Kontrol Sun Tracker

 [menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar teori

4. Percobaan

5. Download File

 1. Tujuan [kembali]

•  - Mengetahui fungsi komponen yang digunakan.
•  - Mengetahui prinsip kerja LM35.
•  - Mengetahui prinsip kerja sensor cahaya (LDR)
•  - Mengetahui prinsip kerja sensor hujan
•  -Membuat rangkaian aplikasi "Sun Tracker" pada aplikasi Proteus.

 2. Alat dan Bahan [kembali]

ALAT

instrument

1)Multimeter

Multimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

 

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Multimeter

Generator Daya

1) Baterai

 

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

Spesifikasi dan Pinout Baterai

•  Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
•  Output voltage: dc 1~35v
•  Max. Input current: dc 14a
•  Charging current: 0.1~10a
•  Discharging current: 0.1~1.0a
•  Balance current: 1.5a/cell max
•  Max. Discharging power: 15w
•  Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
•  Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
•  Ukuran: 126x115x49mm
•  Berat: 460gr

    

2) Power Suply

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. Spesifikasi :

Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

BAHAN

      1) Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). 

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi

·         2) Dioda

Spesifikasi

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.

3) Transistor

Merupakan transistor tipe NPN yang digunakan untuk switching agar mengaktifkan kontak relay dan relay tersebut akan memberikan kontak pada motor DC dan output lainnya.

Spesifikasi :

•  Bi-Polar Transistor
•  DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
•  Continuous Collector current (IC) is 100mA
•  Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V
•  Base Current(IB) is 5mA maximum

4) Op Amp - LM741

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.

 

Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi:

   9. LM35

komponen input

1)Rain Sensor

Pin Configuration of Rain Sensor:

S.No:	Name	Function
1	VCC	Connects supply voltage- 5V
2	GND	Connected to ground
3	D0	Digital pin to get digital output
4	A0	Analog pin  to get analog output

2)Logicstate

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

Pinout

·        

333)Sensor LDR

Beberapa karakteristik yang terdapat pada sensor LDR antara lain adalah :

•  Tegangan maksimum (DC) :  150 V
•  Konsumsi Arus Maksimum :  100 mW
•  Tingkatan Resistansi / Tahanan : 10 Ohm hingga 100k Ohm
•  Puncak Spektral :  540 nm (ukuran gelombang cahaya)
•  Waktu Respon Sensor : 20ms – 30 ms
•  Suhu Operasi :  -30o Celcius  –  70o Celcius

4. Sensor sentuh

Sensor sentuh ini 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).

Komponen Output

   

1) 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
• Pinout
  

   

2)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.

Spesifikasi

Pinout

Grafik Respons:

3) Ground

Sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu. Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

 3. Dasar Teori [kembali]

A. Sun Tracker/Pelacak cahaya matahari

    

    Pelacak mengarahkan panel surya atau modul ke arah matahari. Perangkat ini mengubah orientasi mereka sepanjang hari untuk mengikuti jalur matahari untuk memaksimalkan penangkapan energi. Pelacak surya sumbu tunggal berputar pada satu sumbu bergerak bolak-balik dalam satu arah.

A. LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. sensor suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor.

LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sesor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan liniearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Bentuk sensor LM3 seperti transistor kemasan TO92. Harga Sensor LM 35 adalah sekitar 15 ribu rupiah. Adapun Aplikasinya banyak digunakan pada Project Arduino yang berkaitan dengan suhu ruang seperti Pada Home Automation.

Cara kerja Sensor suhu LM35

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. 

Konfigurasi PinOut

Tiga pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, 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 antara 4 Volt sampai 30 Volt.

Karakteristik Sensor LM 35

• Resolusi Sensor 10 mVolt/ ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
• Keakurasi kalibrasi 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
• Jangkauan maksimal operasi suhu -55 ºC sampai +150 ºC.
• Tegangan kerja  4v sampai 30 volt.
• Konsumsi arus rendah kurang dari 60 µA.
• Faktor pemanasan diri yang rendah (low-heating) kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
• Impedansi keluaran yang rendah 0,1 W untuk beban 1 mA.
• Toleransi ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC

   

B. 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.

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi

C. Dioda

Dioda adalah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Sebuah Dioda dibuat dengan menggabungkan dua bahan semi-konduktor tipe-P dan semi-konduktor tipe-N. Ketika dua bahan ini digabungkan, terbentuk lapisan kecil lain di antaranya yang disebut depletion layer. Ini karena lapisan tipe-P memiliki hole berlebih dan lapisan tipe-N memiliki elektron berlebih dan keduanya mencoba berdifusi satu sama lain membentuk penghambat resistansi tinggi antara kedua bahan seperti pada gambar di bawah ini. Lapisan penyumbatan ini disebut depletion layer.

