Aplikasi Encoder-Decoder : Kontrol Mobil

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

Kontrol Mobil dengan Sensor Rain, Sound, Flame, MQ-2, dan UV

1. Tujuan [Kembali]

Mengetahui Komponen untuk merangkai sensor
Mengetahui rangkaian sensor getar, touch sensor dan sensor suara sebagai kontrol pengantar makanan
Menjelaskan prinsip kerja sensor rain, sound, flame, MQ-2, dan UV

2. Alat dan Bahan [Kembali]

A. ALAT

Instrumen

1) Voltmeter DC

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter

Terminals Mode

1) Power Suply

Generator

1) Baterai

B. BAHAN

1) Transistor NPN BC547

Spesifikasi dan konfigurasi pin:

2) Resistor

Spesifikasi:

3) Dioda

4) Op-Amp 741

Spesifikasi dari IC UA741 meliputi berikut ini:

• Supply tegangan ±18V

• Perbedaan tegangan input daya adalah ±15V

• Rasio penolakan mode umum adalah 90dB

• Amplifikasi tegangan diferensial adalah 200V/mv

• Arus supply adalah 1.5mA

• Pin ini dapat diakses dalam berbagai paket seperti paket 8-Pin PDIP, VSSOP, & SOIC

Komponen Input:

1. Botton

Technical Specifications

Mode of Operation: Tactile feedback
Power Rating: MAX 50mA 24V DC
Insulation Resistance: 100Mohm at 100v
Operating Force: 2.55±0.69 N
Contact Resistance: MAX 100mOhm
Operating Temperature Range: -20 to +70
Storage Temperature Range: -20 to +70 ℃

2. Logic state

3. Flame sensor

4. UV Sensor

5. MQ 2

6. Rain sensor

7. Sound Sensor

The range of operating voltage is 3.⅗ V
The operating current is 4~5 mA
The voltage gain 26 dB ((V=6V, f=1kHz)
The sensitivity of the microphone (1kHz) is 52 to 48 dB
The impedance of the microphone is 2.2k Ohm
The frequency of m microphone is16 to 20 kHz
The signal to noise ratio is 54 dB

8. Relay

Spesifikasi Relay:

9. Motor DC

Spesifikasi item:

o Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm

o Tidak ada arus beban =280mA

o Tegangan operasi 1.5 - 9 VDC

o Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri)

o mulai saat ini =5A

o Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V

o Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung ke nagative

o daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran

o celah poros 0,05-0,35mm

10. IC Op Amp

11. Potensiometer

8. IC 74148

9. IC 7447

Komponen Output

1. Buzzer

2. LED-red dan LED-yellow

3. Motor DC

Spesifikasi Motor DC

4. Relay

Spesifikasi:

3. Dasar Teori [Kembali]

1.Resistor

Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.

Cara membaca nilai resistor

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 ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).

5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor

2. Diode

Cara Kerja Dioda:

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

a. tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p.

b. kondisi forward bias

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif.

c. kondisi reverse bias

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub.

3. Transistor

Transistor NPN

Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.

Transistor PNP

Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.

Transistor sebagai saklar

Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk 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. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;

Rb = Vbe / Ib

Transistor sebagai penguat

Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.

DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)

4. flame sensor

Flame sensor merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.

Cara kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap nyala api untuk mencegah kebakaran, yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala apiyang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optic kemudian hasil pendeteksian itu akan diteruskan ke Microprosessor yang ada pada unit flame detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut dengan sistem delay selama 2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.

Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infra red (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.

Spesifikasi Flame sensor :

Output= Digital (D0)
Working voltage: 3.3V to 5V
Output format: Digital output (HIGH/LOW)\
Wavelength detection range: 760nm to 1100nm
Using LM393 comparator
Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum
Lighter flame detect distance 80cm

Data teknis

Photodiode yang terhubung, peka terhadap rentang spektrum cahaya, yang dihasilkan oleh nyala api terbuka. Digital Out: Setelah mendeteksi nyala api, sinyal akan dikeluarkan. Analoger Ausgang: Pengukuran langsung dari unit sensor

Sensor memiliki 3 komponen utama pada papan sirkuitnya. Pertama, unit sensor di bagian depan modul yang mengukur area secara fisik dan mengirimkan sinyal analog ke unit kedua, amplifier. Penguat memperkuat sinyal, sesuai dengan nilai resistansi potensiometer, dan mengirimkan sinyal ke keluaran analog dari modul. Komponen ketiga adalah komparator yang mematikan digital dan LED jika sinyal berada di bawah nilai tertentu. Anda dapat mengontrol sensitivitas dengan menyesuaikan potensiometer.

