Elektronika Industri

TUGAS 6. APLIKASI RANGKAIAN BAB 7-10

(RANGKAIAN KONTROL KEAMANAN BRANKAS DENGAN SENSOR GETARAN DAN SENSOR CAHAYA)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan dan Fungsi

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Rangkaian Simulasi

5. Video

6. File Download

1. Tujuan dan Fungsi[Kembali Ke Daftar Isi]

Tujuan dari penggunaan komponen sensor pada rangkaian ini adalah untuk mengendalikan rangkaian ini secara otomatis ketika ada getaran yang melewati sensor getaran dan juga ketika ada cahaya yang melewati sensor cahaya pada rangkaian ini. Sedangkan tujuan dari pembuatan rangkaian ini ada 3, yaitu :

1. Merancang rangkaian sensor alarm keamanan brankas

2. Mengetahui cara kerja rangkaian sensor alarm keamanan brankas

3. Melakukan uji coba dan simulasi rangkaian sensor alarm keamanan brankas

2. Alat dan Bahan[Kembali Ke Daftar Isi]

a. Sensor Getaran (SW-420)

Pada rangkaian kontrol keamanan sensor brankas dengan sensor getaran dan sensor cahaya ini, sensor getaran digunakan untuk mendeteksi getaran yang terjadi pada area disekitar sensor getaran dipasang. sensor getaran ini akan berfungsi untuk mengaktifkan buzzer jika terdeteksi terjadi getaran oleh sensor.

b. Resistor

Resistor merupakan bagian dari rangkaian elektronik dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dirangkai dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikelkromium). Karakteristik utama dari suatu resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :

Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama
Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua
Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga
Masukkan Jumlah nol dari kode warna gelang keempat atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n) dan dikaitkan dengan warna gelang tadi
Gelang kelima ini merupakan nilai toleransi dari resistor

c. Battery

Baterai (Battery) merupakan suatu komponen yang berupa sebuah alat dan dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.

d. LDR (Light Dependent Resistor)

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR merupakan suatu jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap.

e. Potensiometer

Potensiometer merupakan salah satu jenis resistor yang mempunyai nilai resistansi yang dapat diatur sesuai dengan kebutuhan rangkaian elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan salah satu jenis resistor yang tergolong dalam kategori variabel resistor. Secara struktur, potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar diatas menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.

f. Relay

Relay merupakan Saklar (Switch) yang dioperasikan dengan 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.

g. Dioda

Dioda (Diode) merupakan sebuah 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. Dioda berfungsi sebagai penyearah arus pada rangkaian, pada rangkaian ini, dioda digunakan untuk mencegah arus balik masuk ke output sensor dan op-amp. Serta untuk mencegah tegangan yang tinggi akibat dari arus balik kumpulan relay.

g. Buzzer

Buzzer berfungsi sebagai alarm pada rangkaian yang akan aktif ketika ada cahaya yang melewati sensor LDR dan jika terjadi getaran yang terdeteksi oleh sensor getaran.

g. Transistor BC547

Buzzer berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor menuju emitor.

3. Landasan Teori[Kembali Ke Daftar Isi]

Modul Sensor ini menghasilkan logic states yang bergantung pada getaran dan gaya luar yang mempengaruhinya. Ketika tidak ada getaran modul ini menghasilkan logika output LOW. Ketika dirasakan getaran output modul menjadi HIGH. Modul Sensor Getaran SW-420 dilengkapi dengan komparator LM393, potensiometer untuk pengaturan sensitivitas, serta LED untuk indikasi sinyal.

Fitur:

1. Switch standarnya dalam keadaan tertutup.

2. Tegangan Suplai 3.3V - 5V.

3. Indikator LED on-board.

4. LM393 on-board.

Aplikasi:

1. Deteksi Getaran.

2. Sistem proteksi pencurian.

3. Mobil pintar.

4. Alarm Gempa.

5. Alarm Motor.

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.

LM358 terdiri dari dua op-amp independen dengan kompensasi frekuensi tinggi. Perangkat ini memiliki drain arus power supply yang rendah.

Fitur:

1. Frekuensi dikompensasi internal untuk unity gain.

2. Penguatan DC yang tinggi: 100dB.

3. Supply 1.5V ~ 16V.

4. Cocok untuk dioperasikan dengan baterai.

5. Tegangan dan arus Offset input rendah.

6. Kisaran tegangan input diferensial sama dengan tegangan catu daya.

Selain digunakan sebagai penguat, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh. 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.

4. Prinsip Kerja [Kembali Ke Daftar Isi]

Pertama, rangkaian Op - Amp bertindak sebagai komparator, yaitu membandingkan tegangan pada terminal inverting dan non-inverting dan menghasilkan keluaran yang sesuai.

Pembagi tegangan resistor 10 KΩ dan LDR terhubung ke terminal non-inverting Op–Amp dan Potensiometer 10 KΩ terhubung ke terminal inverting.

LDR diletakkan pada tempat yang gelap sehingga resistansinya lebih tinggi dari 10 KΩ dan tegangannya lebih besar daripada resistor 10 KΩ. Tegangan di kaki non-inverting lebih rendah daripada tegangan kaki inverting dan output Op-Amp low 0V.

Jika LDR terkena cahaya (misalnya saat pintu brankas dibuka) akan terjadi sebaliknya sehingga tegangan di kaki non-inverting lebih tinggi dari pada tegangan kaki inverting dan output Op-Amp high ±7.8V.

Jika tegangan base-emiter lebih besar dari 0.7V maka transistor akan ON sebagai saklar.

Sensor getaran SW-420 dihubungkan dengan baterai bertegangan 5V. Output dari sensor ini dihubungkan dengan base transistor. Jika ada getaran yang terdeteksi pada sensor outputnya akan menjadi high sehingga dapat mengaktifkan transistor sebagai saklar. Ouput sensor getaran paralel terhadap output Op-Amp sehingga untuk mengaktifkan transistor hanya memerlukan output dari salah satu sensor saja.

5. Video[Kembali Ke Daftar Isi]

6. Download [Kembali Ke Daftar Isi]