Tugas Besar Kontrol Suhu Ruangan

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Langkah Percobaan

5. Gambar Rangkaian

6. Prinsip Rangkaian

7. Video Simulasi 

8. Link Download

 Referensi Gambar

       1. Tujuan [kembali]

• Untuk memahami tentang Diode

• Untuk memenuhi tugas Mata kuliah Elektronika

• Dapat mensimulasikan Rangkaian pada Proteus

• Untuk memahami tentang Transistor Bipolar

• Untuk memahami tentang Transistor unipolar

• Untuk memahami tentang Transistor Op-amp

2. Komponen [kembali]

ALAT

•  Power Supply
 

    Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :

• ground

terletak pada node dengan cabang terbanyak.

• DC Motor

Spesikasi:

 

– Catu daya 7 – 10 VDC
– Torsi 12 kgf.cm @ 7V
– Kecepatan 0,269 sec/60º
– Antarmuka serial multi-drop TTL
– Umpan balik posisi, beban, dll
– Dimensi 32 x 50 x 38 mm³

 

Konfigurasi pin

BAHAN

Pir Sensor

 Konfigurasi PIN:

• Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi   gerakan dan gerakan telah berahir. *
• Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
• Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
• Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
• DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan       input 5VDC).
• Output Digital : Output digital sensor
• Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
• BISS0001 : IC Sensor PIR
• pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.

• Spesifikasi :

              Vin : DC 5V - 9V

              Radius : 180 derajat

              Jarak deteksi : 5 - 7 meter

              Output : Digital TTL

Grafik pir sensor :

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.

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

Grafik sensor infrared

Konfigurasi Sensor Infrared  :

 Tr. Unipolar (MOSFET 2N7000)

 

    Spesifikasi dari 2N7000 :

             ·         Small signal N-Channel MOSFET

                   ·         Drain-Source Voltage (VDS) is 60V

                   ·         Continuous Drain Current (ID) is 200mA

                   ·         Pulsed Drain Current (ID-peak) is 500mA

                   ·         Gate threshold voltage (VGS-th) is 3V

                   ·         Gate-Source Voltage is (VGS) is ±20V

                   ·         Turn ON and Turn off time is 10ns each        

                   ·         Available in To-92 Package

 Simbol JFET, a) Channel -N, b) Channel -P

Konfigurasi pin:

Drain=pada kaki yang atas

Gate= pada kaki yang tengah

source=pada kaki bawah

NPN

(Bipolar Transistor Primitive)

 

 

   Spesifikasi dari NPN :

 

                             Konfigurasi NPN :

   

Battery

Spesifikasi:

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

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

Tegangan Nominal: 12 volt

Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C

Berat Khas: 45 gram

Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C

Terminal: Jepretan Miniatur

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataup

Opamp

                    Spesifikasi Opamp

1.      Beragam tegangan suplai

2.      Dapat bekerja dari catu daya tunggal

3.      Dua penguat operasional yang dioperasikan secara individual

4.      Gangguan kebisingan rendah di antara op-amp

5.      Lebar Bandwidth (Penguatan Persatuan): 1 MHz

6.      Penguatan Tegangan DC Besar: 100 dB

7.      Tegangan Offset Input Rendah: 2 mV

8.      Rentang tegangan mode umum masukan termasuk arde

9.      Rentang tegangan input diferensial sama dengan tegangan catu daya

10.  Kompensasi Frekuensi Internal

11.  Operasi Pasokan Tunggal: +3,0 V hingga +32 V.

12.  Operasi Pasokan Ganda: + 16V dan -16V

13.  Pembuangan Arus Pasokan Sangat Rendah (500µA)

14.  Suhu pengoperasian: -25ºC hingga 85ºC

15.  Total disipasi daya: 830mW

    Konfigurasi pin:

FET

Transistor FET 2N3819

Spesifikasi :

- Package Type: TO-92

- Transistor Type: N Channel

- Max Voltage Applied From Drain to Source: 25V

- Max Drain to Gate Voltage Should Be: 25V

- Max Reverse Gate to Source Voltage is: 25V

- Max Continues Gate Current is: 10mA

- Minimum to Maximum Gate to Source Cuttoff Voltage : 8.0

- Max Power Dissipation is: 360mW

- Max Storage & Operating temperature Should Be: -65 to +150 Centigrade

- Low Noise & High Gain

RESISTOR

Gambar : Bentuk resistor

 

 

Spesifikasi :

 

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 :  (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor.