Sinyal akan dibalik; itu berarti bahwa jika Anda mengukur nilai tinggi, nilai tersebut akan ditampilkan sebagai nilai rendah

5. UV Sensor

Sensor Ultraviolet (Sensor Api) UV Tron adalah sensor yang sering digunakan untuk untuk mendeteksi keberadaan sumber api berdasarkan gelombang ultraviolet yang dipancarkan oleh api. Sensor ultraviolet UV tron dapat diaplikasikan dengan mikrokontroler , misalnya sensor ultraviolet UV Tron ini digunakan untuk keperluan mendeteksi sumber api pada robot dalam suatu kontes robot pemadam kebakaran. Akurasi sensor ultraviolet UV Tron ini sangat tinggi terhadap keberadaan sumber api, sehingga sangat cocok untuk keperluan lomba robot pemadam kebakaran yang sumber apinya kecil berupa lilin.

Gelombang Ultraviolet :

Ultra ungu (sering disingkat UV, dari bahasa inggris: ultraviolet) adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil. Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380-200 nm) dan UV vakum (200-10 nm). Ketika mempertimbangkan pengaruh radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang gelombang sering dibagi lagi kepada UVA (380-315 nm), yang juga disebut Gelombang Panjang atau blacklight UVB (315-280 nm), yang juga disebut Gelombang Medium (Medium Wave); dan UVC (280-10 nm), juga disebut Gelombang Pendek (Short Wave). Istilah ultraviolet berarti melebihi ungu (dari bahasa latin ultra, melebihi), sedangkan kata ungu merupakan warna panjang gelombang paling pendek dari cahaya dari sinar tampak. Beberapa hewan, termasuk burung, reptil, dan serangga seperti lebah dapat melihat hingga mencapai hampir UV. Banyak buah-buahan, bunga dan benih terlihat lebih jelas di latar belakang dalam panjang gelombang UV dibandingkan dengan penglihatan warna manusia

Sensor ini memberikan sinyal aktif apabila mendeteksi adannya sinyal ultraviolet. Tipe sensor yang dipilih adalah Hamamatsu R2868. Prinsip kerja sensor ini adalah mendeteksi adanya gelombang ultraviolet pada range 185 – 260 nm.

Grafik Respon Sensor Ultraviolet

Sensor Ultraviolet (APDS-9002)

Sensor cahaya ultraviolet adalah sensor cahaya yang hanya merespon perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor ini menerima input dalam bentuk intensitas cahaya ultraviolet dan menghasilkan output dalam bentuk perubahan besaran listrik.

Data Sheet dari ADPS-9002

6. MQ 2

Sensor MQ-2 adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog, sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitivitasnya dengan memutar trimpotnya.

Sensor ini biasa digunakan mendeteks9i kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. gas yang dapat dideteksi diantaranya: LPG, i- butana, propana, metana, alkohol, hidrogen, dan asap. Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

Catu daya pemanas (input pemanas): 5V AC/DC

1. Catu daya rangkaian (input rangkaian): 5VDC

2. Range pengukuran :

3. 200 - 5000ppm untuk LPG, propana

4. 300 - 5000ppm untuk butana

5. 5000 - 20000ppm untuk metana

6. 300 - 5000ppm untuk Hidrogen

7. Output : Tegangan analog antara (0-5V)

8. Resistansi Sensor (RS): 2KΩ - 10KΩ

Kurva karakteristik sensitivitas MQ-2

karakteristik sensitivitas MQ-2 untuk beberapa gas. dalam: Temp: 20 ℃ 、 Kelembaban: 65% 、 Konsentrasi O 2 21% RL = 5kΩ Ro: resistansi sensor pada 1000ppm H 2 di udara bersih. Rs: resistansi sensor pada berbagai konsentrasi gas.

