Sensor Optik (PIR + NTC)





RUANGAN OTOMATIS DENGAN MENDETEKSI SUHU TUBUH DAN GERAKAN
            1. Tujuan [kembali]
a. Mampu memahami sensor OPTIK dan aplikasinya
b. Menggabungkan sensor OPTIK dengan komponen elektronika lainnya
c. Mampu membuat rancangan rangkaian sederhana dengan sensor OPTIK pada proteus

2.  Alat dan Bahan [kembali]

1. Sumber tegangan AC 


2. Baterai 12V



2.2 Bahan

1. Resistor 




Datasheet : 




2. Transistor 

Datasheet : 


3. Relay 


Datasheet :



4. Sensor PIR-SC501

Datasheet : 



5. NTC
DATASHEET:



6. IC LM324

DATASHEET:

7. FAN DC


datasheet:

8. Lamp 

Lampu adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya.

Spesifikasi :
Lampu yang digunakan memiliki tegangan sebesar 12 V.

9. Potensiometer

datasheet:


10. Dioda 
Datasheet : 



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. Transistor 
Sebuah transistor BC547 adalah negatif-positif-negatif (NPN) transistor yang digunakan untuk berbagai tujuan. Bersama dengan komponen elektronik lainnya, seperti resistor, kumparan, dan kapasitor, dapat digunakan sebagai komponen aktif untuk switch dan amplifier. Seperti semua transistor NPN lain, jenis ini memiliki terminal emitor, basis atau terminal kontrol, dan terminal kolektor. Dalam konfigurasi biasa, arus mengalir dari dasar ke emitor mengontrol arus kolektor. Sebuah garis vertikal pendek, yang merupakan dasar, dapat menunjukkan transistor skema untuk transistor NPN, dan emitor, yang merupakan garis diagonal yang menghubungkan ke dasar, adalah sebuah panah menunjuk jauh dari dasar.
The BC547 transistor datang dalam satu paket. Ketika beberapa ditempatkan dalam satu paket, biasanya disebut sebagai array transistor. Array umum digunakan dalam switching digital. Delapan transistor dapat ditempatkan dalam satu paket untuk membuat tata letak lebih mudah, misalnya. Untuk menggunakan transistor sebagai preamplifier audio, arus (DC) sumber langsung yang dibutuhkan, seperti 12-volt (V) power supply. Dalam konfigurasi emitor umum, sisi negatif dari catu daya arus bolak-balik (AC) digabungkan ke emitor melalui sebuah kapasitor. Ada juga resistensi kecil menghubungkan catu daya ke emitor. Catu daya ini kemudian terhubung ke kolektor melalui resistor, yang dapat disebut sebagai resistor pembatas. Ketika arus kolektor-ke-emitor saat ini, akan ada penurunan tegangan pada resistor membatasi, dan dalam keadaan idle, tegangan kolektor biasanya 6 V.



3. 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

4. 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

Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu, Lensa Fresnel, Penyaring Infra Merah, Sensor Pyroelektrik, Penguat Amplifier, Komparator.


Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya perubahan pancaran infra merah.


5. Thermistor NTC

Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif). Sedangkan untuk Thermistor PTC, semakin tinggi suhu disekitarnya, semakin tinggi pula nilai resistansinya (berbanding lurus / Positif).


6. IC LM324

Sensor suhu IC LM 324 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92  seperti terlihat pada gambar dibawah.



8. Dioda 

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.

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
Prinsip Kerja
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 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.
Cara Mengukur Dioda dengan menggunakan Multimeter Digital
(Fungsi Ohm / Ohmmeter)
  1. Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω)
  2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)
  3. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.
  4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
  5. Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.64MOhm)
  6. Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda
  7. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
  8. Nilai Resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau open circuit
    
4.  Percobaan[kembali]

4.1 Prosedur Percobaan

1) Siapkan alat dan bahan yang digunakan



2) Susun rangkaian




3) Jalankan rangkaian 



4.2 Prinsip Kerja


1) Sensor PIR ON


Pada saat sensor PIR mendeteksi adanya infrared pasif atau mendeteksi adanya gerakan dalam jarak tertentu, maka sensor akan ON ( dalam rangkaian ditandai dengan Logistate 1). kemudian gerakan tersebut diubah menjadi tegangan listrik dan menuju ke relay yang kemudian posisi relay berpindah ke kiri dan menyebabkan buzzer berbunyi dan motor bergerak. 

 2) NTC ON


Arus dari baterai akan mengalir melewati RT1 apabila di sekitar RT1 bersuhu > 30 derjat celcius. Maka,akan  mengakibatkan nilai resistansi pada RT1 menjadi rendah sehingga arus mengalir melewati RT1  kemudian mengalir ke D1 dan R1 dimana.  Dari D1 arus akan diteruskan ke R3 dan kemudian akan masuk ke non-inverting pada IC LM324 pada pin 3. Disini IC LM324  berfungsi sebagai detektor. Tegangan yang masuk melewati pin 2 bisa di atur melalui potensiometer (Vref).

Jika suhu disekitar RT1 < 30 derjat celcius,maka nilai resistansi pada RT1 tinggi sehingga tegangan yang melewati RT1 akan kecil dan arus yg mengalir pada pin 3 pun kecil dimana outputnya sebesat -Vcc sehingga  tegangan tersebut tidak cukup untuk mengaktifkan transistor dan juga tidak ada nya arus yang mengalir dari sumber ke relay ke kolektro ke emitor dan ke ground yang mengakibtkan relay OFF. Sehingga kipas dan LED OFF.

Apabila sebaliknya jika suhu di RT1 > 30 derjat celcius,maka nilai resistansi pada RT1 rendah sehingga tegangan yang melewati RT1 akan besar dan arus yg mengalir pada pin 3 pun besar sehingga output dari IC LN324 sebesar +Vcc dimana mengakibatkan ada arus yang mengalir ke R2 dan ke basis transistor NPN dan transistor pun aktif. Hal ini mengakibatkan adanya arus mengalir dari sumber ke relay ke kolektor ke emitor da n menuju ke ground yang menyebabkan Relay aktif. Dengan kondisi seperti rangkaian terurup maka kipas dan LED pun akan ON.
    
    
5. Video [kembali]





6. Link Download
    
HTML disini!!!
Rangkaian Proteus disini!!!
Video disini!!!
Library sensor PIR disini!!!
Datasheet Speaker disini!!!
Datasheet kapasitor disini!!!
Datasheet Resistor disini!!!
Datasheet Alternator disini!!!
Datasheet Potensio disini!!!
Datasheet LED disini!!!
Datasheet Sensor PIR disini!!!
Datasheet Dioda disini!!!
Datasheet LM324 disini!!!
Datasheet Termistor (NTC) disini!!!
Datasheet DC Fan disini!!!
Datasheet Transistor disini!!!



(kembali ke menu awal)






Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)