 

Ketika tegangan positif diterapkan ke Anoda dan tegangan negatif diterapkan ke Katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias maju. Selama keadaan ini tegangan positif akan memompa lebih banyak hole ke daerah tipe-P dan tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke daerah tipe-N yang menyebabkan depletion layer hilang sehingga arus mengalir dari Anoda ke Katoda. Tegangan minimum yang diperlukan untuk membuat dioda bias maju disebut forward breakdown voltage.

Jika tegangan negatif diterapkan ke anoda dan tegangan positif diterapkan ke katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias terbalik. Selama keadaan ini tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke material tipe-P dan material tipe-N akan mendapatkan lebih banyak hole dari tegangan positif yang membuat depletion layer lebih besar dan dengan demikian tidak memungkinkan arus mengalir melaluinya. Kondisi ini hanya terjadi pada dioda yang ideal, kenyataannya arus yang kecil tetap dapat mengalir pada bias terbalik dioda.

Dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

1. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.

2. Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.

3. Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan.

4. Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya.

5. Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali

D. Transistor

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik 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. 

NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari kaki emitor ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor diberikan arus positif pada basisnya.

 

·      Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

·      Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

·   Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor. 

E. 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.

    Varian dari sistem DC adalah motor seri AC, juga dikenal sebagai motor universal , yang pada dasarnya adalah perangkat yang sama tetapi beroperasi pada aruis bolak balik . Karena dinamo dan arus medan berlawanan arah pada saat yang sama, perilaku motor serupa dengan perilaku saat diberi energi dengan arus searah. Untuk mencapai kondisi pengoperasian yang lebih baik, rel AC sering kali disuplai dengan arus padafrekuensi yang lebih rendah daripada pasokan komersial yang digunakan untuk penerangan dan daya umum; pembangkit listrik arus traksii    khusus digunakan, atau konveter putar digunakan untuk mengubah daya komersial 50 atau 60 Hz menjadi 25 Hz atau 16  Frekuensi ² ⁄ 3 Hz digunakan untuk motor traksi AC. Sistem AC memungkinkan distribusi daya yang efisien di sepanjang jalur rel, dan juga memungkinkan kontrol kecepatan dengan switchgear pada kendaraan.

    Motor induksi AC dan motor sinkron sederhana dan perawatannya rendah, tetapi sulit diterapkan pada motor traksi karena karakteristik kecepatan tetapnya. Motor induksi AC hanya menghasilkan sejumlah daya yang berguna pada kisaran kecepatan yang sempit yang ditentukan oleh konstruksinya dan frekuensi catu daya AC. 

F. Ground

    

Fungsi Grounding

Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah beberapa fungsi dari grounding:

 

1. Untuk keselamatan, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, misalnya kabel grounding yang terpasang pada badan/sasis alat elektronik seperti setrika listrik akan mencegah kita tersengat listrik saat rangkaian di dalam setrika bocor dan menempel ke badan setrika.
2. Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. meski sifatnya sama, namun pemasangan kabel grounding untuk instalasi rumah dan grounding untuk pernangkal petir pemasangannya harus terpisah.
3. Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
4. Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.

G. Relay

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 

H. Sensor LDR

CARA MENGUKUR LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR) DENGAN MULTIMETER

Alat Ukur yang digunakan untuk mengukur nilai hambatan LDR adalah Multimeter dengan fungsi pengukuran Ohm (Ω). Agar Pengukuran LDR akurat, kita perlu membuat 2 kondisi pencahayaan yaitu pengukuran pada saat kondisi gelap dan kondisi terang. Dengan demikian kita dapat mengetahui apakah Komponen LDR tersebut masih dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

Mengukur LDR pada Kondisi Terang

1. Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi Ohm
2. Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
3. Berikan cahaya terang pada LDR
4. Baca nilai resistansi pada Display Multimeter. Nilai Resistansi LDR pada kondisi terang akan berkisar sekitar 500 Ohm.

Mengukur LDR pada Kondisi Gelap

1. Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi Ohm
2. Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
3. Tutup bagian permukaan LDR atau pastikan LDR tidak mendapatkan cahaya
4. Baca nilai resistansi pada Display Multimeter. Nilai Resistansi LDR di kondisi gelap akan berkisar sekitar 200 KOhm.

Catatan :

• Hasil Pengukuran akan berubah tergantung pada tingkat intesitas cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri.
• Satuan terang cahaya atau Iluminasi (Illumination) adalah lux

Sebutan lain untuk LDR (Light Dependent Resistor) adalah Photo Resistor, Photo Conduction ataupun Photocell.rgerak secara acak mengikuti atom.

