Selasa, 29 Maret 2022

Aplikasi detector non inverting vref=+


 

KONTROL SUHU RUANGAN




1. Tujuan  [back]
  • Untuk dapat mengetahui penggunaan pengontrol suhu ruangan
  •  Untuk dapat membuat rangkaian aplikasi pengontrol suhu ruangan
  •  Untuk dapat lebih memahami karakteristik pengontrol suhu  ruangan

2. Alat dan Bahan  [back]

  • A. Alat
        Instrument
    1. DC Voltmeter
    DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.
      
     Generator
    1. Battery
     
    Spesifikasi:

    • Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
    • Output voltage: dc 1~35v
    • Max. Input current: dc 14a
    • Charging current: 0.1~10a
    • Discharging current: 0.1~1.0a
    • Balance current: 1.5a/cell max
    • Max. Discharging power: 15w
    • Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
    • Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
    • Ukuran: 126x115x49mm
    • Berat: 460gr
       
     
     
  • B. BAHAN

1. Resistor
 

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan  arus yang melewatinya 

                                          

Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik. 
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), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.  


 

2. Dioda


Spesifikasi

Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.
 

3. Transistor NPN


 
        Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.
 
 

 

4. 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). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output.
konfigurasi pin:
 

 spesifikasi:

 

Komponen Input

1. Switch
Switch adalah suatu komponen jaringan komputer yang berfungsi untuk menghubungkan beberapa perangkat untuk meneruskan data ke perangkat yang dituju.
Pinout:
Spesifikasi:



 

 

 

 

 

 

 

2. PIR Sensor


pinout:



Spesifikasi : 
- Deteksi sudut 120 derajat.
- Kisaran deteksi 7m.
- Ukuran: 32x24mm
- Output sinyal switch TTL output sinyal tinggi (3.3 V), output sinyal     rendah (0.4 V).
- Waktu pemicu dapat disesuaikan 0,3 detik hingga 10 menit.
- Umum digunakan dalam perangkat antipencurian dan peralatan lainnya.
- Modul telah dipaksa untuk mengatur bekerja memicu dapat digunakan kembali
- Tegangan kerja 4,5 untuk 20V

3. Sensor LM35 




      Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. 

Karakteristik :

  • Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
  • Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.
  • Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
  • Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
  • Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
  • Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam. 

4. Rain sensor

   pinout:


       Rain sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi hujan turun atau tidak. Intinya sensor ini jika terkena air pada papan sensornya maka resistansinya akan berubah, semakin banyak semakin kecil dan sebaliknya

Spesifikasi :

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 


Komponen output

1. LED
pinout:





Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju.  Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. 

spesifikasi:


 

 

2. Relay



 pinout:


    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). 
 
spesifikasi:

 
 

3. Motor DC 

      
Motor DC adalah Motor listrik yang membutuhkan suplai tegangan arus searah atau arus DC (Direct Current) pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik.
 
pinout:

 
spesifikasi:

4. Buzzer 



       Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.
 
pinout:

 
spesifikasi:


5. Thermistor

     Thermistor atau resistor termal adalah salah satu jenis resistor yang hambatan listriknya bervariasi dengan perubahan suhu. Meskipun semua tahanan resistor berfluktuasi sedikit dengan suhu, termistor sangat sensitif terhadap perubahan suhu.
 
pinout: 

 
Spesifikasi :
  • Resistansi tinggi 1kOhm sampai 100 kOhm.
  • Ukuran fisik ( disk, manik
  • manik, batang  ) kecil.
  • Manik kecil ( small bead diameternya 0,005 inchi )
  • Respon waktu cepat, untuk thermistor manik  ½ detik.
  • Lebih murah dari pada RTD.
  • Sensitivitas sangat tinggi ( 1000 kali lebih sensitif  dari pada RTD ).
  • Perubahan resistansi 10%  per nol derajat  celsius. Misal resistansi nominal 10 kOhm
6. Potensiometer

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.

Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).

pinout:

10K Potentiometer Pinout, Working & Datasheet Explained 

spesifikasi:



 

3. Dasar Teori [back]

A. Transistor NPN 
Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :

  • sebagai Penyearah,
  • sebagai Penguat tegangan dan daya,
  • sebagai Stabilisasi tegangan,
  • sebagai Mixer,
  • sebagai Osilator
  • sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)

Struktur Dasar Transistor

        Pada dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.

     NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.
Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.



