Penerangan Lampu Otomatis
KONTROL PENERANGAN RUANGAN
1. Tujuan [kembali]
- untuk mengetahui apa fungsi dari transistor dan op amp
- untuk mengetahui prinsip kerja transistor dan op amp
- Dapat merangkai dan menganalisa prinsip kerja transistor dan op amp
2. Alat dan Bahan [kembali]
2.1 Alat
DC Voltemeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mnegukur tegangan DC.
2.2 Bahan
Resistor
Spesifikasi resistor yang digunakan:
a. Resistor 10 ohm
b. Resistor 220 ohm
c. Resistor 10k ohm
Transistor NPN
OP AMP
Komponen Input
b. Rain Sensor
Rain sensor berfungsi untuk mendeteksi kebocoan dari tank air.
Konfigurasi pin rain sensor
Grafik respon rain sensor
Spesifikasi:
Vin : DC 5V 9V.
Radius : 180 derajat.
Jarak deteksi : 5 7 meter.
Output : Digital TTL.
Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
Berat : 10 gr.
Vin : DC 5V 9V.
Radius : 180 derajat.
Jarak deteksi : 5 7 meter.
Output : Digital TTL.
Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
Berat : 10 gr.
Touch Sensor
Pir Sensor
- Vin : dc 5v 9v.
- Radius : 180 derajat.
- Jarak deteksi : 5 7 meter.
- Output : digital ttl.
- Memiliki setting sensitivitas.
- Memiliki setting time delay.
- Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
- Berat : 10 gr.
Relay
Konfigurasi Pin
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.
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 gleang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.
b. Touch sensor
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
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.
g. Relay
Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring
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)
h. Dioda
Diode (diode) adalah 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. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:
· Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.
· Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.
· Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.
· Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator
· Untuk penyearah
· Untuk indikator
· Untuk alat menggandakan tegangan.
· Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo.
Simbol dioda adalah :
Untuk menentukan arus zenner berlaku persamaan:
Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.
i. Lampu
Lampu Listrik adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus listrik. Arus listrik yang dimaksud ini dapat berasal tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik terpusat (Centrally Generated Electric Power) seperti PLN dan Genset ataupun tenaga listrik yang dihasilkan oleh Baterai dan Aki.
Jenis Jenis Lampu Listrik
Seiring dengan perkembangan Teknologi, Lampu Listrik juga telah mengalami berbagai perbaikan dan kemajuan. Teknologi Lampu Listrik bukan saja Lampu Pijar yang ditemukan oleh Thomas Alva Edison saja namun sudah terdiri dari berbagai jenis dan Teknologi. Pada dasarnya, Lampu Listrik dapat dikategorikan dalam Tiga jenis yaitu Incandescent Lamp (Lampu Pijar), Gas-discharge Lamp (Lampu Lucutan Gas) dan Light Emitting Diode (Lampu LED).
Lampu Pijar (Incandescent Lamp)
Lampu Pijar atau disebut juga Incandescent Lamp adalah jenis lampu listrik yang menghasilkan cahaya dengan cara memanaskan Kawat Filamen di dalam bola kaca yang diisi dengan gas tertentu seperti nitrogen, argon, kripton atau hidrogen. Kita dapat menemukan Lampu Pijar dalam berbagai pilihan Tegangan listrik yaitu Tegangan listrik yang berkisar dari 1,5V hingga 300V.
Lampu Pijar yang dapat bekerja pada Arus DC maupun Arus AC ini banyak digunakan di Lampu Penerang Jalan, Lampu Rumah dan Kantor, Lampu Mobil, Lampu Flash dan juga Lampu Dekorasi. Pada umumnya Lampu Pijar hanya dapat bertahan sekitar 1000 jam dan memerlukan Energi listrik yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis-jenis lampu lainnya.
Lampu Lucutan Gas (Gas discharge Lamp)
Lampu lucutan gas menghasilkan cahaya dengan mengirimkan lucutan elektris melalui gas yang terionisasi, misalnya pada plasma. Sifat lucutan gas sangat tergantung pada frekuensi atau modulasi arus listriknya. Biasanya, lampu lampu ini menggunakan gas mulia (argon, neon, kripton, dan xenon) atau campuran dari gas-gas tersebut. Sebagian besar lampu-lampu ini juga mengandung bahan-bahan tambahan, seperti merkuri, natrium, dan/atau halida logam.
Lampu LED (Light Emitting Diode)
Lampu LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
h. OpAmp
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.