I. 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.

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)


Amplifier Operasional:
Penguat Pembalik:

Istilah berikut digunakan dalam rumus dan persamaan untuk Penguatan Operasional.
·         R f  = Resistor umpan balik
·         R in  = Resistor Masukan
·         V in = Tegangan masukan
·         V keluar  = Tegangan keluaran
·         Av  = Penguatan Tegangan
Penguatan tegangan:
Gain loop dekat dari penguat pembalik diberikan oleh;

Tegangan Keluaran:
Tegangan keluaran tidak sefasa dengan tegangan masukan sehingga dikenal sebagai  penguat pembalik .



Penguat Penjumlahan:

 
Tegangan Keluaran:
Output umum dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;





Jumlah Tegangan Input Amplifikasi Terbalik:
jika resistor inputnya sama, outputnya adalah jumlah tegangan input yang diskalakan terbalik,
Jika R 1  = R 2  = R 3  = R n  = R



Output yang Dijumlahkan:
Ketika semua resistor dalam rangkaian di atas sama, outputnya adalah jumlah terbalik dari tegangan input.
Jika R f  = R 1  = R 2  = R 3  = R n  = R;
V keluar  = – (V 1  + V 2  + V 3  +… + V n )
Penguat Non-Pembalik:

Istilah yang digunakan untuk rumus dan persamaan Penguat Non-Pembalik.
·         R f  = Resistor umpan balik
·         R = Resistor Tanah
·         V masuk = Tegangan masukan
·         V keluar  = Tegangan keluaran
·         Av  = Penguatan Tegangan
Keuntungan Penguat:
Gain total penguat non-pembalik adalah;

Tegangan Keluaran:
Tegangan output penguat non-pembalik sefasa dengan tegangan inputnya dan diberikan oleh;



Unity Gain Amplifier / Buffer / Pengikut Tegangan:
Jika resistor umpan balik dilepas yaitu R f  = 0, penguat non-pembalik akan menjadi pengikut / penyangga tegangan 





Penguat Diferensial:





Istilah yang digunakan untuk rumus Penguat Diferensial.
·         R f  = Resistor umpan balik
·         R a  = Resistor Input Pembalik
·         R b  = Resistor Input Non Pembalik
·         R g  = Resistor Ground Non Pembalik
·         V a = Tegangan input pembalik
·         V b = Tegangan Input Non Pembalik
·         V keluar  = Tegangan keluaran
·         Av  = Penguatan Tegangan
Keluaran Umum:
tegangan keluaran dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;





Keluaran Diferensial Berskala:
Jika resistor R f  = R g   & R a  = R b  , maka output akan diskalakan perbedaan dari tegangan input;





Perbedaan Penguatan Persatuan:
Jika semua resistor yang digunakan dalam rangkaian adalah sama yaitu R a  = R b  = R f  = R g  = R, penguat akan memberikan output yang merupakan selisih tegangan input;
V keluar  = V b  – V a
Penguat Pembeda





 
Penguat Operasional jenis ini memberikan tegangan output yang berbanding lurus dengan perubahan tegangan input. Tegangan keluaran diberikan oleh;





Input gelombang segitiga => Output gelombang persegi panjang
Input gelombang sinus => Output gelombang kosinus
Penguat Integrator





 
Penguat ini memberikan tegangan keluaran yang merupakan bagian integral dari tegangan masukan.

J.  Rain Sensor

Rain sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi hujan turun atau tidak. Intinya sensor ini jika terkena air pada papan sensornya maka resistansinya akan berubah, semakin banyak semakin kecil dan sebaliknya. 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’.

 

Gambar 3.1 Rain Sensor (sensor hujan/air)

Gambar 3.2 grafik rain sensor

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

 Gambar 3.3 PIN rain sensor

 

      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.

K. Sensor Sentuh

Pengertian Sensor Sentuh

Seperti namanya, sensor sentuh atau touch sensor adalah sensor elektronik yang bisa mendekeksi sentuhan.

Sensor sentuh ini 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 berkembangnya zaman dan juga teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan sudah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Jenis-Jenis Sensor Sentuh

Berdasarkan fungsinya sensor sentuh dapat dibagi menjadi 4 yaitu sensor kapasitif, sensor resistif, multi touch dan surface acoustic wave.

Nah untuk itu simak pembahasannya mengenai keempat jenis sensor sentuh tersebut dibawah ini.

1. Sensor Kapasitif

Sensor kapasitif adalah sensor sentuh yang sangat populer saat ini, hal ini dikarenakan sensor kapasitif lebih kuat, tahan lama serta mudah digunakan dan harganya pun yang relatif lebih murah dari sensor resistif.

