TUGAS BESAR

Membuat Rangkaian Tugas Besar


Aplikasi Sun Tracker(Alat Otomatis Penghemat Listrik Dirumah)

1.Tujuan;[kembali}

  • Membuat rangkaian aplikasi sun tracker menggunakan sensor touch, uv dan ldr sensor
  • mengetahui aplikasi mux demux dan encoder decoder
2. Alat dan bahan;[kembali}
          1) Transistor

    • Spesifikasi
    •  Bi-Polar NPN Transistor
    • DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
    •  Continuous Collector current (IC) is 100mA
    • Emitter Base Voltage (VBE) is 6V
    •  Base Current(IB) is 5mA maximum
    •  Available in To-92 Package


2) 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. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.


3) Relay

            Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.

    • Konfigurasi pin Relay
    •  dihubungkan ke 5V
    • GND dihubungkan ke GND
    •  IN1/Data dihubungkan ke pin 2



4) LED

Tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:

    • Infra merah : 1,6 V.
    • Merah : 1,8 V – 2,1 V.
    • Oranye : 2,2 V.
    •  Kuning : 2,4 V.
    • Hijau : 2,6 V.
    • Biru : 3,0 V – 3,5 V.
    • Putih : 3,0 – 3,6 V.
    • Ultraviolet : 3,5 V.



5) VCC

Spesifikasi :

    • Angka rangkuman masukan biasanya di mulai dari ± 1,000000 V hingga s/d ± 1000, 000 V (Metode pemilihan rangkuman dilakukan dengan cara otomatis dan indikasi beban lebih).
    • Ketelitian mutlak tercatat mencapai ± 0,005 persen dari pembacaan yang sudah dilakukan.
    • Angka stabilitas untuk jangka pendek sebesar 0,002 persen dari pembacaan (periode 24 jam). Sedangkan untuk jangka panjang sebesar 0,008 persen pembacaan (periode 6 bulan).
    • Resolusi untuk 1 bagian dalam 106 yaitu 1 μV bisa dibaca pada rangkuman dari masukan 1 V.
    • Karakteristik masukannya yaitu tahanan masukan khas sebesar 10 MΩ dengan kapasitas masukan 40 pF.
    • Kalibrasi yang standar (internal) tidak tergantung pada rangkaian ukuran yang mana telah diperoleh dari sumber referensi yang sudah stabil.
    • Ada beberapa sinyal keluaran seperti perintah mencetak

6) Ground




7) Dioda



8) Baterai

Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi  energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.


            9) Sensor Touch

Touch Sensor merupakan Sensor yang mendeteksi adanya sentuhan



            10) Sensor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya.



            11) Sensor Ultraviolet (APDS – 9002)

                        Sensor yang mendeteksi adanya cahaya terang dan gelap

             12) 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.

        13) 74LS48

De  koder BCD ke 7 segment jenis TTL adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengubah kode bilangan biner BCD (Binary Coded Decimal) menjadi data tampilan untuk penampil/display 7 segment yang bekerja pada tegangan TTL (+5 volt DC).  Decoder BCD ke 7 segmen jenis TTL ada beberapa macam diantaranya keluarga IC TTL 7447 dan keluarga IC TTL 7448. Kedua IC TTL tersebut memiliki fungsi yang sama namun peruntukannya berbeda IC 7447 digunakan untuk driver 7 segment common anoda sedangkan IC 7448 digunakan untuk driver dispaly 7 segment common cathode. IC dekoder BCD ke 7 segment sering juga dikenal sebagai driver display 7 segment karena selalu digunakan untuk memberikan driver sumber tegangan ke penampil 7 segment.


            14) 74HC147

         

IC encoder 74147 merupakan IC dalam keluarga TTL yang bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC 74147 memiliki 16 pin dengan kemasan IC DIP. Encoder IC 74147 memiliki 9 jalur input desimal 1 sampai 9 aktif LOW dan 4 jalur output BCD aktif LOW. Tegangan sumber untuk IC 74147 diberikan melalui pin Vcc (+5 volt DC) dan pin GND (ground).

