Aplikasi Aritmetik
1. Tujuan [kembali]
a. Mengetahui cara mengaplikasikan Aritmatika
b. Mengetahui cara membuat rangkaian ruang kebun timun otomatis
2. Alat dan bahan [kembali]
Adapun alat dan bahan dalam membuat rangkaiannya yaitu:
Adapun alat dan bahan dalam membuat rangkaiannya yaitu:
A. Sensor soil moisture
Sensor soil moisture adalah sensor yang akan mendeteksi kelembapan air pada tanah
B. Sensor infrared
Sensor infrared adalah sensor yang akan mendeteksi sesuatu yang melewati cahaya infrared yang akan berlogika 1 saat sesuatu melewati infrared
C. Sensor touch
Sensor touch adalah sensor yang akan mendeteksi sentuhan. Sensor ini akan mengalami perubahan logika 0 ke 1 saat seseorang menyentuhnya dan akan berubah lagi dari 1 ke 0 saat seseorang menyentuhnya lagi.
D. Opamp
Opamp adalah komponen elektronika yang akan melakukan penguatan dan penyearah tegangan untuk rangkaian
E. . Sensor hujan
Sensor hujan adalah sensor yang akan medeteksi butiran air hujan. Sensor ini dimanfaatkan untuk memberi Tindakan pada saat hujan.
F. 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 dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah yang lain misal dinding, maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor
G. Diode
Diode adalah komponen elektronika yang akan menyearahkan tegangan dengan syarat katoda harus lebih kecil dibanding anoda.
H. Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang memiliki 3 terminal yaitu terminal base , collector , emitor . tegangan akan masuk ke relay saat terminal base tidak dialiri tegangan
I. Relay
Relay adalah komponen elektronika yang akan menutup rangkaian jika relay dialiri tegangan
J. Battery
Battery adalah komponen elektronika yang akan menyuplai daya pada seluruh rangkaian
K. Lampu
Lampu adalah komponen elektronika yang akan bersinar dan menerangi objek yang memerlukan cahaya
L. Motor DC
Motor DC adalah komponen elektronika yang akan berputar sesuai dengan rotasi dan akan berputar jika adanya gaya medan magnet pada motor
M. Multimeter
Multimeter adalah komponen elektronika yang akan mengukur tegangan atau arus serta resistor pada rangkaian
N. Ground
Ground adalah komponen elektronik yang menjadi titik tumpu akhir rangkaian yang dimana tegangan dan arusnya bernilai 0
0. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang akan menghambat arus dan tegangan pada rangkaian
3. 3. Dasar teori [kembali]
A. Sensor soil moisture
Sensor soil moisture merupakan sebuah sensor yang dapat mengukur kadar air atau kelembaban tanah. Pengaplikasian sensor ini biasa digunakan pada suatu tanaman, ada jenis tanaman yang tidak boleh terlalu lembab atau kering contohnya adalah jamur, sehingga kita membutuhkan adanya alat yang dapat mengukur kelembaban tanah. Jenis sensor yang akan dibahas pada artikel ini yaitu model probe seperti gambar di bawah :
Spesifikasi dari sensor ini adalah :
· Comparator menggunakan LM393
· Hanya menggunakan 2 plat kecil sebagai sensor
· Supply Tegangan 3.3-5 VDC
· Digital output D0 dapat secara langsung dikoneksikan dengan MCU dengan mudah
· Supply tegangan 3.3v-5v
· Terdapat trimpot untuk mengatur sensitifitas
· Menggunakan chip comparator LM393 yang stabil
· Dimensi : 3.2cm x 1.4cm
· Terdapat analog dan digital output
B. Sensor infrared
Sensor infrared adalah sensor yang akan mendeteksi sesuatu yang melewati cahaya infrared yang akan berlogika 1 saat sesuatu melewati infrared
Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).
Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP
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. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
1. Resistor : R1 ( 33 K ohm), R2 (1 K ohm ), VR1 (Potensio 100 K ohm)
2. Kapasitor : C1 ( 100nF )
3. Transistor : Q2 ( BC547 )
4. Foto transistor : Q1
5. IC : 40106 (Schimitt trigger), 4026 (Decade counter)
6. 7-Segment
C. Sensor touch
Sensor touch adalah sensor yang akan mendeteksi sentuhan. Sensor ini akan mengalami perubahan logika 0 ke 1 saat seseorang menyentuhnya dan akan berubah lagi dari 1 ke 0 saat seseorang menyentuhnya lagi.
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.
D. Opamp
Opamp adalah komponen elektronika yang akan melakukan penguatan dan penyearah tegangan untuk rangkaian
Dalam rangkaian Penguat Inverting ini, Op-amp dihubungkan dengan umpan balik untuk menghasilkan operasi loop tertutup. Ketika berhadapan dengan Op-amp ada dua aturan yang sangat penting untuk diingat tentang Op-amp Inverting, ini adalah: "Tidak ada arus mengalir ke terminal input" dan bahwa "V1 selalu sama dengan V2".
E. Sensor Hujan
Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari -hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino.
Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.
Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.
Spesifikasi Sensor hujan yaitu
1. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
2. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
3. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
4. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
5. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
6. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
7. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
8. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
9. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm
F. Ic demuxtiplexer 74155
Ic demuxtiplexer 74155 adalah integrated circuit yang bersifat demuxtiplexer dengan dua bentuk demux input 1 ke 4 dengan input tambahan yaitu seat A dan B serta adanya enable dan C
Demultiplexer adalah perangkat yang mengambil sinyal input yang tunggal yang memilih salah satu dari banyak output yang di data baris yang berhubungan ke input tunggal multimplexer. Satu multiplexer yang banyak dipakai dengan demultiplexer untuk melengkapkan dan di ujung penerima. Bentuk multiplexer elektronik yang bisa dianggap sebagai beberapa masukan tunggal output switch yang demultiplexer sebagai bentuk masukan tunggak , ganda output switch .
Demultiplexer juga bisa diartikan dengan rangkaian logika yang menerima satu input data yang mendistrubusikan input tersebut yang beberapa output yang telah disediakan juga merupakan kebalikan multiplexer
F. Diode
Diode adalah komponen elektronika yang akan menyearahkan tegangan dengan syarat katoda harus lebih kecil dibanding anoda.
Dioda (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. 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.
G. Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang memiliki 3 terminal yaitu terminal base , collector , emitor . tegangan akan masuk ke relay saat terminal base tidak dialiri tegangan
Transistor bipolar memiliki 2 junction yang dapat disamakan dengan penggabungan 2 buah dioda. Emiter-Base adalah satu junction dan Base-Kolektor junction lainnya itulah kenapa disebut (Bipolar Junction Transistor). Seperti pada dioda, arus hanya akan mengalir hanya jika diberi bias positif, yaitu hanya jika tegangan pada material P lebih positif daripada material N (forward bias). Pada gambar ilustrasi transistor NPN berikut ini, junction base-emiter diberi bias positif sedangkan basecolector mendapat bias negatif (reverse bias).
Jika misalnya tegangan base-emitor dibalik (reverse bias), maka tidak akan terjadi aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan-pelan ‘keran’ base diberi bias maju (forward bias), elektron mengalir menuju kolektor dan besarnya sebanding dengan besar arus bias base yang diberikan. Dengan kata lain, arus base mengatur banyaknya electron yang mengalir dari emiter menuju kolektor.
H. Relay
Relay adalah komponen elektronika yang akan menutup rangkaian jika relay dialiri tegangan
Prinsipo kerjanya yaitu 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.
I. Battery
Battery adalah komponen elektronika yang akan menyuplai daya pada seluruh rangkaian
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik
J. Lampu
Lampu adalah komponen elektronika yang akan bersinar dan menerangi objek yang memerlukan cahaya.