 

 LM35

Spesifikasi LM35 :

·         Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)

·         Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C

·         0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)

·         Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C

·         Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh

·         Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer

·         Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V

·         Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA

·         Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam

·         Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal

·         Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA 

                         Konfigurasi LM35:

Gambar : grafik sensor LM35

Relay

Spesifikasi Relay:

 

LDR

Spesifikasi:
> Seri: GL5528
> Ukuran: 5mm
> Tegangan maksimum: 150V DC
> Dark resistance: 1.0 M Ohm
> Daya maksimum: 100mW
> Spectrum peak: 540nm

Grafik sensor LDR :

GRAFIK RESPON SENSOR LDR

Sound Sensor 

 

 Grafik Sound Sensor

      Spesifikasi dari Sound Sensor:

        ·         Tegangan kerja: DC 3.3-5V

        ·         Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

        ·         Dimensi: 32 x 17 mm

        ·         Indikasi keluaran sinyal

        ·         Output sinyal saluran tunggal

        ·         Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

        ·         Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

        ·         Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

Konfigurasi Sound Sensor   :

Touch Sensor

konfigurasi pin:
pin 1 : vcc
pin 2: vout
pin 3: GND

Grafik touch sensor

                Spesifikasi Touch Sensor

            •         Sentuhan kapasitif TTP223 on-board pada IC induksi ikatan tunggal;

                  •         Indikator level dewan;

                  •         Tegangan kerja: 2,0 V hingga 5,5 V;

                  •         Ukuran papan PCB: 29mm x 16mm.

      3. Dasar Teori  [kembali]

Bipolar

 Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

        Terminal transistor memerlukan tegangan DC tetap untuk beroperasi di daerah yang diinginkan dari kurva karakteristiknya. Ini dikenal sebagai biasing. Untuk aplikasi amplifikasi, transistor bias sehingga sebagian untuk semua kondisi input. Sinyal input pada basis diamplifikasi dan diambil pada emitor. BC548 digunakan dalam konfigurasi emitor umum untuk amplifier. Pembagi tegangan adalah mode bias yang umum digunakan. Untuk aplikasi switching, transistor bias sehingga tetap penuh jika ada sinyal di dasarnya. Dengan tidak adanya sinyal dasar, itu benar-benar mati.

        Dengan sebuah transistor tipikal, grafik arus kolektor versus arus basis akan terlihat sebagaimana berikut ini 

        Terdapat sebuah hubungan linear (garis lurus) antara arus baris dengan arus kolektor. Dengan kata lain : Arus kolektor secara langsung berbanding lurus dengan arus basis.

FET

Transistor FET 2N3819

Transistor efek medan (Field Efect Transistor/FET) merupakan divais terkendali tegangan, yang berarti karakteristik keluaran dikendalikan oleh tegangan masukan. Ada dua jenis FET yaitu JFET (junction Field Efect Transistor) dan MOSFET (metal-oxide semiconductor FET). Operasi penguat FET menyerupai penguat BJT. Perbedaan antara keduanya adalah BJT merupakan komponen terkendali arus, sedangkan FET merupakan komponen terkendali tegangan. Selain itu impedansi masukan penguat FET jauh lebih tinggi dibandingkan penguat BJT. Seperti halnya BJT, JFET juga memiliki 3 (tiga) kaki yang masing-masing disebut : Source (S), Gate (G), Drain (D). ada dua jenis JFET yang umum digunakan berdasarkan saluran (channel), yaitu channel – N dan channel – P dengan simbol seperti pada gambar berikut:

Gambar 1. Simbol JFET, a) Channel -N, b) Channel -P

Gambar 2. menunjukkan operasi dasar JFET saluran – n.

Gambar 2. Operasi JFET saluran - N secara simbolis; a) VGS dalam rentang 0 V sampai VP, b) VGS = 0, c) VGS > 0

Operasi simbolis yang ditunjukkan pada Gambar 2.2 dapat dijelaskan lebih baik dengan memplot grafik arus drain (ID) yang sebenarnya pada nilai tegangan drain – source (VDS) yang berbeda untuk suatu rentang nilai tegangan gate – source. Plot ini disebut sebagai karakteristik drain yang menyatakan hubungan antara arus drain (ID) sebagai fungsi dari tegangan drain – source (VDS).

Relay

Gambar Bentuk dan Simbol Relay

Dibawah ini adalah gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering ditemukan di Rangkaian Elektronika.

Prinsip Kerja Relay

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

• Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
• Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Arti Pole dan Throw pada Relay

Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

• Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
• Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

• Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
• Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.

Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :

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).

Diode

  Diode (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. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:

·                     Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.

·                     Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.

·                     Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.

·                     Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator

·                     Untuk penyearah

·                     Untuk indikator

·                     Untuk alat menggandakan tegangan.

·                     Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo. 

Simbol dioda adalah :

 

Untuk menentukan arus zenner  berlaku persamaan:

 

                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.

Fungsi Dioda and Jenis-jenisnya

Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :

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

Simbol Dioda

Gambar dibawah ini menunjukan bahwa Dioda merupakan komponen Elektronika aktif yang terdiri dari 2 tipe bahan yaitu bahan tipe-p dan tipe-n :

Prinsip Kerja Dioda

Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter

Untuk mengetahui apakah sebuah Dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan pengukuran terhadap Dioda tersebut dengan menggunakan Multimeter (AVO Meter).

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog

1. Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
3. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
4. Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
5. Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan
6. Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).
7. Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
8. Jarum harus tidak bergerak.
   **Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak.

Battery

    Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

[klik disini untuk mengetahui lebih jelas tentang battery]

DC 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.

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi  sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

Pada saat Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban maksimal.

Bentuk dan Simbol Motor DC

Prinsip Kerja Motor DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

Sensor Infrared

      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:

Resistor

    Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

Op-amp

 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.

 Simbol 

Karakteristik IC OpAmp

· Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)

· Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)

· Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)

· Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)

· Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)

· Karakteristik tidak berubah dengan suhu 

Inverting Amplifier

Rumus:

NonInverting 

Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Sensor LM35

LM35 adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92), komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajad celcius. Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 μA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC. Aplikasi-aplikasi seperti thermometer ruang digital, mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.Struktur Sensor LM35

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin diantaranya yaitu, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius. 

Gambar diatas adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius. Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter. Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya.

Karakteristik Sensor LM35.

1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 μA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Grafik akurasi LM35 terhadap suhu

Gambar 3. Grafik akurasi LM35 terhadap suhu

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 yang sangat mudah.
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

 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).

 Sound Sensor

 

      Spesifikasi dari Sound Sensor:

        ·         Tegangan kerja: DC 3.3-5V

        ·         Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

        ·         Dimensi: 32 x 17 mm

        ·         Indikasi keluaran sinyal

        ·         Output sinyal saluran tunggal

        ·         Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

        ·         Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

        ·         Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

Konfigurasi Sound Sensor   :

 

 Grafik Sound Sensor

4. Langkah Percobaan  [kembali]

Step 1:SUSUN dan SIAPKAN KOMPONEN 

Step 2:RANGKAI KOMPONEN

Step 3: BUAT SIMULASI PADA PROTEUS

Step 4: MENCOBA RANGKAIAN

Step 5: MENERAPKAN RANGKAIAN

      5. Gambar Rangkaian [kembali]

Ketika belum disimulasikan

Ketika rangkaian disimulasikan 

6. Prinsip Kerja [kembali]

aplikasi ini menggunakan banyak sensor. jadi ketika orang sedang masuk ruangan maka sensor infrared akan berlogika 1 sehingga menyebabkan pintu terbuka dan orang dapat masuk ke dalam ruangan,lalu ketika orang sudah masuk kedalam ruangan maka pir sensor akan mendeteksi orang dan berlogika 1 sehingga pintu akan kembali menutup.lalu ketika touch sensor ditekan maka akan menghidupkan lampu.lalu ketika ruangan bersuhu rendah maka heater akan menyala jika touch sensor berlogika 1 untuk mengaktifkan pemanasnya dihidupkan.ketika suhu ruangan sudah mencapai suhu tertentu maka switch akan pindah sehingga pemanas akan mati kembali dan menghidupkan kipas untuk mendinginkan suhu ruangan apabila suhu diruangan sudah terasa cukup maka dapat menggunakan tepuk tangan sehingga  kipas mati tanpa perlu menekannya

7. Video Simulasi  [kembali]

8. Link Download [kembali]

download video di sini

download file rangkaian di sini
download sound sensor library di sini

Download Datasheet Battery [klik]

Download Datasheet Motor DC [klik]

Download Datasheet Speaker [klik]

Download Datasheet Relay [klik]

Download Datasheet Load Cell [klik]

Download Datasheet Opamp [klik]

Download Datasheet Resistor [klik]

Download Library Sound Sensor [klik]

download gas sensor disini

Download Datasheet Load Cell [klik]

Download Datasheet LM35 [klik]

Download file html [klik]

[menuju awal]