 15) 74151

         

IC 74151 merupakan salah satu dari sekian banyak kompenen multiplexer. IC 74151 memiliki 8 pin input dan juga mempunyai 3 selection dan ada pin enabled. Pada pin output terdapat 2 pin yang memilik output berlawanan


           12) 74154





3.Dasar Teori;[kembali}
  1. 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.


 Grafik Touch sensor


Apabila terdapat sentuhan pada sensor maka frekuensi pada grafik yang dibagian atas akan berada dibagian level bawah yang mana menandakan bahwa adanya sentuhan maka sensor tersebut aktif dan apabila sentuhan tersebut dilepas maka frekuensi sensor akan kembali ke bagian semula.


2. Sensor LDR
Nilai resistansi LDR sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai resitansinya. Sebaliknya, jika cahaya yang mengenainya sedikit (gelap), maka nilai hambatannya menjadi semakin besar, sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Gambar 2. Simbol dan bentuk sensor LDR

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :


·         Tegangan maksimum (DC): 150V
·         Konsumsi arus maksimum: 100mW
·         Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
·         Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
·         Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms
·         Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius


Gambar 3. Grafik respon sensor LDR

 

3. Sensor UV
  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.

Gambar 4.Grafik Sensor Ultraviolet

Semakin kecil cahaya yang diterima oleh sensor maka resistansi atau hambatan yang diberikan semakin besar dan jika semakin besar pencahayaan yang diterima maka semakin kecil resistansinya.

Sensor ultraviolet atau UV Tron ini adalah detektor ultraviolet yang terbuat dari efek metal photoelektrik yang digabung dengan efek gas campuran. Sensor jenis ini mampu mendeteksi api sebuah lilin kecil sampai sejauh 5 meter. Keunggulan sensor api UV Tron ini membutuhkan konsumsi arus yang rendah dan memiliki sensitifitas yang tinggi. Untuk mengakses data sensor ini sanagatlah mudah karena input outputnya hanya sinyal digital 0 atau 1.


        
        Spesifikasi :



a. Prosedur Percobaan 
  •  Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh 
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian 

b.Gambar rangkaian



 c. Vidio




Prinsip Kerja

Apabila LDR menerima sinar matahari maka lampu pada ruangan akan mati secara otomatis, kemudian jika Sensor UV menerima sinar matahari maka motor akan bergerak dan membuka jendela pada ruangan. lalu apabila touch sensor berlogika 1 maka sensor akan menggerakan motor dan membuka pintu pada ruangan.

Ketika LDR menerima sinar matahari disiang hari maka didapat tegangan dan arus akan melewati op amp non inverting dengan tegangan  awal 4.97 dan setelah melewati op amp non inverting menjadi 0.91 dengan penguatan sebesar 2X dari tegangan 0.45 dan tegangan 0.91 ini melewati resistor sebesar 10 kilo ohm dan menghasilkan tegangan VBE menjadi 0.68 yang mana ini akan dapat mematikan lampu ruangan secara otomatis, karena syarat transistor aktif yaitu tegangn VBE besar sama 0,7.

Ketika sensor UV mendeteksi cahaya matahari yang menghasilkan tegangan 1.15 V dengan  penguatan pada op amp non inverting sebesar 2X menjadi 2.31 V , dan setelah melewati resistor sebesar 10 kilo ohm  tegangan VBE menjadi 0.77 V , yang mana ini sudah cukup mengaktifkan transistor dan switch relay dapat berpindah dan menggerakan motor untuk membuka jendela disiang hari.

Ketika sensor touch menerima sentuhan maka tegangan output sebesar 5 V dan arus mengalir menuju transistor dengan bias Voltage Divider yang menghasilkan tegangan VBE sebesar 0.77 V , ini sudah memenuhi untuk transistor dapat aktif. dan switch relay dapat berpindah dan dapat menghidupkan motor sebagai pembuka pintu rumah dan 7 segment menampilkan angka 1 sebagai tanda bahwa sensor touch aktif atau sebagai tanda pintu dibuka.



5.Download;[kembali]

          rangkaian 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

                                                      BAHAN PRESENTASI                                                MATA KULIAH    ELEKTRO...