Penguatan Op Amp Non Inverting
Dalam menganalisis rangkaian Op-Amp sebagai penguat terdapat dua aturan penting yang perlu diperhatikan. Kedua aturan tersebut menggunakan karakteristik Op-Amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yang berisi :

1. Perbedaan tegangan antara kedua masukan Op-Amp adalah nol (V+ - V- = 0 atau V+ = V-), hal ini bertujuan menghindari adanya tegangan offset. Aturan pertama ini sering disebut dengan virtual ground.
2. Arus yang mengalir pada kedua masukan Op-Amp adalah nol (I+ = I- = 0), hal ini dikarenakan impedansi input pada Op-Amp sangat besar ( Zin = ∞). Dengan memahami kedua aturan tersebut, analisis dari rangkaian Op-Amp akan menjadi lebih mudah.

Untuk memulai analisis rangkaian penguat non-inverting, terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0, sehingga gambar rangkaian penguat non-inverting menjadi seperti Gambar 3.
Gambar 3 Penjabaran Rangkaian Penguat Non Inverting untuk mempermudah penurunan rumus

Berikut penjabaran penurunan rumus op-amp non inverting berdasarkan gambar 3
didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut:
Persamaan 1
𝐼𝑓 = 𝐼g
Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (1) dapat dijabarkan menjadi: 
Persamaan 2
Karena V+ = Vin dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai Vin = VA. Sehingga persamaan (2) menjadi:
Persamaan 3

Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat non-inverting:
Persamaan 4

Jika penguatan merupakan perbandingan antara tegangan keluaran dan tegangan masukan, maka dari persamaan (4) dapat diperoleh penguatan dari penguat non-inverting yaitu:
Persamaan 5

 

 

Simbol opamp di proteus:

Percobaan

Prosedur percobaan

  • Untuk membuat rangkaian sensor tegangan. Pertama, siapkan alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus 



  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian 
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh  
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka Rangkaian sudah berjalan

Rangkaian







Prinsip Kerja

Ketika ada orang yang ingin masuk lift maka sensor magnetic akan berguna untuk tombol yang ada di lift sebagai pembuka pintu. Lalu ketika sudah masuk, sound sensor digunakan untuk menunjukan lantai yang akan dituju dengan cara menyebutkan nomor lantainya. Kemudian setelah sampai, maka sensor magnetik akan berguna lagi untuk pintu keluar. Lalu sensor PIR digunakan sebagai penutup pintu otomatis apabila orang tersebut sudah jauh dari lift.

Vidio






Link Download
  • File HMTL  DOWNLOAD
  • File Vidio    DONWLOAD
  • File Proteus
  • Data Sheet Resistor
  • Data Sheet Reley
  • Data Sheet Sensor Infrared
  • Data Sheet Sensor Touch 
  • Data Sheet Vibration Sensor 
  • Data Sheet Sound Sensor 
  • Data sheet NPN Transistor  
  • Download Datasheet Battery 
  • Download datasheet Motor DC 
  • Download datasheet OPamp  

0 komentar:

Posting Komentar