Ro: resistansi sensor pada 1000ppm H2 di udara pada 33% RH dan 20 derajat. Rs: resistansi sensor pada 1000ppm H2 pada temperatur dan kelembaban yang berbeda.

Konfigurasi Sensor MQ-2

Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi dari sensor MQ-S :

Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.

Prinsip Kerja

Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.

Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

Penyesuaian sensivitas

Nilai resistansi MQ-2 berbeda dengan berbagai jenis dan konsentrasi gas. Jadi, saat menggunakan komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. untuk mengkalibrasi detektor untuk 1000ppm liquified petroleum gas <LPG>, atau 1000ppm iso-butane <i-C4H10> konsentrasi di udara dan gunakan nilai Resistansi beban (RL) sekitar 20 KΩ (5KΩ hingga 47 KΩ). Saat mengukur secara akurat, titik alarm yang tepat untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembaban.

Struktur rangkaian pengukuran dasar

1. Lapisan penginderaan gas = SnO2 (Timah Dioksida)

2. Electroda = Au (Aurum)

3. garis elektroda = Pt (Platina)

4. heater coil = paduan/campuran(Ni - Cr)

5. tubular keramik = Al2O3

6. jaringan anti ledakan = SUS316 100-mesh)

7. cincin penjepit = pelapis tembaga (Ni)

8. resin base = bakelite

9. pin tabung = pelapis tabung (Ni)

6. Rain Sensor

Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak. Pada sensor ini, terdapat integrated circuit atau IC (komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor, dan lain-lain) komparator yang berfungsi memberikan sinyal berupa logika ‘on’ dan ‘off’. Sehingga ketika sensor mendeteksi adanya hujan, wiper mobil secara otomatis akan berfungsi tanpa harus mengaktifkan saklar manual.

Sensor hujan juga mampu mengatur kecepatan wiper saat menyeka air hujan di kaca mobil, mulai dari posisi low, intermittent, hingga high speed. Pengaturan tersebut tergantung dari curah hujan yang menerpa kaca mobil.

Komponen Sensor Hujan

Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
IC komputer.
Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
Dua output digital dan analog.

Pin Configuration
1.VCC: 5V DC
2.GND: ground
3.DO: high/low output
4.AO: analog output

SPECIFICATION

Adoptshigh quality of RF-04 double sidedmaterial.
Area:5cm x 4cm nickel plateon side,
Anti-oxidation,anti-conductivity, with long use time;
Comparator output signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA;
Potentiometer adjust the sensitivity;
Working voltage 5V;
Output format: Digital switching output (0 and 1) and analog voltage output AO;
With bolt holes for easy installation;
Small board PCB size: 3.2cm x 1.4cm;
Usesa wide voltage LM393 comparator

Pada rangkain ini sangat cocok di aplikasikan pada jemuran otomatis, dimana saat ini di era yang serba modern ini semua aktivitas manusia dibantu dengan teknologi yang canggih. cara kerjanya jika hari hujan maka penutup jemuran akan tertutup.

7. Sound Sensor

Modul sensor suara memberikan cara mudah untuk mendeteksi suara dan umumnya digunakan untuk mendeteksi intensitas suara. Modul ini dapat digunakan untuk keamanan, sakelar, dan pemantauan aplikasi. Akurasinya dapat dengan mudah disesuaikan untuk kenyamanan penggunaan. Ini menggunakan mikrofon yang memasok input ke amplifier, detektor puncak dan penyangga.