Smartphone saat ini sudah 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 ini 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 (ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus atau sarung khusus yang mempunyai sifat konduktif.

Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan lalu direspon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut.

Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan direspon oleh layar sensor kapasitif apabila menggunakan bahan non-konduktif sebagai pelantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

2. Sensor Resistif

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 bisa beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

Sensor sentuh ini terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau cela yang sangat kecil.

Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini umumnya terbuat dari sebuah film.

Film-film pada umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan transparan.

Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari ataupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah.

Sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut serta memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

Grafik respon sensor sentuh

4. Percobaan [kembali]

    A. Prosedur percobaan

Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.

Buka schematic capture, pilih bagian component mode (), dan pada bagian devices klik 'P'.

Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.

Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.

Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.

Buka bagian Terminals mode ().

Pilih terminal yang diperlukan.

Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.

Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.

Klik play () pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.

Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output LED pada rangkaian sensor sentuh tersebut dan motor sebagai penggerak keran

    B. Prinsip Kerja

Ketika sensor UV memberi V output lebih dari 2,54 V, lalu tegangan tersebut akan masuk ke kaki op amp non inverting detector yang akan mengeluarkan vout dengan rumus Vo = AOL(V2-V1) maka relay akan aktif dan melanjutkan ke rangkaian motor pada alat kontrol sun tracker

Ketika sensor LM35 menerima suhu dengan syarat <25 C dia akan mati dan sebaliknya lalu LM35 akan merubah suhu menjadi tegangan dengan rumus Suhux10mV yang akan bernilai 0,25V,lalu tegangan tersebut akan masuk ke kaki op amp non inverting detector yang akan mengeluarkan vout dengan rumus Vo = AOL(V2-V1) lalu tegangan tersebut masuk dari kaki basis transistor lalu menuju relay melalui kaki collector yang menyebabkan relay aktif

 Rain sensor berfungsi sebagai pencegah konslet jika terjado hujan maka logicstate akan berubah menjadi 1,yang mana tegangan tersebut bernilai 5V dan masuk ke OP AMP voltage follower yang mengeluarkan vout yang sama dengan vin lalu akan menyebabkan relay aktif dan memutuskan hubungan

Ketika sensor UV, sensor suhu dan sensor hujan semuanya mengaktifkan relay, maka akan mensupply tegangan ke sensor LDR yang mana sensor LDR akan mengaktifkan motor

 Sensor LDR akan aktif dengan syarat <=0,25 akan mati dan sebaliknya lalu disini Vout dari LDR akan masuk melalui kaki OP AMP non inverting detector dan mengeluarkan Vout denagn rumus AOL(V2-V1) karena dibatasi oleh power supply sebesar 12V maka Vout akan<12V lalu vout tersebut masuk melalui kaki basis dan keluar ke kaki kolektor dan meyebabkan relay aktif

Touch sensor mendeteksi adanya sentuhan jari untuk mengaktifkan/menonaktifkan sun tracker.

Dari sensor mengalir arus menuju ke R2 sehingga mendapatkan tegangan sebesar 5V. Arus mengalir ke non inverting amplifier sehingga didapatkan output sebesar 10V. Output tsb didapatkan dari rumus Vo = (Rf/Ri +1) Vi . Tegangan tsb di umpan ke R13 sebesar 10kohm menuju ke kaki base menuju ke emittor menuju ke R21 dan menuju ke ground.

Didapatkan VBE sebesar 0.75V. Karena melebihi syarat aktif transistor yaitu sebesar >0.6V maka transistor menjadi aktif . Arus dari VCC mengalir ke R11 menuju ke kaki base menuju ke emittor menuju ke R21 dan menuju ke ground. Dan juga arus dari VCC mengalir ke relay 4 menuju ke collector menuju ke emittor menuju ke R21 menuju ke ground.

Karena adanya arus yang mengalir pada relay membuat switch berpindah dari kiri ke kanan yang membuat menjadi rangkaian tertutup. Baterai sebesar 12V mengalirkan arus menuju ke motor sehingga motor dapat berfungsi

    C. Video

  5. Download File [kembali]

Download Rangkaian Proteus

Download Video Simulasi Rangkaian

Download Datasheet Resistor

Download Datasheet Transistor 2n222

Download Datasheet OPAMP

Download Datasheet Relay

Download Datasheet Diode

Download Datasheet Touch Sensor

Download LIBRARY Touch Sensor

Download Datasheet Rain Sensor

Download LIBRARY Rain Sensor

Download Datasheet UV Sensor

Download Datasheet Sensor Suhu

Download Datasheet Sensor LDR