Simbol
Karakteristik IC OpAmp
· Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
· Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
· Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
· Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
· Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
· Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Inverting Amplifier
Rumus:
NonInverting
Rumus:
Komparator
Rumus:
Adder
Rumus:
Bentuk Gelombang
C. Prinsip Kerja
Prinsip kerja sensor sentuh
ketika sensor mendeteksi adanya sentuhan dari seseorang akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output 5 volt menuju R1 dan masuk ke kutub positif op amp sebagai tegangan input(Vi) lalu kutub negatif dari op amp dilalu oleh R8 dan R6 lalu didapatkan lah Vo dengan rumus Vo=(R8/R6+1)*Vi dengan nilai 10V lalu melalu R15 dan transistor aktif karena Vbe memenuhi syarat. dari power menuju kaki relay ke kaki kolektor keluar di kaki emitter lalu ke ground,relay yg sudah ter swtich lalu menimbulkan loop yang menghidupkan lampu
Prinsip kerja pir sensor
ketika sensor mendeteksi adanya keberadaan dari seseorang akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output 5 volt menuju R14 dan masuk ke kutub positif op amp sebagai tegangan input(Vi) lalu kutub negatif dari op amp dilalu oleh R11 dan R3 lalu didapatkan lah Vo dengan rumus Vo=(R3/R11+1)*Vi dengan nilai 10V lalu melalui R5 dan transistor aktif karena Vbe memenuhi syarat. dari power menuju kaki relay ke kaki kolektor keluar di kaki emitter lalu ke ground,relay yg sudah ter swtich lalu menimbulkan loop yang menghidupkan lampu
Prinsip kerja rain sensor
ketika sensor mendeteksi adanya hujan dari atap akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output menuju R9 yang bernilai 5 volt dan masuk ke kutub positif op amp sebagai tegangan input(Vi) lalu kutub negatif dari op amp dilalu oleh R10 dan R13 lalu didapatkan lah Vo dengan rumus Vo=(R13/R10+1)*Vi dengan nilai 10V lalu melalui R16 dan transistor aktif karena Vbe memenuhi syarat. dari power menuju kaki relay ke kaki kolektor keluar di kaki emitter lalu ke ground,relay yg sudah ter swtich lalu menimbulkan loop yang menutup gorden
Prinsip kerja sensor LDR dan sensor suhu
Ketika cahaya matahari tidak terdeteksi oleh sensor LDR yang berada di luar ruangan, maka sensor akan mengeluarkan tegangan yang nantinya akan dibandingkan dengan V ref sesuai prinsip detektor non-inverting Vref = +, sehingga jika Vi < 4.97v maka Vo = - 15 V. namun jika Vi > 4.97 V, maka Vo = + 15 V. saat Vo = + 15 V melewati transistor npn, dinama jika Vb-e > 0.6 V, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor yang membuat arus dari tegagan Vcc mengalir melewati relay menuju kaki kolektor kemudian keluar dari kaki emitor. karena ada arus yang mengalir melalui kumparan relay maka switch relay akan bergeser dari kanan ke kiri, hal ini membuat rangkaian dari sensor suhu terhubung.
saat sensor suhu mendeteksi suhu di luar rungan, maka sensor akan mengeluarkan tegangan yang nantinya akan dibandingkan dengan V ref sesuai prinsip detektor inverting Vref = +, sehingga jika Vi < 0.3v maka Vo = + 15 V. namu jika Vi > 0.3 V, maka Vo = - 15 V. saat Vo = + 15 V melewati transistor npn, dinama jika Vb-e > 0.6 V, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor, sehingga motor dapat bergerak.
Video
-File HTML [download]
-Download File Datasheet UV [Download]
-Download File Datasheet Touch sensor [downlaod]
-Download File Datasheet Rain sensor [download]
-Download File Datasheet PIR sensor [download]
Download File Datasheet sensor [download]
-Download File Datasheet Diode [download]
-Download File Datasheet Relay [download]
-Download File Datasheet Op Amp [download]
-Download File Datasheet Resistor [download]
-Download File Datasheet LED [download]
-Download File Datasheet voltmeter [download]
-Download File Datasheet Baterai [download]
-Download File Gambar Rangkaian [download]
-Download File Rangkaian [download]
-Download File Video Rangkaian [download]
-Download Library PIR sensor [download]
-Download Library Rain sensor [download]
- Download Library Touch sensor [download]
-Sensor kelembaban (HIH-5030) : [klik disini]
-Sensor LDR : [klik disini]
Komentar
Posting Komentar