Mengetahui prinsip kerja dari sensor yang digunakan
Mampu membuat rangkaian dengan sensor
Mampu mengaplikasikan sensor pir,infrared,touch dan ldr
- ALAT
FEATURES>> Automatic Input Current Limit for universal USB/AC/DCadapter compatibility*>>Optional automatic power source detection per latestUSB charging specification 1.2>> USB or AC input with automatic input selection andprogrammable input current limiting (USB2.0 compliant)>> Up to 750mA charging output from 500mA USB port or1500mA from AC adapter using proprietary“TurboChargeTM Mode”>> +4.35 to +6.0V input voltage range>> +18V input tolerance (non-operating)>> High-accuracy float voltage regulation: 1.0%>>Digital programming of major parameters via I2Cinterface*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
Power Supply
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.
- BAHAN
Resistor
.jpeg)
Spesifikasi :.jpeg)
dioda
Spesifikasi :
Transistor NPN
Spesifikasi- Type - NPN
- Collector-Emitter Voltage: 35 V
- Collector-Base Voltage: 35 V
- Emitter-Base Voltage: 5 V
- Collector Current: 2.5 A
- Collector Dissipation - 10 W
- DC Current Gain (hfe) - 100 to 200
- Transition Frequency - 160 MHz
- Operating and Storage Junction Temperature Range -55 to +150 °C
- Package - TO-126
Op-Amp
.png)
Konfigurasi UA741
.jpeg)
Ground
Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting
.jpeg)
.jpeg)
.png)
.jpeg)
- INPUT
- Sensor Pir
Spesifikasi:
- Input Voltage: DC 4.5-20V
- Static current: 50uA
- Output signal: 0,3V (Output high when motion detected)
- Sentry Angle: 110 degree
- Sentry Distance: max 6/7 m
- Shunt for setting overide trigger: H - Yes, L - No
- sensor LDR
Beberapa karakteristik yang terdapat pada sensor LDR antara lain adalah :
3.Touch Sensor
Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya.
4.nfra Red Sensor
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.
5.Logictoggle
Toggle switch adalah saklar sederhana yang mudah digunakan, toggle switch banyak digunakan pada peralatan elektronika. Sakelar toggle ini sangat bermanfaat pada perakitan alat, karena dapat membuat tampilan alat menjadi lebih enak dipandang. Ukuran toggle switch yang kecil membuat toggle switch menjadi pilihan yang banyak digunakan pada perakitan alat terutama pada tempat yang relatif kecil.
- OUTPUT
1. Lampu Led
2. Buzzer
Buzzer Elektronika adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri.
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.
4. Ground
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak-balik atau titik patokan (referensi) berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
5. Buffer
Voltage follwer memiliki impedansi yang sangat tinggi sehingga tidak membebani rangkaian pengumpan sinyal dibelakangnya. selain itu rangkaian op-amp ini memiliki impendansi output yang rendah yang membuatnya cocok dibebani oleh peranti berikutnya.
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 Relaydihubungkan ke 5VGND dihubungkan ke GNDIN1/Data dihubungkan ke pin 2Pin out :
- LDR
CARA MENGUKUR LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR) DENGAN MULTIMETER
Alat Ukur yang digunakan untuk mengukur nilai hambatan LDR adalah Multimeter dengan fungsi pengukuran Ohm (Ω). Agar Pengukuran LDR akurat, kita perlu membuat 2 kondisi pencahayaan yaitu pengukuran pada saat kondisi gelap dan kondisi terang. Dengan demikian kita dapat mengetahui apakah Komponen LDR tersebut masih dapat berfungsi dengan baik atau tidak.
Mengukur LDR pada Kondisi Terang
- Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi Ohm
- Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
- Berikan cahaya terang pada LDR
- Baca nilai resistansi pada Display Multimeter. Nilai Resistansi LDR pada kondisi terang akan berkisar sekitar 500 Ohm.
Mengukur LDR pada Kondisi Gelap
- Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi Ohm
- Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
- Tutup bagian permukaan LDR atau pastikan LDR tidak mendapatkan cahaya
- Baca nilai resistansi pada Display Multimeter. Nilai Resistansi LDR di kondisi gelap akan berkisar sekitar 200 KOhm.
Catatan :
- Hasil Pengukuran akan berubah tergantung pada tingkat intesitas cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri.
- Satuan terang cahaya atau Iluminasi (Illumination) adalah lux
Sebutan lain untuk LDR (Light Dependent Resistor) adalah Photo Resistor, Photo Conduction ataupun Photocell.rgerak secara acak mengikuti atom.
- 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 terdiri dari beberapa bagian yaitu :
- Fresnel Lens -->Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama.
- IR Filter -->IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
- Pyroelectric Sensor -->Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.
- Amplifier -->Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
- Komparator-->Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.
Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:Jangkauan Sensor PIRPada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.