Lampu adalah sebuah benda yang berfungsi sebagai penerang, lampu memiliki bentuk seperti botol dengan ronga yang beisi kawat kecil yang akan menyalah apabila disambungkan ke aliran listrik.
K. Motor DC
Motor DC adalah komponen elektronika yang akan berputar sesuai dengan rotasi dan akan berputar jika adanya gaya medan magnet pada motor
Prinsip kerja motor DC sendiri yaitu mengubah energi listrik yang didapatkan dari sumber utama, menjadi energi gerak yang digunakan oleh peralatan listrik. Adapun prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :
Pertama-tama, arus DC pada rangkaian akan dialirkan pada kumparan. Kemudian, medan magnet yang tercipta akan menghasilkan torsi yang nantinya akan memutar motor.
Setelah terjadi torsi, komutator kemudian akan bekerja yaitu dengan cara menjaga putaran motor listrik agar tetap menghasilkan arus yang searah. Jadi pada alat ini, armature yang dihasilkan oleh medan magnet akan diputar searah sehingga menghasilkan gaya mekanik.
Dengan prinsip kerja di atas tentu tidak heran jika motor DC juga disebut sebagai perangkat elektromekanis. Karena pada dasarnya perangkat tersebut memang menggunakan medan magnet dan konduktor. Utamanya yakni dalam proses menghasilkan energi mekanik atau gerak yang ada pada perangkat elektronik tertentu
4. Prinsip kerja [kembali]
Pada saat Sensor soil masture akan aktif pada saat tanah dalam keadaan basah. Dan rain sensor tidak aktif. Pada saat aktif sensor akan berlogika 1 dan akan masuk ke pada IC 7483 akan yang membuat pin A1 akan aktif yang dimana outputnya akan berlogika 0 pada s2 dan s1 akan berlogika 1 dan membuat A0 dan B0 akan berlogika berbeda yang dimana A0 akan berlogika 1 dan B0 yang akan berlogika 0 sehingga pada IC 7485 akan berlogika 1 pada pin QA>B sehingga akan mengaktifkan relay dan menghidupkan motor utnuk penyemprotan.
Pada saat Sensor rain aktif pada saat hujan Dan soil masture tidak aktif. Pada saat aktif sensor akan berlogika 1 dan akan masuk ke pada IC 7483 akan yang membuat pin A2 akan aktif yang dimana outputnya akan berlogika 1 pada s2 dan s1 akan berlogika 0 dan membuat A0 dan B0 akan berlogika berbeda yang dimana A0 akan berlogika 0 dan B0 yang akan berlogika 1 sehingga pada IC 7485 akan berlogika 1 pada pin QA<B sehingga akan mengaktifkan relay dan menghidupkan motor untuk membuka pintu
Pada saat Sensor rain aktif pada saat hujan Dan soil masture aktif. Pada saat aktif kedua sensor akan berlogika 1 dan akan masuk ke pada IC 7483 akan yang membuat pin A2 dan A1 akan aktif yang dimana outputnya akan berlogika 1 maka s2 dan s1 akan berlogika 1 sehingga pada IC 7485 akan berlogika 1 pada pin QA=B sehingga akan mengaktifkan relay dan menghidupkan motor untuk menutup pintu dan menyalakan lampu.
Pada saat Sensor infrared aktif maka B1 akan berlogika 1 pada IC 7483 dan membuat outpu S1 berlogika 1 dan akan membuka gorden dan pada saat sensor pir mendeteksi maka goreden menutup. Kemudian pada saat ingin mematikan system otomatis ruangan tinggal menyentuh sensor touch
5. Gambar rangkaian. [kembali]
6. Video simulasi [kembali]
7. File download [kembali]
Download file html DISINI
Download file rangkaian DISINI
Download file video simulasi DISINI
Download file dataset ic 74153 DISINI
Download file dataset ic 74155 DISINI
Download Data Sheet transistor DISINI
Tidak ada komentar:
Posting Komentar