Nabilah Darma Fitri: Gorden Otomatis

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

6. Download

1. Tujuan [Kembali]

Dapat membuat rangkaian kontrol gorden otomatis menggunakan sensor touch, uv, kelembaban, piezo dan sound sensor
Mengetahui dan memahami penggunaan transistor dan op amp pada rangkaian
Mampu menjelaskan prinsip kerja dari Gorden Otomatis

2. Alat dan Bahan [Kembali]

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.

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter

Generator Daya

1) Baterai

Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya atau.

Spesifikasi dan Pinout Baterai

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

2) Power Suply

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. Spesifikasi :

Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

Bahan :

Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).

Cara menghitung nilai resistor:

Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi

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.

Transistor

Merupakan transistor tipe NPN yang digunakan untuk switching agar mengaktifkan kontak relay dan relay tersebut akan memberikan kontak pada motor DC dan output lainnya.

Spesifikasi :

Bi-Polar Transistor
DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
Continuous Collector current (IC) is 100mA
Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V
Base Current(IB) is 5mA maximum

Op Amp - LM741

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. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi:

Komponen Input

1) Switch atau Button

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

Pinout

Spesifikasi:

2) Sensor Touch

Merupakan sensor yang mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil.

Pin Out

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor Touch

3) Sensor Sound

Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

Pinout

Spesifikasi

Working voltage: DC 3.3-5V
Dimensions: 45 x 17 x 9 mm
Signal output indication
Single channel signal output
With the retaining bolt hole, convenient installation
Outputs low level and the signal light when there is sound

Grafik Respons Sensor Sound

4) Sensor Ultraviolet (APDS – 9002)

Sensor yang mendeteksi adanya cahaya terang dan gelap.

Pinout

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor

5) Sensor Piezo

Mendeteksi Adanya perubahan tekanan dan percepatan.

Spesifikasi:

Working Voltage: 3.3V or 5V

Working Current: <1mA

Operating Temperature Range: -10 ~ + 70

Pinout

Grafik Respon Sensor

6) Sensor Kelembaban

Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

Spesifikasi :

Output analog
Sensor kelembaban relatif
Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

Grafik Respons Sensor

7) Logicstate

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

Pinout

Komponen Output

1) LED

Pinout

Tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:

Infra merah : 1,6 V.
Merah : 1,8 V – 2,1 V.
Oranye : 2,2 V.
Kuning : 2,4 V.
Hijau : 2,6 V.
Biru : 3,0 V – 3,5 V.
Putih : 3,0 – 3,6 V.
Ultraviolet : 3,5 V.

2) Relay

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 Relay dihubungkan ke 5V
GND dihubungkan ke GND
IN1/Data dihubungkan ke pin 2

Pinout

3) Motor

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.

Spesifikasi

Grafik Respons

Pinout

4) Ground

Sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu. Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

3. Dasar Teori [Kembali]

1) Resistor

Simbol

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).
Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

2) Dioda

Spesifikasi :

Dioda adalah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Sebuah Dioda dibuat dengan menggabungkan dua bahan semi-konduktor tipe-P dan semi-konduktor tipe-N. Ketika dua bahan ini digabungkan, terbentuk lapisan kecil lain di antaranya yang disebut depletion layer. Ini karena lapisan tipe-P memiliki hole berlebih dan lapisan tipe-N memiliki elektron berlebih dan keduanya mencoba berdifusi satu sama lain membentuk penghambat resistansi tinggi antara kedua bahan seperti pada gambar di bawah ini. Lapisan penyumbatan ini disebut depletion layer.

Ketika tegangan positif diterapkan ke Anoda dan tegangan negatif diterapkan ke Katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias maju. Selama keadaan ini tegangan positif akan memompa lebih banyak hole ke daerah tipe-P dan tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke daerah tipe-N yang menyebabkan depletion layer hilang sehingga arus mengalir dari Anoda ke Katoda. Tegangan minimum yang diperlukan untuk membuat dioda bias maju disebut forward breakdown voltage.

Jika tegangan negatif diterapkan ke anoda dan tegangan positif diterapkan ke katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias terbalik. Selama keadaan ini tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke material tipe-P dan material tipe-N akan mendapatkan lebih banyak hole dari tegangan positif yang membuat depletion layer lebih besar dan dengan demikian tidak memungkinkan arus mengalir melaluinya. Kondisi ini hanya terjadi pada dioda yang ideal, kenyataannya arus yang kecil tetap dapat mengalir pada bias terbalik dioda.

Dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

1. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
2. Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
3. Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan.
4. Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya.
5. Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali.

Untuk menentukan arus zenner berlaku persamaan:

Keterangan :

Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.

3) Transistor

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor.

Rumus-rumus transistor

Spesifikasi :

Bi-Polar Transistor

DC Current Gain (hFE) is 800 maximum

Continuous Collector current (IC) is 100mA

Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V

Base Current(IB) is 5mA maximum

Konfigurasi Transistor :

Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.

Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT dimasukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.

4) Op Amp - LM741

Karakteristik penguat ideal adalah:

Gain sangat besar (AOL >>). Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga, serta pada rentang frekuensi yang luas.
Impedansi input sangat besar (Zi >>). Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.
Impedansi output sangat kecil (Zo <<).

Rangkaian OP-amp yang digunakan yaitu voltage follower, detector non inverting

Detector non inverting

Dengan Vref = 0 Volt

Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt adalah seperti gambar

Dengan Vi > 0 maka Vo = +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo = -Vsat

Dengan Vref = bertegangan positif Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt

Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan +Vref = V2 sehingga bentuk gelombang tegangan output

Dengan Vref = bertegangan negatif Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref < 0 Vo

Voltage follower

Rangkaian voltage follower atau buf er dimana ACL = 1, adalah seperti pada gambar 129.

Konfigurasi PIN LM741:

Spesifikasi :

Respons karakteristik kurva I-O

5) Sensor Touch

Pin Out

Spesifikasi :

Grafik Respon Sensor Touch

Dapat dilihat bahwa pada grafik di atas saat sentuhan terdeteksi maka signal touch akan muncul.

6) Sensor Sound

Pin Out

Spesifikasi

Working voltage: DC 3.3-5V
Dimensions: 45 x 17 x 9 mm
Signal output indication
Single channel signal output
With the retaining bolt hole, convenient installation
Outputs low level and the signal light when there is sound

Grafik Respons Sensor Sound

7) Sensor Ultraviolet (APDS – 9002)

Sensor yang mendeteksi adanya cahaya terang dan gelap.

Pinout

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor

8) Sensor Piezo

Mendeteksi Adanya perubahan tekanan dan percepatan.

Spesifikasi:

Working Voltage: 3.3V or 5V

Working Current: <1mA

Operating Temperature Range: -10 ~ + 70

Pinout :

Grafik respon sensor

9) Sensor Kelembaban

Spesifikasi :

Output analog
Sensor kelembaban relatif
Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

Grafik Respon Sensor

4. Percobaan [Kembali]

A. Prosedur Percobaan

Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua 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 motor akan bergerak yang berarti rangkaian pada gorden otomatis bekerja

B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Rangkaian Keseluruhan

Rangkaian Kontrol Rollet Gorden Otomatis

Prinsip Kerja

Secara Umum :

1. Rangkaian Kontrol Rollet.

Terdiri atas 3 sensor, taitu sensor suara, touch dan UV. Sensor suara untuk menggerakkan motor dengan membuka Rollet ke atas, sensor touch untuk menggerakkan motor dengan menutup rollet ke bawah. Serta sensor UV untuk membatasi keaktifan kedua sensor lainnya. Saat sensor UV mendeteksi cahaya yang cukup pada pagi hari, maka rangkaian yang aktif hanya rangkaian sensor sound saja. Saat Sensor UV tidak mendeteksi cahaya lagi pada malam hari, maka rangkaian yang aktif hanya pada rangkaian sensor touch.

Secara Detail :

1. Rangkaian Kontrol Rollet.

Sensor Sound mendeteksi suara yang kencang sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +5V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Rangkaian Buffer. Rumus tegangan outputnya adalah Vo = Vi Jadi di dapatkan Vo = +5V.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +5V yang lalu diumpankan ke resistor 14 dan diumpankan ke kaki base transistor lalu ke emittor terus ke transistor RE dan ke ground.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.77V sehingga resistor on karena Vbe telah melebihi +0.7V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke resistor RE terus ke ground. Sehingga Switch berpindah.

Namun, sensor ini harus bekerja bersamaan dengan sensor UV, dimana saat sensor UV mendeteksi pencahayaan yang terang sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +0.07V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non Inverting. Rumus tegangan outputnya adalah (V1-V2) * Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.07 - 0.06) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +3.95V yang lalu diumpankan ke Resistor 10 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga motor yang berfungsi untuk membuka rollet ke atas akan on.

Selanjutnya, Sensor Touch mendeteksi sentuhan sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +5V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Rangkaian Buffer. Rumus tegangan outputnya adalah Vo = Vi Jadi di dapatkan Vo = +5V.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +5V yang lalu diumpankan ke resistor 7 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.80V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah.

Namun, sensor ini juga harus bekerja bersamaan dengan sensor UV, dimana saat sensor UV tidak mendeteksi cahaya atau tegangan yang dihasilkan < +0.7V maka tegangan di kaki non inverting lebih kecil dari kaki inverting, sehingga nilai outputnya akan mendekati tegangan Vsat- yaitu sebesar -4.02V dan transistor tidak akan on sehingga switch pada relay berada di kanan. Sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian penutup rollet. Sehingga Maka motor yang berfungsi untuk menutup rollet ke bawah akan on.

Rangkaian Kontrol Gorden Otomatis

Prinsip Kerja

Secara Umum :

2. Rangkaian Kontrol Gorden.

Terdiri atas 1 sensor yaitu sensor UV. Saat sensor UV mendeteksi cahaya yang cukup pada pagi hari, maka motor yang berguna menggerakkan gorden terbuka akan on. Saat Sensor UV tidak mendeteksi cahaya lagi pada malam hari, maka lampu hidup menerangi ruangan dan motor yang berguna untuk menutup gorden tertutup akan on.

Secara Detail :

2. Rangkaian Kontrol Gorden.

Sensor Ultraviolet mendeteksi pencahayaan yang terang sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +0.07V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.07 - 0.06) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +3.95V yang lalu diumpankan ke Resistor 10 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah. Maka motor yang berfungsi untuk membuka gorden akan hidup dan gorden terbuka.

Sebaliknya jika sensor tidak mendeteksi cahaya atau tegangan yang dihasilkan < +0.7V maka tegangan di kaki non inverting lebih kecil dari kaki inverting, sehingga nilai outputnya akan mendekati tegangan Vsat- yaitu sebesar -4.02V dan transistor tidak akan on sehingga switch pada relay tidak berpindah dan motor untuk menutup gorden berjalan.

Rangkaian Kontrol Jendela Otomatis

Prinsip Kerja

Secara Umum :

3. Rangkaian Kontrol Jendela.

Terdiri atas 2 sensor, yaitu kelembaban dan sensor piezzo. Sensor kelembaban akan bekerja pada nilai batasan 55 dimana jika nilai kelembaban >55 maka motor yang berguna untuk membuka jendela akan on. Jika kelembaban <55 maka motor yang berguna untuk menutup jendela akan on.

Sensor Piezzo disini akan mengontrol kerja sensor kelembaban, dimana jika kelembaban >55 dan jendela terbuka, namun terdeteksi angin kencang di luar ruangan sehingga memberikan tekanan yang cukup bagi sensor piezzo untuk aktif, maka jendela yang sebelumnya terbuka akan dipaksa untuk menutup.

Secara Detail :

3. Rangkaian Kontrol Jendela.

Sensor Kelembaban mendeteksi kelembaban udara di dalam ruangan. Jika kelembaban >55 maka tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +2.51V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (2.53-2.50)*200.000 = 6000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +3.99V yang lalu diumpankan ke resistor 21 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.75V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah. Maka motor yang berfungsi untuk membuka jendela akan hidup dan jendela terbuka.

Sebaliknya jika sensor mendeteksi kelembaban <55 maka tegangan yang dihasilkan +2.47V. Maka tegangan di kaki non inverting lebih kecil dari kaki inverting, sehingga nilai outputnya akan mendekati tegangan Vsat- yaitu sebesar -4.01V dan transistor tidak akan on sehingga switch pada relay tidak berpindah dan motor untuk menutup jendela berjalan.

Kemudian untuk rangkaian Sensor Piezzo akan digunakan dalam mendeteksi perubahan tekanan diakibatkan perubahan kecepatan angin di luar ruangan. Saat tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +3.82V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non-Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan 3.82-2.50 = +1.32V dikali 200.000 = 2640 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +3.99V yang lalu diumpankan ke resistor 17 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.71V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah. Akibatnya jendela yang sedang terbuka akan dipaksa menutup dengan memutus rangkaian loop pembuka jendelanya dan mengalirkan arus dari baterai 5 ke motor penutup jendela serta LED. Sehingga motor on, jendela tertutup, dan lampu ruangan hidup.

Nabilah Darma Fitri

Gorden Otomatis

ALAT

Komponen Input

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Entri yang Diunggulkan

Elektronika

Laporkan Penyalahgunaan