Kontrol Garasi Otomatis
1. Tujuan [Kembali]
- Mampu memahami tentang sensor infrared dan aplikasi yang lebih kompleks.
- · Mampu menggunakan proteus dan mengaplikasikannya.
- · Mampu memahami rangkaian.
- Untuk mengetahui fungsi komponen yang digunakan
- Untuk mengetahui grafik respon sensor Infrared dan PIR
2. Alat dan bahan [Kembali]
1. Sensor Inframerah
Gambar 2.1. Sensor Inframerah
Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
2. Led
Gambar 2.2. Led
Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda.
3. Buzzer
Gambar 2.3. Buzzer
Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga transduser, yang dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan beeper.
4.Transistor
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.
Spesifikasi Transistor:
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
Data Sheet Transistor
Grafik Respon;
5. Motor
Gambar 2.5. Motor
6.Resistor
Resistor merupakan komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian.
Data sheet resistor
7.Relay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik
Konfigurasi pin relay:
Spesifikasi Relay:
3. Dasar teori [Kembali]
1. Sensor Inframerah
Gambar 3.1. Sensor Inframerah
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Konfigurasi pin infra red (IR) receiver atau penerima infra merah tipe TSOP adalah output (Out), Vs (VCC +5 volt DC), dan Ground (GND). Sensor penerima inframerah TSOP ( TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules ) memiliki fitur-fitur utama yaitu fotodiode dan penguat dalam satu chip, keluaran aktif rendah, konsumsi daya rendah, dan mendukung logika TTL dan CMOS. Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1.
3.1a. Grafik sensor infrared
Gambar 3.1a. Grafik Infrared
Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.
2.Sensor Pir
Gambar 3.2. 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 PIR dapat mendeteksi infrared yang berasal dari daerah sekelilingnya. Infrared passive bisa disebabkan karena suhu tubuh manusia ataupun benda lainnya, sehingga jika ada sesuatu yang mendekati sensor PIR, otomatis sensor ini akan ON atau mendeteksi adanya infrared passive. Prinsip seperti itulah yang dimanfaatkan untuk mendeteksi pergerakan manusia. Sensor ini dapat dikendalikan dengan rangkaian analog, digital ataupun rangkaian terprogram berbasis microcontroler.
Karakteristik sensor PIR:
1) Bekerja dengan membaca radiasi optik yang dipancarkan suatu benda dan mengubahnya dalam besaran listrik.
2) Jangkauan jarak sensor PIR 30 cm-10 m
3) Sensor PIR hanya bekerja pada beda yang dapat memiliki gelombang infrared antara 8-14 mikrometer.
4) Menangkap energi panas denga besar suhu kira-kira 32℃
3.2a. Grafik Respon Pir
1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan
Gambar 3.2a. Grafik Pir 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.
3.2b. Respon terhadap suhu
Gambar 3.2b. Grafik PIR 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.
4. Percobaan [Kembali]
- Buka aplikasi proteus.
- Pilihlah komponen yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian
- Rangkailah setiap komponen yang telah dipilih menjadi rangkaian
- Ubahlah spesifikasi komponen pada rangkaian sesuai dengan kebutuhan.
- Jalankan simulasi rangkaian
5 .Rangkaian & Prinsip kerja [Kembali]
Ketika mobil melalui senser Infrared maka sensor Infrared akan berlogika satu maka arus dari VCC mengalir menuju R1, R2, dan Relay, arus dari VCC mengalir menuju sensor infrared dan keluaran sensor infrared lalu amenuju basis Q1, karena adanya arus pada basis Q1 maka arus pada kolektor dan basis Q1 akan menuju emitor Q1 dan menuju ground, karena adanya arus yang melalui relay maka relay akan ON, arus yang mengalir pada baterai akan menuju motor dan buzzer , sehingga motor dan buzzerpun menyala dan garasipun naik. Arus pada R2 akan menuju basis Q2, karena adanya arus pada basis Q2 maka arus pada kolektor Q2 yang berasal dari VCC menuju relay dan arus pada basis Q2 akan menuju emitor Q2 dan menuju ground, karena adanya arus yang melalui relay maka relay akan ON, arus yang mengalir pada baterai akan menuju LED , sehingga LED menyala.
ketika mobil telah memasuki garasi dan mengenai sensor PIR maka sensor akan berlogika satu maka arus dari VCC mengalir menuju R1, R2, Relay, dan D1. arus dari VCC mengalir menuju sensor PIR dan keluaran sensor lalu amenuju basis Q2, karena adanya arus pada basis Q2 maka arus pada kolektor Q2 yang berasal dari VCC menuju relay dan arus pada basis Q2 akan menuju emitor Q2 dan menuju ground, karena adanya arus yang melalui relay maka relay akan ON, arus yang mengalir pada baterai akan menuju LED , sehingga LED menyala. .Arus pada R1 akan menuju basis Q1, . karena adanya arus pada basis Q1 maka arus pada kolektor dan basis Q1 akan menuju emitor Q1 dan menuju ground, karena adanya arus yang melalui relay maka relay akan ON, arus yang mengalir pada baterai akan menuju motor dan buzzer , sehingga motor dan buzzerpun menyala dan garasipun turun.
Namun ketika logika bernilai nol maka tidak ada arus VCC2 mengalir menuju sensor infrared dan keluaran sensor infrared lalu menuju basis Q1 sehingga tidak bisa mengalirkan arus dari kolektor dan relay tidak akan on sehingga motor, buzzer dan Led tidak akan menyala.
6. Video [Kembali]
7. Download [Kembali]
Download rangkaian disini
Download library sensor Infrared disini
Download library sensor Pir disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar