FATIH MUBAROK 2010952029: Tugas 4: Keran Otomatis Menggunakan Sensor PIR

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

Gambar hlm. 231

1. Tujuan [kembali]

a. Mempelajari rangkain keran automatis

b. Mempelajari simulasi keran automatis

c. Mempelajari prinsip kerja keran automatis

2. Alat dan Bahan [kembali]

a. Logic Toggle

[Logic State Source (Momentary Action)]

Spesifikasi dari Toggle adalah :

· Jumlah pin : 6

· Konfigurasi : SPST

· Tipe : Toggle

· Logika : 0-1

b. Sensor PIR

Spesifikasi dari PIR :

· 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).

Konfigurasi PIR :

1. Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *

2. Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *

3. Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC

4. Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND

5. DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).

6. Output Digital : Output digital sensor

7. Ground : Hubungkan dengan ground (GND)

8. BISS0001 : IC Sensor PIR

9. Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.

c. NPN

(Bipolar Transistor Primitive)

Spesifikasi dari NPN :

Konfigurasi NPN :

d. LED

Spesifikasi LED:

Konfigurasi LED:

e. Relay

Spesifikasi Relay:

Konfigurasi relay:

f. Motor DC

Spesifikasi Motor DC

Konfigurasi motor DC:

g. Battery

Spesifikasi Battery:

Klasifikasi: Alkaline

Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)

Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61

Tegangan Nominal: 9.0 volt

Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C

Berat Khas: 45 gram

Volume Umum: 21 sentimeter kubik

Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C

Terminal: Jepretan Miniatur

Konfigurasi Battery:

h. Resistor

Spesifikasi Resistor:

Konfigurasi Resistor:

i. Ground

j. Power

3. Dasar Teori [kembali]

a. Logic Toggle

berfungsi sebagai untuk memutuskan alur energi yg menyambung ke IC, atau untuk menghubungkannya. Jadi logic toggle pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus alur.

Simbol Logic Toggle di proteus :

b. 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.

Cara Kerja PIR:

Logo PIR di proteus:

c. NPN

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

Rumus dari Transitor adalah :

h_FE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor

iB = perubahan arus basis

h_FE = arus yang dicapai

Simbol NPN di proteus :

d. LED

LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di kehidupan manusia saat ini. LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan. dan banyak lagi

Pada dasarnya LED itu merupakan komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memencarkan cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

Rumus mencari resistor pada LED:

R = (V_S – V_L) / I

Dimana :
R = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))
V_S = Tegangan Input (dalam Volt (V))
V_L = Tegangan LED (dalam Volt (V))
I = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))

Simbol LED di Proteus:

e. Relay

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

Kapasitas Pengalihan Maksimum:

Simbol Relay di Proteus:

f. Motor DC

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.

Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.

Simbol motor DC di proteus:

g. Battery

Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

Simbol battery di proteus:

h. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Simbol Resistor:

i. Ground

adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.

Simbol ground di proteus :

j. Power

perangkat elektronika yang berguna sebagai sumber daya untuk perangkat lain.

Simbol Power di proteus :

4. Langkah-langkah [kembali]

· Siapkan alat dan bahan ( Sensor PIR, Battery, Motor, NPN transistor, Relay, 2 LED, Logic Toogle, Resistor, Ground, Power)

· Letakkan seperti pada gambar rangkaian (jika mau letakkan sesuai keinginan)

· Lalu sambungkan logic ke test pin pada sensor

· Lalu sambungkan ground ke GND pada sensor pir

· Lalu sambungkan power ke Vcc pada sensor

· Lalu sambungkan resistor ke out pada sensor

· Lalu sambungkan NPN ke resistor

· Lalu sambungkan kaki bawah relay ke kolektor NPN

· Lalu sambungkan emitor NPN ke ground

· Lalu sambungkan batrai ke kaki atas relay

· Lalu sambungkan kaki COM relay ke battery

· Lalu sambungkan battery ke ground

· Lalu sambungkan normally close relay ke LED red

· Lalu sambungkan LED red ke ground

· Lalu sambungkan normally open ke LED green

· Lalu sambungkan LED green ke motor

· Lalu sambungkan motor ke ground

· Masukkan program file sensor PIR dari library

· Jalankan simulasinya

5. Rangkaian Simulasi [kembali]

6. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]

Ketika logic non aktif, maka lampu merah menyala karna terhubung dengan arus. Jika logic diaktifkan, maka pin akan menangkap. Lalu pada relay akan memutuskan arus awal dan berganti arus lain dan membuat lampu hijau menyala dan membuat motor berputar.

FATIH MUBAROK 2010952029

Tugas 4: Keran Otomatis Menggunakan Sensor PIR

No comments:

Post a Comment