Touch Sensor
Spesifikasi:
> Konsumsi daya sangat sedikit
> Tegangan: 2-5.5V DC (optimal 3v)
> Dapat menggantikan fungsi tombol saklar
> Dilengkapi 4 buah lubang baut M2
> Ukuran: 24x24x7.2mm
> Output high VOH: 0.8VCC (typical)
> Output low VOL: 0.3VCC (max)
> Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA
> Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA
> Waktu respon (low power mode): max 220ms
> Waktu respon (touch mode): max 60ms
Konfigurasi PIN :
Sensor Sentuh
(Gambar 15. Touch sensor)
Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat 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 (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.
JENIS-JENIS SENSOR SENTUH
Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.
(Gambar 16. jenis touch sensor)
Sensor Kapasitif
Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.
Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.
Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.
Sensor Resistif
Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.
Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).
Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.- Sensor Infrared
- 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 :
sensor infrared
Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1
grafik hubungan tengangan dengan jarak pada sensor infrared
SENSOR INFRARED FC-51
Modul sensor infrared FC-51 merupakan sebuah sensor yang bekerja untuk mendeteksi adanya hambatan yang berada didepan modul sensor. Modul sensor infrared FC-51 ini memiliki dua bagian utama yang terdiri dari IR transmitter dan IR receiver. Fungsi dari IR transmitter adalah bagian yang bertugas untuk memancarkan radiasi inframerah kepada sebuah objek ataupun hambatan. Sedangkan IR receiver merupakan bagian yang berfungsi untuk mendeteksi radiasi yang telah dipantulkan oleh objek yang berasal dari IR transmitter. Pada bagian IR transmitter ini tampilannya sama seperti LED pada umumnya, akan tetapi radiasi yang dipancarkan tidak dapat terlihat oleh mata manusia.
Bagian-bagian dari modul sensor infrared FC-5.
Selain terdapat IR transmitter dan juga IR receiver, Pada modul sensor infrared ini juga terdapat beberapa bagian yang berupa potensiometer, IC LM393, LED Obstacle dan juga LED power.
FITUR DAN SPESIFIKASI MODUL SENSOR INFRARED FC-51
Fitur :
-Ketika ada hambatan, lampu indikator hijau akan menyala
-Output level adalah digital output signal (LOW ketika mendeteksi hambatan)
-Jarak pendeteksian adalah 2 cm samapai dengan 30 cm
-Sudut pendeteksian adalah 35°
-Modul ini menggunakan komparator LM393
-Rentang jarak deteksi yang dapat disesuaikan melalui potensiometer. Ketika potensiometer diputar searah jarum jam maka berfungsi untuk meningkatkan jarak deteksi, dan apabila berlaanan arah jarum jam maka berfungsi mengurangi jarak deteksi.
Spesifikasi :
-Tegangan kerja 3-5 V DC
-Konsumsi arus pada 3,3V = 23 mA dan pada 5V = 43mA
-Ukuran board 3.2 x 1,4cm
-Lubang sekrup 3mm
Sensor infra red
Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Prinsip Kerja Sensor Infrared
Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared
Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.
Gambar 2. Rangkaian dasar sensor infrared common emitter yang menggunakan led infrared dan fototransistor
Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:
Gambar 3. Keadaan Basis Mendapat Cahaya Infra Merah dan Berubah Menjadi Saklar (Switch Close) Secara Sesaat
Grafik Respon Sensor Infrared
Gambar 4. Grafik respon sensor infrared
A.Prosedur percobaan
- Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus
- Susunlah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini
- Resistor yang digunakan ada diberi hambatan 220k, 100k, 10k, 220 dan 200.
- Baterai yang digunakan diberi tegangan yaitu 9V.
- Power yang digunakan diberi tegangan yaitu 9V dan 7V.
- Relay yang digunakan diberi tegangan 5V.
- Setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.
- Jalankan sensor infrared , Touch, pir dan ldr dengan menekan logicstate yaitu mengubah dari angka nol menjadi satu.
- Jika rangkaian benar, maka sensor akan bekerja sehinggamotor pun bergerak.
