Kontrol Penerang
Ruang Tamu
1.
Tujuan [Kembali]
· Dapat
mengaplikasikan sensor LDR
· Dapat
mengaplikasikan sensor PIR
· Dapat
mengaplikasikan h-bridge transistor
2.
Komponen [Kembali]
·
Resistor
Resistor berfungsi sebagai penghambat
arus listrik yang mengalir suatu rangkaian.
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 keempat atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n) dan
dikalikan ke ketiga warna gelang tadi.
5. Gelang kelima ini merupakan nilai
toleransi dari resistor.
·
Sensor LDR
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.
· 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.
· Transistor
NPN
· 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. Hal ini
karena komponen yang satu ini berguna untuk membuka dan menutup aliran arus
listrik. Relay yang digunakan pada rangkaian ini adalah 5V dan 12V
· Dioda
Dioda (Diode)
adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan
mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi
menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dioda yang digunakan pada
rangkaian ini adalah diode 1N4148.
· Motor
DC
Motor DC ini akan menjadi sebagai
output pada rangkaian yaitu sebagai penggerak gorden pada aplikasi rangkaian
ini
·
Lampu
Sebagai output dalam rangkaian. Lampu
yang dipakai pada rangkaian adalah yang memiliki tegangan 12V
·
Baterai
Sebagai sumber tegangan. Sumber
tegangan yang digunakan pada rangkaian ini adalah 12V
3.
Dasar Teori [Kembali]
Sensor LDR
LDR (Light Dependent Resistor)
merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan
berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga
dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi
dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya
yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika
semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya
akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
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 akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai
LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.
Adapun spesifikasi atau
karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :
· Tegangan
maksimum (DC): 150V
· Konsumsi
arus maksimum: 100mW
· Tingkatan
Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
· Puncak
spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
· Waktu
Respon Sensor : 20ms – 30ms
· Suhu
operasi: -30° Celsius – 70° Celcius
Grafik pada sensor LDR:
Sensor PIR
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.
Pada umumnya sensor PIR dibuat dengan
sebuah sensor pyroelectric sensor yang dapat mendeteksi tingkat radiasi
infrared. Segala sesuatu mengeluarkan radiasi dalam jumlah sedikit, tapi
semakin panas benda/mahluk tersebut maka tingkat radiasi yang dikeluarkan akan
semakin besar. Sensor ini dibagi menjadi dua bagian agar dapat mendeteksi
pergerakan bukan rata-rata dari tingkat infrared. Dua bagian ini
terhubung satu sama lain sehingga jika keduanya mendeteksi tingkat infrared
yang sama maka kondisinya akan LOW namun jika kedua bagian ini mendeteksi
tingkat infrared yang berbeda (terdapat pergerakan) maka akan memiliki output
HIGH dan LOW secara bergantian. Inilah mengapa sensor PIR dapat mendeteksi
pergerakan manusia yang masuk pada jangkauan sensor PIR, hal ini disebabkan
manusia memiliki panas tubuh sehingga mengeluarkan radiasi infrared.
Setiap sensor PIR memiliki
spesifikasi dan kriteria yang berbeda-beda namun hampir kebanyakan dari sensor
PIR memiliki spesifikasi yang mirip (Direkomendasikan untuk mengacu
pada datasheet). Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.
· Bentuk
: Persegi
· Output
: Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada
pergerakan.
· Rentang
Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut
Jangkauan Sensor
PIR
· Power
Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).
4.
Prosedur Percobaan [Kembali]
1. Siapkan alat dan bahan pada komponen yang telah disediakan
2. Baca datasheet komponen sebelum merangkai
3. Rangkai rangkaian seperti pada gambar rangkiaan
4. Ukur tegangan pada masing masing transistor menggunakan voltmeter
5. Variasikan kombinasi hidup dan matinya sensor LDR dan PIR, lihat apa yang terjadi
5.
Gambar Rangkaian [Kembali]
Gambar Rangkaian:
Ketika LDR dan testpin PIR bernilai 0:
Ketika LDR nyala, testpin PIR bernilai
0:
Ketika LDR mati, dan testpin PIR bernilai
1:
Ketika LDR dan testpin PIR bernilai 1:
Prinsip Kerja:
Pada rangkaian ini, jika LDR mendeteksi cahaya dan testpin sensor PIR bernilai 0 atau 1, maka motor akan bergerak ke kiri dan lampu mati, Ketika LDR tidak mendeteksi adanya cahaya dan testpin sensor PIR bernilai 0, maka motor bergerak ke kanan dan lampu tetap mati. Ketika LDR tidak mendeteksi cahaya dan testpin sensor PIR berlogika 1, maka motor bergerak ke kanan, dan lampu akan hidup.