Cara Mengukur Transistor NPN

        Kita dapat menggunakan Multimeter Analog maupun Multimeter Digital untuk mengukur ataupun menguji apakah sebuah Transistor masih dalam kondisi yang baik. Perlu diingatkan bahwa terdapat perbedaan tata letak Polaritas (Merah dan Hitam) Probe Multimeter Analog dan Multimeter Digital dalam mengukur/menguji sebuah Transistor.
Berikut ini adalah Cara untuk menguji atau mengukur Transistor dengan Mengunakan Multimeter Analog dan Multimeter Digital.

a. Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter Analog

Cara Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter Analog

1. Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x10k
2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada Terminal Emitor (E), Jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
3. Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.
Catatan :
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Jarum pada Multimeter Analog harus tidak akan bergerak sama sekali atau “Open”.

b. Mengukur Transistor dengan Multimeter Digital

     Pada umumnya, Multimeter Digital memiliki fungsi mengukur Dioda dan Resistansi (Ohm) dalam Saklar yang sama. Maka untuk Multimeter Digital jenis ini, Pengujian Multimeter adalah terbalik dengan Cara Menguji Transistor dengan Menggunakan Multimeter Analog.
Cara Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter Digital

    1. Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
    2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
    3. Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.
Catatan :
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Display Multimeter Digital harus tidak akan menunjukan Nilai Voltage atau “Open”.

B. OP-Amp

     Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input. Sebagai penguat operasional  ideal, operasional amplifier (Op-Amp) memiliki karakteristik sebagai berikut :

  • Impedansi Input (Zi) besar = ∞ 
  • Impedansi Output (Z0) kecil= 0 
  • Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞ 
  • Band Width respon frekuensi lebar = ∞ 
  • V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1. 
  • Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.
Simbol Operasional Amplifier (Op-Amp)


C. PIR Sensor

        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 sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus 
-PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor 
-PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing, 
yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator. 



        Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. 
    (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusiadimana sensor ini  membutuhkan tegangan masukan sebesar 5 Vdc The PIR sensor sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor  PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing,  yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.  Seperti terlihat pada gambar 2 dibawahini.  sensor PIR pada saat berlogika 1 dan 0. Pengujian ini juga diperlukan untuk mengetahui  nilai tegangan output sensor passive infrared (PIR) ketika mendeteksi gerakan manusia dan tidak mendeteksi gerakan manusia. 

Cara melakukan pengujian ini adalah sensor harus mendapat tegangan input sebesar 5 Vdc

     Grafik  Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan



    

    Rumus mencari kecepatan deteksi sensor,


V = S / t 


     Tabel keluaran sensor PIR




D. Sensor LM35
      Sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.
 
Prinsip Kerja LM35 :

      Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control.
Sensor suhu LM35 mampu melakukan pengukuran suhu dari suhu -55ºC hingga +150ºC dengan toleransi kesalahan pengukuran ±0.5ºC.

Dilihat dari tipenya range suhu dapat dilihat sebagai berikut :
  • LM35, LM35A -> range pengukuran temperature  -55ºC hingga +150ºC.
  • LM35C, LM35CA -> range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.
  • LM35D -> range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC. 
Kelebihan LM 35 :
  • Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC
  • Low self-heating, sebesar 0.08 ºC
  • Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
  • Tidak memerlukan pengkondisian sinyal
Kekurangan LM 35:
  • Membutuhkan tegangan untuk beroperasi.
Grafik akurasi LM35 terhadap suhu

 

E. 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

  1. Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
  2. Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
  3. IC komputer.
  4. Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
  5. Dua output digital dan analog.



F. Baterai

       Daya tahan baterai akan semakin awet jika penggunaan arus nya semakin kecil, pada contoh diatas jika arus yang diperlukan misalnya adalah 190mAH maka baterai tadi akan bertahan selama 10 jam karena pada perhitungannya :

190 mAH x 10 hours = 1900 mAH

         Oleh karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau semakin besar kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari baterai tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus paling kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi fisik pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.

Simbol baterai :


G. Relay

     Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh aruslistrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya.Ketika solenoid dialiri aruslistrik, tuasa kantertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklarakan menutup. Pada saat arus ihentikan, gaya magnet akan hilang, tuasakan kembalikeposisi semula dan konta ksaklar kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus / tegangan yang besar (misalnyaperalatanlistrik 4 A / AC 220 V) denganmemakaiarus / tegangan yang kecil (misalnya 0.1 A / 12 Volt DC). 

