Aplikasi sensor pir dan sensor ldr untuk lampu dan pintu otomatis



1.Tujuan[kembali]

  1. dapat mengaplikasikan rangkaian menggunakan sensor pir dan sensor ldr
  2. mengetahui komponen apa saja yang digunakan dalam pembuatan aplikasi ini
  3. mensimulasikannya dengan proteus

 2. Alat dan Bahan[kembali]

Alat

1.baterai




Bahan:


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




















2.sensor ldr

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

1.Tegangan maksimum (DC): 150V
2.Konsumsi arus maksimum: 100mW
3.Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 4.100KΩ
4.Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
5.Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius



3.1n4002


Spesifikasi Dioda mempunyai dua elektroda, yaitu anoda (A) dan katoda (K). Dioda type 1N4002 yang mempunyai kemampuan dilalui arus max. 1A pada tegangan max.100V untuk penyearah tegangan AC frekuensi rendah. Dioda 1N4002 hanya dapat menghantarkan arus dan tegangan yang besar pada satu arah saja.  



Pada dioda  konfigurasi PIN, terdapat sebuah area semikonduktor intrinsic (tanpa doping) yang diletakkan antara P dan N junction. Efek dari penambahan area intrinsic tersebut adalah dengan melebarnya area deplesi yang membatasi pergerakan elektron, dan hal ini tepat digunakan untuk suatu aplikasi pensinyalan (switching).




4.bc547

Pin Configuration BC547

Pin Number

Pin Name

Description

1

Collector

Arus mengalir melalui kolektor

2

Base

Mengontrol bias transistor

3

Emitter

Arus mengalir keluar melalui emitor

Spesifikasi BC547
Transistor NPN Bi-Polar
Penguatan Arus DC (hFE) maksimum 800
Arus Kolektor Berkelanjutan (IC) adalah 100mA
Emitter Base Voltage (VBE) adalah 6V
Base Current (IB) adalah maksimum 5mA
Tersedia dalam Paket To-92



5.motor


spefikasi motor terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan RotorStator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).



6.pir sensor

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




10.resistor

spesifikasi;
Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 :  (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor

 3. Dasar Teori[kembali]

1.relay


Pengertian Relay dan Fungsinya – 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.

2.sensor pir


Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.

Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (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.
  1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan

    Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.
  2. Respon terhadap suhu

    Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR

3.sensor ldr


  1. Dari grafik dapat disimpulkan bahwa besarnya hambatan atau resistansi dari sensor ldr dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diberikan, dan dapat dilihat bahwa semakin besar intensitas cahaya maka nilai resistansinya akan semakin kecil dan begitu sebaliknya. 
4.1n4002 (dioda)










Dioda adalah komponen/part elektronik aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor yang berfungsi utama menyearahkan AC menjadi DC.
Dioda mempunyai dua elektroda, yaitu anoda (A) dan katoda (K). Dioda bersifat hanya meluluskan satu potential/ polaritas tegangan dan menahan/tidak meluluskan potential tegangan yang lainnya.

5.resistor




Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan 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)

Resistor di pasaran

6.baterry

7.opamp



Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.

8.motor


Pengertian Motor DC dan Prinsip Kerjanya – 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.

 4.Percoban[kembali]

    a. Prosedur percobaan
        1.siapkan komponen yang dibutuhkan dari library proteus
        2.susun seperti pada gambar rangkaian
    b. gambar rangkain





    
    c.prinsip kerja


Saat LDR tidak mendapakan cahaya (gelap) maka hambatan pada LDR semakin besar sehingga tegangan dari baterai menjadi sangat kecil dan arusnya tidak dapat mengalir  dan kemudian tidak dapat mengaktifkan relay RL1 karena tidak ada arus atau tegangan yang lebih kecil dari yang diperlukan.
Saat LDR mendapatkan cahaya maka hambatannya menjadi kecil  sehingga tegangan dari baterai menjadi tidak banyak berkurang sehingga mengaktifkan relay RL1.
Disisi lain, ketika sensor PIR berlogika 0, maka tidak akan ada tegangan yang dioutputkan  Sedangkan ketika sensor PIR berlogika 1, maka akan ada tegangan yang dioutputkant sehingga dapat menggerakkan Motor DC dan mengaktifkan relay RL2.

 5.Video simulasi[kembali]







 6.Dwonload[kembali]

gambar rangkain simulasi klik disini
video simulasi klik disini
data sheet opamp klik disini
data sheet sensor ldr klik disini
data sheet resistor klik dsisini
data sheet BC546 klik disini
data sheet sensor pir klik disini
library proteus sensor LDR klik disini
library proteus sensor pir klik disini







Entri yang Diunggulkan

  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATAKULIAH  ELEKTRONIKA B OLEH: Dini Meilinda 2010951022 Dosen Pengampu: Dr. Ir. Darwison Referensi:           Darw...