Sensor LDR digunakan untuk mendeteksi cahaya matahari, apakah cahaya diluar terang atau gelap. Jika cahaya terang, maka motor akan bergerak ke kiri yaitu untuk menggerakkan gorden agar terbuka dan cahaya masuk ke ruangan, dan lampu pada ruangan akan mati. Pada rangkaian LDR dan R2 sebagai pembagi tegangan. Saat LDR Tidak mendapakan cahaya (gelap) maka hambatan pada LDR semakin besar, maka arus yang melewati kaki basis Transistor Q2 akan kecil dengan tegangan 0,12 volt. Arus akan melewati resistor R3 dan kaki basis pada Q3 dengan tegangan 0.88 volt, sehingga transistor ini aktif dan dapat mengaktifkan relay dan arus kembali ke ground. Pada saat LDR mendapakan cahaya maka hambatannya menjadi kecil, sehingga arus melewati kaki basis Transistor Q2 dan mengaktifkan Transistor Q2 dengan tegangan 2,32 volt. Karena arus tersebut banyak yang melewati LDR dan R3, ini membuat arus yang melewati relay menjadi sedikit, sehingga relay tidak aktif, kemudia arus arus tersebut kembali ke ground.
Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi apakah ada orang atau tidak di dalam ruangan tesebut. Jika ada orang di dalam ruangan, maka testpin pada PIR akan bernilai 1. Arus pada output PIR akan mengalir menuju R4, dan melewati kaki base transistor sehingga mengakibatkan transistor ON dengan tegangan yang dialirinya adalah 0,86 volt. Arus yang dari VCC akan dapat mengalir ke relay dan transistor hingga ke ground maka relay akan aktif, sehingga lampu akan hidup ketika LDR tidak mendeteksi adanya cahaya (gelap). Jika tidak ada orang dalam ruangan, maka testpin pada PIR akan bernilai 0, arus dari VCC tidak sampai ke ground karena tidak ada output pada PIR yang mengakibatkan tidak adanya arus yang mengalir ke base transistor, sehingga transistor akan OFF, dan otomatis relay akan mati juga. Sehingga lampu akan mati walaupun ketika LDR tidak mendeteksi adanya cahaya (gelap).
Relay pada masing-masing sensor LDR dan PIR dihubungkan ke rangkaian yang memiliki 2 lampu yang parallel dan seri dengan baterai. Pada saat relay pada sensor PIR mati, maka rangkaian lampu akan terputus sehingga lampu tidak akan menyala, dan sebaliknya ketika relay pada sensor PIR hidup, maka rangkaian lampu akan tersambung sehingga akan membuat lampu hidup.
Pada relay di rangkaian sensor LDR, jika relay mati maka switch pada relay akan menyambungkan ke rangkaian h-bridge transistor. Dari baterai juga diparalelkan ke rangkaian h-bridge transistor untuk menjadi supply arus dari baterai pada bagian atas rangkaian, dan juga diparalelkan bagian bawah h-bridge ke baterai agar arus kembali lagi ke baterai. Jadi, arus dari baterai akan mengalir ke rangkaian h-bridge, resistor R5 dan resistor R7. Arus yang dari R5 mengalir ke basis transistor Q6, dan arus dari R7 mengalir ke basis dan transistor Q5, agar kedua transistor tersebut ON. Arus dari baterai akan mengalir ke rangkaian h-bridge dan melalui Q6 dari collector ke emitor dengan tegangan 0,68 volt dan melewati 2 motor yang dipasang parallel, sehingga motor tersebut bergerak ke kiri, dan arus mengalir ke Q5 dari collector ke emitor dengan tegangan 0,69 volt dan kembali lagi ke baterai.
Ketika relay pada rangkaian sensor LDR tersebut hidup, rangkaian lampu di paralelkan dengan rangkaian h-bridge pada resistor R6 dan R8. Arus dari baterai akan mengalir ke rangkaian h-bridge, resistor R6 dan R8, dan rangkaian lampu. Arus yang dari R6 mengalir ke basis transistor Q4, dan arus dari R8 mengalir ke basis dan transistor Q7, agar kedua transistor tersebut ON. Sehingga untuk pada rangkaian h-bridge, arus dari baterai mengalir ke Q7 dari collector ke emitor dengan tegangan 0,68 volt, dan melalui 2 buah motor yang dipasang paralel, sehingga motor bergerak ke kanan, lalu arus mengalir ke Q4 dari collector ke emitor dengan tegangan 0,69 volt dan kembali lagi ke baterai. Dan untuk rangkaian lampu, dari baterai, arus mengalir ke lampu dan relay pada rangkaian PIR, jika relay rangkaian PIR hidup, maka rangkaian lampu akan tersambung sehingga akan membuat lampu hidup. Jika mati, maka relay tidak tersambung dan lampu akan mati.
6.
Video Simulasi [Kembali]
7.
Link Download [Kembali]
Download datasheet diode 1N4148
Tidak ada komentar:
Posting Komentar