Gambar Bentuk dan Simbol Relay





Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

  1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
  2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
  3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
  4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

H. Motor DC

        Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa motor terdiri atas 2 bagian utama yaitu stator dan motor. Pada stator terdapat lilitan (winding) atau magnet permanen, sedangkan rotor adalah bagian yang dialiri dengan sumber arus DC. Arus yang melalui medan magnet inilah yang menyebabkan rotor dapat berputar. Arah gaya elektromagnet 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. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
• Tegangan dinamo : meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
• Arus medan : menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
 

Mekanisme Kerja Motor DC

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama
Arus listrik dalam medan magnet akan menimbulkan gaya.
  • Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop yaitu pada sudut kanan medan magnet akan mendapat gaya pada arah yang berlawanan.
  • Pasangan gaya menghasilkan torsi untuk memutar kumparan.
  • Motormotor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putar yang lebih seragam dari medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan

Beberapa kerugian penggunaan motor DC:

-Perawatan intensif karena brush atau sikat pada motor DC akan aus.
-Konversi arus AC menjadi arus DC menggunakan konverter memerlukan biaya yang mahal.

Keuntungan penggunaan motor DC:
-Kecepatannya mudah diatur.

Perhitungan pada motor DC :


Daya input :Pin= √3 Vrms Irms cosƟ
Daya output : Pout= Tout w
w : kecepatan sudut
Tout :torsi output
Efisiensi : η (%) = (Pout/Pin) x 100

        Mengapa terdapat efisiensi pada motor? Karena motor yang digunakan tidak dapat bersifat ideal, artinya pada motor ada kehilangan daya pada setiap prosesnya sehingga daya output akan bernilai lebih kecil daripada daya input. Kehilangan daya ini biasa disebut sebagai rugi-rugi daya dan dapat disebabkan karena mechanical (gesekan dan rotasi) serta electric (hambatan pada belitan).

Simbol motor listrik


I. Buzzer

    

    Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.  Perangkat elektronika ini terbuat dari elemen piezoceramics yang diletakkan pada suatu diafragma yang mengubah getaran/vibrasi menjadi gelombang suara. Buzzer menggunakan resonansi untuk memperkuat intensitas suara.
Buzzer atau beeper memiliki 2 tipe :
  1. Resonator sederhana yang disuplai sumber AC.
  2. Melibatkan transistor sebagai microoscillator yang membutuhkan sumber DC.
        Cara kerja buzzer sebenarnya mirip dengan prinsip kerja dari loud speaker, komponen buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian saat kumparan tersebut dialiri arus dan tercipta medan 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).

I. Thermistor

       Thermistor juga merupakan salah satu jenis dari variable resistor yang bisa merubah nilai hambatan menjadi tidak tetap. Thermistor terdiri dari dua jenis, yaitu:

  • Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient)
  • PTC (Positive Temperature Coefficient).

      Kedua jenis thermistor tersebut mempunyai fungi sama yang dapat mengubah nilai suhu, namun mempunyai cara kerja yang berlawanan.

Berikut ini adalah gambar dari perbedaan serta simbol thermistor PTC dan NTC:


       Pada Thermistor NTC mempunyai grafik berlawanan, yang menandakan jika temperaturenya naik maka nilai resistansinya turun. Lalu saat temperaturenya turun, maka nilai resistansinya akan naik. Hal ini menandakan nilai pada NTC berbanding terbalik.

Prinsip kerja Thermistor :

    Cara kerja Thermistor menyesuaikan perubahan nilai resistansinya berdasarkan besar kecilnya suhu. Suhu tersebut akan mengenai bagian dari thermistor, sehingga terjadi perubahan nilai resistansi didalamnya. Jika badan dari thermistor NTC ini mendapatkan suhu panas maka nilai resistansinya akan berkurang.

Grafik 


J. LED

 Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Tabel. Warna dan Material LED

Warna
Panjanggelombang [nm]
Material semikonduktor

λ > 760
Gallium arsenide (GaAs)Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)

610 < λ < 760
Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)

590 < λ < 610
Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)

570 < λ < 590
Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)

500 < λ < 570
Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)Gallium(III) phosphide (GaP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Aluminium gallium phosphide (AlGaP)

450 < λ < 500
Zinc selenide (ZnSe)Indium gallium nitride (InGaN)

400 < λ < 450
Indium gallium nitride (InGaN)

multiple types
Dual blue/red LEDs,
blue with red phosphor,
or white with purple plastic

λ < 400
Diamond (235 nm) Boron nitride (215 nm) Aluminium nitride (AlN) (210 nm) Aluminium gallium nitride (AlGaN)Aluminium gallium indium nitride (AlGaInN) – (down to 210 nm)

multiple types
Blue with one or two phosphor layers:
yellow with red, orange or pink phosphor added afterwards,
or white with pink pigment or dye.