The range of operating voltage is 3.⅗ V
The operating current is 4~5 mA
The voltage gain 26 dB ((V=6V, f=1kHz)
The sensitivity of the microphone (1kHz) is 52 to 48 dB
The impedance of the microphone is 2.2k Ohm
The frequency of m microphone is16 to 20 kHz
The signal to noise ratio is 54 dB

8. IC 74148

Encoder prioritas ini menggunakan CMOS gerbang silikon canggih teknologi. Ini memiliki kekebalan kebisingan yang tinggi dan daya yang rendah konsumsi khas sirkuit CMOS, serta kecepatan dan drive keluaran mirip dengan LB-TTL. Encoder prioritas ini menerima 8 baris permintaan input 0 –7 dan output 3 baris A0 –A2. Pengkodean prioritas memastikan bahwa hanya baris data urutan tertinggi yang dikodekan. Sirkuit kaskade (mengaktifkan input EI dan mengaktifkan output EO) telah disediakan untuk memungkinkan ekspansi oktal tanpa memerlukan eksternal sirkuit. Semua input dan output data aktif pada low tingkat logika.

Truth Table

Logic Diagram

9. IC 7447

DM7446A dan DM7447A menampilkan output aktif-RENDAH dirancang untuk menggerakkan LED anoda umum atau lampu pijar indikator secara langsung. Semua sirkuit memiliki kontrol input/output pengosongan riak penuh dan input uji lampu. Segmen identifikasi dan tampilan yang dihasilkan ditampilkan pada halaman berikut. Pola tampilan untuk jumlah input BCD di atas sembilan adalah simbol unik untuk mengotentikasi kondisi input. Semua sirkuit menggabungkan leading dan/atau trailing-edge otomatis, kontrol zero-blanking (RBI dan RBO). Tes lampu (LT) dari perangkat ini dapat dilakukan kapan saja ketika: node BI/RBO berada pada level logika TINGGI. Semua jenis mengandung input blanking utama (BI) yang dapat digunakan untuk mengontrol intensitas lampu (dengan berdenyut) atau untuk menghambat output

Truth Table

10. Inverter NOT (IC 74HC05)

Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.

Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1".

status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.

11. Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V

4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V

5. Switching maksimum

12. 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), ArmatureWinding (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.

13. IC OP AMP

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

b. Inverting dan non inverting amplifier

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:

a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)

b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)

c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)

d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

Grafik input dan output op amp

14. Battery

Spesifikasi battery : 12 V

Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel. Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif. Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambungkan dengan rangkaian eksternal akan mengalir dan memberikan energi ke peralatan eksternal. Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, elektrolit dapat berpindah sebagai ion didalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia pada kedua kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar dari baterai sehingga menghasilkan kerja. Meski sebutan baterai secara teknis adalah alat dengan beberapa sel, sel tunggal juga umumnya disebut baterai.

15. Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:

Simbol Transistor NPN BC547

Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

h_FE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor

iB = perubahan arus basis

h_FE = arus yang dicapai

Rumus dari Transitor adalah :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Pemberian bias
Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu:
1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.

2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Gelombang I/O Transistor

16. OP-AMP

Simbol

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

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

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:

Bentuk Gelombang

4. Percobaan [Kembali]

A. prosedur percobaan

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

3. Cari komponen yang diperlukan di library proteus

4. Rangkailah Rangkaian sesuai dengan gambar dibawah

5. jika ingin mensimulasikan jangan lupa masukkan libarary sensor

6. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup/berputar (motor dc) maka rangkaian bisa digunakan

B. Rangkaian Simulasi

Pada saat Rain sensor berlogika 1 yaitu saat mendeteksi hujan maka logika 1 tersebut akan menuju inverter sehingga menjadi logika 0. logika 0 tersebut akan diumpankan menuju input 1 pada encoder. karena input pada encoder merupakan aktif low maka input tersebut akan aktif saat berlogika 0 sehingga output yang akan aktif adalah A0 (yang merupakan aktif low). kemudian logika 0 tersebut diinverterkan sehingga berubah menjadi logika 1. kemudian menuju resistor dan kaki basis transistor. karena transistor akrif maka power sebesar +5 akan mengalir menuju relay, kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch akan berpindah dari kanan ke kiri sehingga baterai akan mensupply motor dan led red dimana motor berfungsi untuk penutup mobil dan led red sebagai indikator ketika penutup mobil aktif.

