Aplikasi Kandang Otomatis
1.1. Mendesain rangkaian kandang otomatis.
1.2. Menjelaskan cara kerja rangkaian kandang otomatis.
Konfigurasi pin:
1.3. Melakukan simulasi rangkaian kandang otomatis.
2.1.1 Power Supply DC
2.2.1 Resistor
*Resistor 1k Ohm
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.
Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas.
Datasheet Resistor
ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).
Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas.
Datasheet Resistor
ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).
2.2.2 Potensiometer
Pinout
spesifikasi
• Type: Rotary a.k.a Radio POT
• Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M.
• Power Rating: 0.3W
• Maximum Input Voltage: 200Vdc
• Rotational Life: 2000K cycles
Yang diperlukan
- 1 buah (10 k ohm)
2.2.3 sensor PIR
Passive Infrared Receiver (PIR) adalah sensor yang mampu mendeteksi pergerakan manusia/hewan bersuhu tubuh 30-40 derajat celcius. PIR merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya yang pasif, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia/mamalia tetrapoda.
Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Sensor ini dapat mendeteksi hingga jarak 6 meter.
2.2.4 Kapasitor
Konfigurasi pin:
Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansi Farad (F). Para rangkaian ini kapasitor berperan untuk menstabilkan tegangan input dan output dari regulator tegangan 7805.
Datasheet Kapasitor
Datasheet Kapasitor
2.2.5 LDR
Berfungsi untuk mendeteksi cahaya laser yang mengenainya, jika intensitas cahaya yang mengenai LDR meningkat maka resistansinya akan menurun. LDR dibuat dari 2 sel photokonduktif Cadmium Sulfida (CdS) yang respon spektrumnya mirip dengan mata manusia. Resistansinya turun dengan meningkatnya intensitas cahaya. Aplikasinya seperti kontol penerangan otomatis, batch counting, serta sistem proteksi pencurian.
Fitur:
1. Respon spektrum lebar.
2. Kisaran suhu yang luas.
3. Harga murah.
Datasheet Sensor LDR
Fitur:
1. Respon spektrum lebar.
2. Kisaran suhu yang luas.
3. Harga murah.
Datasheet Sensor LDR
2.2.6 Transistor NPN (BC548/BC547)
Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.
Fitur:
1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA
Datasheet Transistor BC548 dan BC547
Fitur:
1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA
Datasheet Transistor BC548 dan BC547
2.2.7 Buzzer
Buzzer berfungsi sebagai penghasil bunyi pada kondisi yang ditentukan.
3.1 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.
*www.teknikelektronika.com
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.
Contoh pada resistor di atas nilai resistansi resistor adalah 134 Ohm.
Resistor Seri Resistor Paralel
*www.teknikelektronika.com
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.
Resistor Seri Resistor Paralel
3.2 Sensor LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya, jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat. LDR sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling, shutter kamera otomatis, dan lainnya.
Gambar grafik
Grafik perubahan resistansi terhadap intensitas cahaya.
Gambar respon cahaya
Grafik respon LDR terhadap spektrum cahaya tertentu.
Gambar grafik
Gambar respon cahaya
3.3 Transistor NPN (BC548 dan BC547)
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 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 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)
3.4. KapasitorKapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansi Farad (F). Satuan Farad bernilai sangat besar sehingga umumnya digunakan dalam satuan microFarad, nanoFarad, dan pikoFarad. Kapasitor terdiri dari 2 pelat konduktor yang dipisah oleh isolator di antara pelat. Kapasitor dapat dibagi 2, yaitu kapasitor nilai tetap (fixed capacitor) dan kapasitor variabel (variable capacitor):
Secara umum kapasitor memiliki fungsi sebagai berikut:1. Penyimpan muatan listrik sementara.2. Filter dalam rangkaian power supply.3. Kopling.4. Penggeser fasa, dll.
Cara membaca nilai kapasitorContoh pembacaan nilai kapasitor keramik (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi (J : 5%) = ± 95nF sampai 105nFCara menghitung nilai kapasitor :1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.3. Satuan kapasitor dalam piko farad.4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
Rumus Kapasitansi Kapasitor
C = Q×V
Kapasitor Seri Kapasitor Paralel
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 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 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)
3.4. Kapasitor
Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansi Farad (F). Satuan Farad bernilai sangat besar sehingga umumnya digunakan dalam satuan microFarad, nanoFarad, dan pikoFarad. Kapasitor terdiri dari 2 pelat konduktor yang dipisah oleh isolator di antara pelat. Kapasitor dapat dibagi 2, yaitu kapasitor nilai tetap (fixed capacitor) dan kapasitor variabel (variable capacitor):
Secara umum kapasitor memiliki fungsi sebagai berikut:
1. Penyimpan muatan listrik sementara.
2. Filter dalam rangkaian power supply.
3. Kopling.
4. Penggeser fasa, dll.
Cara membaca nilai kapasitor
Contoh pembacaan nilai kapasitor keramik (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi (J : 5%) = ± 95nF sampai 105nF
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
Rumus Kapasitansi Kapasitor
C = Q×V
Kapasitor Seri Kapasitor Paralel
4.1 Prosedur Percobaan [kembali]
Cara kerja rangkaian ini cukup sederhana, baterai berfungsi sebagai sumber tegangan. Arus mengalir dari baterai ke resistor R1 dan ke relay, dari R1 arus menuju ke Vcc Sensor PIR, saat sensor PIR mendeteksi pegerakan atau berlogika 1 arus akan mengalir dari Vout ke basis Transistor npn Q1 sehingga arus pada kolektor yang diterima dari relay dapat mengalir ke emitter transistor npn lalu ke ground sehingga relay on sehingga arus dapat mengalir dari baterai B2 ke buzzer dan motor DC sehingga buzzer berbunyi dan sumber yang melewati relay akan diteruskan ke relay yang terhubung dengan motor DC untuk membuka pintu kandang. Namun untuk menghidupkan relay diperlukan sumber tambahan dengan menggunakan sumber tegangan DC sebesar 5V yang diteruskan ke OpAmp lalu ke sensor LDR. Ketika tidak ada cahaya maka relay yang menggerakkan motor DC tidak akan ON, namun ketika sensor LDR menangkap intesitas cahaya dengan besaran tertentu yang pada kasus ini adalah cahaya matahari, maka relay akan ON sehingga pintu kandang terbuka. Oleh karena itu, pintu kandang hanya akan terbuka ketika ada hewan ternak yang berdiri di dekat pintu di saat matahari bersinar.
4.2 Rangkaian Simulasi [kembali]