White
Broad spectrum
Blue/UV diode with yellow phosphor




4. Percobaan [back]

a. Prosedur Percobaan

  • Siapkan segala komponen yang di butuhkan
  • Susun rangkaian sesuai panduan
  • Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
  • Hidupkan rangkaian
  • Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.

b. hardware

tidak ada (hanya ada dalam praktikum)

c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

                 1. Rangkaian simulasi



                    2. Rangkaian ketika Run

  • Prinsip Kerja 
          Rangkaian kontrol suhu bekerja untuk mendeteksi suhu, dimana suhu kamar normal pada derah tropis yaitu 25 derajat, ketika suhu diatas 25 derajat atau dianggap panas maka rangkaian sensor suhu LM35 akan bekerja sehingga arus dari sumber tegangan sebesar +9V akan mengalir masuk menuju sensor suhu LM35 dan mengalir menuju kaki non invering op amp, tegangan yang terbaca pada kaki non inverting op amp sebesar 0,26 V didapat dari 1 derajat dikali dengan suhu terdeteksi 26 derajat = 0,26 V, kemudian dibandingkan dengan tegangan di kaki inverting menggunakan potensiometer yang terbaca sebesar 0,25 lalu dikali AOL sehingga mendekati plus saturasi. Tegangan output terbaca 13,9 V didapat dari rumus Vout= Aol(V1-V2). lalu arus dari op amp mengalir melewati R15 sebesar 10k dan menuju kaki basis. Tegangan yang terbaca pada kaki basis adalah 0,9 V dan telah memenuhi syarat transistor aktif. Transistor disini memakai fixed bias karena ada resistor yang terhubung ke sumber tegangan. karena transistor telah aktif maka arus dari sumber mengalir menuju relay lalu ke kolektor, ke emitor dan ke ground. karena relay aktif, switch relay akan berindah ke kiri dan mengalirkan arus ke baterai sebesar 12 V dan mengaktifkan motor yang berfungsi sebagai kipas angin, syarat untuk aktifnya kipas angin disini adalah pada saat sensor suhu LM35 (diletakkan dibawah plafon ruangan) mendeteksi suhu diatas 25 derajat bersamaan dengan sensor PIR (diletakkan didekat kipas angin) mendeteksi adanya manusia dalam ruangan tersebut yang apabila terdeteksi, maka akan berlogika satu dan mengalirkan arus ke op amp non inverting dengan tegangan terbaca sebesar 5 V, dan kaki inverting memakai potensiometer dengan sumber tegangan 10 x 49% = 4,9V. Rangkaian yang dipakai pada rangkaian ini adalah rangkaian detektor non inverting vref+ dimana rumus vout nya adalah Vout = Aol (V1-V2). Didapatkan tegangan keluaran sebesar 14 V. Arus dari op amp ini akan mengalir melewati R10 sebesar 10k dan menuju kaki basis. Transistor ini adalah fixed bias karena ada resistor yang terhubung ke sumber tegangan. tegangan yang terbaca pada kaki basis atau vbe adalah 0,91 yang menandakan transistir telah aktif sehingga arus dari sumber tegangan akan mengalir menuju relat lalu ke kolektor lalu ke emitor dan ke ground. karena relay telah aktif maka switch akan berpindah dan menutup loop bersamaan dengan relay dari rangkaian suhu lm35, sehingga arus akan mengalir menuju baterai sebesar 12 V dan masuk ke motor yang akan menghidupkan kipas angin. 
 
Pada saat suhu dibawah suhu kamar normal yang berarti dingin atau suhu sekitar <24 derajat dan ditambah terjadinya hujan, maka rangkaian pada Thermistor (diletakkan dibawah plafon ruangan) dan Rain sensor (diletakkan diatap) akan mengalir arus dari sensor dan melewati rangkaian detektor non inverting vref+ lalu ke transistor yang besarnya >0,7 V sehingga aktif dan relay dari kedua sensor akan berpindah menutup loop dan arus akan mengalir ke baterai sebesar 12 V dan arus masuk ke pemanas sehingga pemanas akan hidup untuk menghangatkan ruangan.

d. Video Simulasi 



 

5. File download [back]
 Download HTML Di Sini
 Download File video Di Sini
 Download File Rangkaian Di Sini
 Download Datasheet Sensor LM35 Di Sini
 Download Datasheet LED Di Sini
 Download Datasheet RELAY Di Sini
 Download Datasheet transistor Di Sini
 Download Datasheet sensor rain Di Sini
 Download Datasheet PIR Di Sini
 Download Datasheet Thermistor Di Sini
 Download Datasheet Buzzer Di Sini
 Download Datasheet OPAMP LM741 Di Sini
 Download Datasheet OPAMP LM358 Di Sini
 Download Library Rain Sensor Di Sini
 Download Library Sensor PIR Di Sini


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Entri yang Diunggulkan

MODUL 4

Modul 4 [menuju akhir] [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percob...