Kemudian terdapat UV sensor yang dimana akan akfif ketika R4 lebih kecil dari 1,6 V maka lampu akan menyala. saat UV sensor berlogika 1 maka logika 1 tersebut akan menuju input positif dari OP-AMP, kemudian pada kaki inverting diberi potensiometer yang dimana untuk mengatur output OP-AMP. ketika tegangan pada RV1 adalah 0,55 maka logika 1 dari OP-AMP akan menuju resistor kemudian ke kaki base transistor. transistor aktif maka akan ada arus yang mengalir dari power sebesar +8 menuju relay, kaki kolektro, emitter, dan ground. karena relay aktif maka switch akan berpindah dari kanan ke kiri sehingga lampu menyala.

Ketika MQ-2 berlogika 1 maka output logika 1 tersebut akan menuju ke input A pada decoder kemudian output pada decoder yaitu QA akan aktif(active low) dan mengalirkan logika 0 menuju inverter sehingga menjadi logika 1. logika 1 tersebut kemudian menuju R10 dan kaki basis transistor. karena tegangan pada kaki basis transistor lebih besar daripada 0,7 maka transistor akan aktif. transistor aktif maka akan ada arus yang mengalir dari power sebesar +5 menuju relay, kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch relay akan berpindah dari kanan ke kiri. kemudian, terdapat flame sensor yang akan aktif ketika mendeteksi adanya api. ketika flame sensor aktif maka output pada flame sensor akan berlogika 1. kemudian logika 1 tersebut menuju resistor dan kaki basis transistor karena tegangan pada kaki basis transistor lebih besar daripada 0,7 maka transistor akan aktif. transistor aktif maka akan ada arus yang mengalir dari power sebesar +5 menuju relay, kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch relay akan berpindah dari kanan ke kiri. karena MQ-2 dan flame sensor aktif maka akan mengakibatkan Speaker menyala.

Yang terakhir terdapat sound sensor yang berfungsi mendeteksi suara ketika terjadinya kecelakaan. ketika sound sensor berlogika 1 maka output pada sound sensor akan menuju ke input 2 encoder sehingga output A1(active low) akan aktif. kemudian logika 0 tersebut diinverterkan sehingga berlogika 1 kemudian ke resistor dan kaki basis transistor. karena tegangan pada kaki basis transistor lebih besar daripada 0,7 maka transistor akan aktif. transistor aktif maka akan ada arus yang mengalir dari power sebesar +5 menuju relay, kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch relay akan berpindah dari kanan ke kiri dan mengaktifkan motor. kemudian terdapat logika 1 yang masuk ke input B decoder sehingga output QE(active low) akan aktif. karena pada MQ-2 juga sama sama aktif maka semua output pada decoder akan aktif. disini saya mengambil output QE, kemudian logika 1 tersebut akan menuju ke resistor dan kaki basis transistor karena tegangan pada kaki basis transistor lebih besar daripada 0,7 maka transistor akan aktif. transistor aktif maka akan ada arus yang mengalir dari power sebesar +5 menuju relay, kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch relay akan berpindah dari kanan ke kiri dan mengaktifkan LED Red.

C. Video

Merangkai dan Menjelaskan Prinsip Kerja Rangkaian

5. Download File [Kembali]

Download HTML klik disini

Download rangkaian Simulasi proteus klik disini
Download video klik disini
Download Datasheet Resistor klik disini

Download Datasheet Dioda klik disini
Download Datasheet Relay klik disini
Download Datasheet Transistor klik disini
Download Datasheet LED klik disini

Download Datasheet Lampu klik disini
Download Datasheet Motor klik disini
Download Datasheet OP-AMP klik disini
Download Datasheet Baterai klik disini

Download Datasheet Encoder IC74148 klik disini

Download Datasheet Decoder 7447 klik disini

Download Datasheet Gerbang Logika NOT klik disini

Download Datasheet Rain sensor klik disini
Download Datasheet Sound sensor klik disini
Download Datasheet Flame sesor klik disini

Download Datasheet UV sesor klik disini

Download Datasheet MQ2 sesor klik disini
Download Library Rain sensor klik disini
Download Library Sound sensor klik disini
Download Library Flame sesor klik disini

Download Library MQ2 sesor klik disini

Cari Blog Ini

Natasya Az-Zahra Cinta Rechan - 2110951037