B.Prinsip kerja
- PRINSIP KERJA
1.SENSOR INFRARED
SENSOR INFRARED Pada saat test pin berlogika 1, yaitu pada saat mendeteksi adanya hewan, maka pada sensor akan keluar output sebesar 5V. Outputan dari sensor masuk ke kaki non inverting (sebagai input) dari suatu rangkaian non inverting Amplifier. Dimana rumus dari non inverting amplifier adalah vo = (Rf/Ri+1)Vi. Dimana Rf sebesar 10k ohm dan R1 sebesar 10k ohm. Di dapat penguat sebesar 2x sehingga output dari rangkaian op amp nya sebesar 10V. Tegangan 10v di umpankan ke R3 (10k ohm) dan ke transistor di transistor terukur tegangan Vbe sebesar 0.88V maka transistor akan on. Transistor akan on jika teganganya Vbe nya besar dari 0,60V. Ketika transistor on maka ada arus lewat vcc, relay, lewat kaki kolector, ke emiter trus ke Re trus ke ground. Karena ada harus yang melewati kumparan relay maka swicth dari relay akan bergesar dari ke kanan ke kiri atau akan on. Sehingga terjadi loop yang terhubung dengan baterai led dan motor sehingga ada supply dari batrai yang mengakibatkan indikator led dan motor hidup memanandakan sistem berjalan 2.SENSOR LDR
.png)
.Ketika cahaya matahari terdeteksi oleh sensor LDR yang berada di luar ruangan. maka sensor akan mengeluarkan tegangan yang nantinya akan dibandingkan dengan V ref sesuai prinsip detektor inverting Vref = +, sehingga jika Vi < 4.63v maka Vo = + 15 V. namun jika Vi > 4.963 V, maka Vo = - 15 V. saat Vo = + 15 V melewati transistor npn, dimana jika Vb-e > 0.6 V, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor yang membuat arus dari tegangan Vcc mengalir melewati relay menuju kaki kolektor kemudian keluar dari kaki emitor. Karena ada arus yang mengalir melalui kumparan relay maka switch relay akan bergeser dari bawah ke atas, hal ini membuat rangkaian tebuka menjadi rangkaian tertutup (loop) yang mengakibatkan motor menyala.
Ketika cahaya matahari tidak terdeteksi oleh sensor LDR yang berada di luar ruangan, maka sensor akan mengeluarkan tegangan yang nantinya akan dibandingkan dengan V ref sesuai prinsip detektor non-inverting Vref = +, sehingga jika Vi < 4.97v maka Vo = - 15 V. namun jika Vi > 4.97 V, maka Vo = + 15 V. saat Vo = + 15 V melewati transistor npn, dinama jika Vb-e > 0.6 V, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor yang membuat arus dari tegagan Vcc mengalir melewati relay menuju kaki kolektor kemudian keluar dari kaki emitor. karena ada arus yang mengalir melalui kumparan relay maka switch relay akan bergeser dari kanan ke kiri, hal ini membuat rangkaian dari sensor suhu terhubung.
saat sensor suhu mendeteksi suhu di luar rungan, maka sensor akan mengeluarkan tegangan yang nantinya akan dibandingkan dengan V ref sesuai prinsip detektor inverting Vref = +, sehingga jika Vi < 0.3v maka Vo = + 15 V. namu jika Vi > 0.3 V, maka Vo = - 15 V. saat Vo = + 15 V melewati transistor npn, dinama jika Vb-e > 0.6 V, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor, sehingga motor dapat bergerak.
3 SENSOR TOUCH
4.SENSOR PIR
Pada saat test pin berlogika 1, yaitu pada saat mendeteksi adanya hewan, maka pada sensor akan keluar output sebesar 5V. Outputan dari sensor masuk ke kaki non inverting (sebagai input) dari suatu rangkaian non inverting Amplifier. Dimana rumus dari non inverting amplifier adalah vo = (Rf/Ri+1)Vi. Dimana Rf sebesar 10k ohm dan R1 sebesar 10k ohm. Di dapat penguat sebesar 2x sehingga output dari rangkaian op amp nya sebesar 10V. Tegangan 10v di umpankan ke R3 (10k ohm) dan ke transistor di transistor terukur tegangan Vbe sebesar 0.88V maka transistor akan on. Transistor akan on jika teganganya Vbe nya besar dari 0,60V. Ketika transistor on maka ada arus lewat vcc, relay, lewat kaki kolector, ke emiter trus ke Re trus ke ground. Karena ada harus yang melewati kumparan relay maka swicth dari relay akan bergesar dari ke kanan ke kiri atau akan on. Sehingga terjadi loop yang terhubung dengan baterai led dan motor sehingga ada supply dari batrai yang mengakibatkan indikator led dan motor hidup memanandakan sistem berjalan
C.VIDEO
File rangkaian [klik disini]
Datasheetr LDR Senso[]
datasheet touch sensor []
Data Sheet Motor [klik disini]
Data Sheet resistor [klik disini]
Data Sheet Op Amp [klik disini]
Data Sheet LED [klik disini]
Data Sheet Baterai [klik disini]
Data Sheet NPN [klik disini]
Data sheet amplifiers [klik disini]
Data Sheet Relay [klik disini]
Data Sheet Diode [klik disini]
Data Sheet Potensiometer [klik disini]
Data Sheet Voltmeter [klik disini]
Library Sensor LDR : [klik disini]
Sensor pir : [klik disini]
Sensor infrared : [klik disini]
Download video 1 [klik disini]
Download video 2 [klik disini]
Download video 3 [klik disini]
Download video 4 [klik disini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar