TUGAS BESAR : KONTROL KOLAM IKAN
[menuju akhir]
1. Tujuan [kembali]
- Mampu merangkai Rangkaian di Proteus.
- Mampu menjelaskan dan memahami prinsip kerja sensor yang digunakan pada Kontrol Kolam Ikan.
- Mampu mengaplikasikan sensor yang dipakai pada rangkaian Kontrol Kolam Ikan.
2. Alat dan Komponen [kembali]
Alat
Volt meter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik. Jika tegangan berupa tegangan DC maka pengalinya di set pada bagian DC, dan jika AC maka diset pada bagian AC. Hasil pada layar akan dikali dengan pengalinya terlebih dahulu, maka akan muncul nilai tegangan pada rangkaian.
Spesifikasi dan Pinout Voltmeter :
Generator Daya
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan sebagai sumber daya oleh suatu perangkat elektronik.
Spesifikasi dan Pinout Baterai :
- Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
- Output voltage: dc 1~35v
- Max. Input current: dc 14a
- Charging current: 0.1~10a
- Discharging current: 0.1~1.0a
- Balance current: 1.5a/cell max
- Max. Discharging power: 15w
- Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
- Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
- Ukuran: 126x115x49mm
- Berat: 460gr
Power Supply (Catu Daya) adalah sebuah komponen yang digunakan untuk memasok atau menyediakan daya listrik ke sebuah atau lebih perangkat. Power supply saat ini telah dirancang sedemikian rupa untuk mampu mengubah bahan dasar energi semisal energi matahari, angin, hingga kimia menjadi energi listrik.
Bahan
Resistor merupakan suatu komponen elektronik yang memiliki dua pin dan nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur tegangan listrik dan arus listrik. (V=I.R)
Cara menghitung nilai resistor :
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%
Spesifikasi :
Kapasitor berfungsi untuk start atau memutar rotor untuk pertama kali.
Spesifikasi kapasitor pompa air :
Spesifikasi Dioda :
1. arus searah jangka panjang maksimum pada 75 ° C - 1.0 A
2. arus pulsa maksimum dengan durasi pulsa 3,8 ms - 30 A
3. drop tegangan melintasi dioda pada arus 1,0A - 1,1 V
4. kisaran suhu operasi - -65 ... + 175 ° С
5. frekuensi kerja maksimum - 1 MHz
Transistor BC547 merupakan transistor jenis NPN. Prinsip kerja dari transistor NPN adalah: arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.
Konfigurasi pin transistor BC547 :
Spesifikasi transistor BC547 :
1. DC current gain maksimal 800
2. Arus Collector kontinu (Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter (Vbe) 6V
4. Arus Base maksimal 5mA
Induktor berfungsi untuk menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya.
Spesifikasi induktor :
IC LM358 berungisi sebagai rangkaian detektor inveting untuk membandingkan dua keadaan.
Konfigurasi pin Op Amp, Gelombang I/O Op Amp dan Spesifikasi Op Amp :
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika dan berfungsi sebagai pelindung ke seluruh sistem.
Logicstate berfungsi untuk menunjukkan keadaan logika o dan logika 1. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid.
Komponen Input
Water level sensor berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air.
Konfigurasi pin water level sensor :
"S" stand for signal input
"+" stand for power supply
"-" stand for GND
Spesifikasi water level sensor :
1. Tegangan kerja: 5V
2. Bekerja Saat Ini: <20ma br="">3. Antarmuka: Analog
4. Lebar deteksi: 40mm × 16mm
5. Suhu Kerja: 10 ℃ ~ 30 ℃
6. Berat: 3g
7. Ukuran: 65mm × 20mm × 8mm
8. Antarmuka yang kompatibel dengan Arduino
9. Konsumsi daya rendah
10. Sensitivitas tinggi
11. Sinyal tegangan keluaran: 0 ~ 4.2V
Aplikasi water level sensor :
1. Mendeteksi curah hujan Rainfall detecting
2. Kebocoran cairan
3. Kepenuhan tank air
Grafik respon water level sensor :
Infrared sensor berfungsi sebagai pendeteksi orang dan gerakan untuk membuka pintu kolam.
Spesifikasi :
Rain sensor berfungsi untuk mendeteksi kebocoran dari tank air.
Konfigurasi pin rain sensor :
Spesifikasi rain sensor :
1. Konsumsi daya sangat sedikit
2. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
3. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
4. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
5. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
6. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
7. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
8. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
9. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
10. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm
Grafik respon rain sensor :
Sensor yang mendeteksi adanya cahaya terang dan gelap.
Pinout
Spesifikasi
Grafik
Push Button digunakan sebagai saklar yang berupa tombol dan berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik.
Konfigurasi pin dan spesifikasi push button :
Komponen Output
Relay berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik dalam sebuah rangkaian.
Konfigurasi pin relay :
Spesifikasi relay :
LED berfungsi sebagai indikator.
Spesifikasi pin LED :
Konfigurasi pin LED :
Motor DC berfungsi sebagai motor penggerak pompa air dan pendingin air.
Konfigurasi motor DC :
Spesifikasi motor DC :
1. Stepper motor tipe bipolar yang bekerja pada tegangan 9V.
2. Tipe: bipolar.
3. Kondisi: refurbished, sudah diuji @ 9V.
4. Tegangan kerja: 12V (new-rated), 259mA.
5. Resolusi: 7,5º/step (full step).
6. Torsi: 38,2 mN.m (new-rated).
Buzzer berfungsi sebagai peringatan bahwa tank air mengalami kebocoran.
Konfigurasi pin buzzer :
Spesfikasi Buzzer :
3. Dasar Teori [kembali]
Berdasarkan pengertian teknis, kolam ikan adalah wilayah perairan yang dibuat dengan ukuran tertentu sehingga dapat dikelola oleh pemilik kolam ikan itu sendiri. Jadi, sebagai pemilik kolam, kita bisa membuat beberapa sistem yang mempermudah kegiatan di kolam ikan itu sendiri. Kita dapat menggunakan beberapa alat dan komponen seperti transistor bipolar, dan op-amp, transistor bipolar, water level sensor, PIR, NTC, dan rain sensor pada rangkaian kontrol kolam ikan dengan memahami dan mengetahui prinsip kerja masing-masing alat dan komponen.
Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V =I.R).
Simbol resistor :
Cara menentukan nilai 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 keempat atau pangkatkan angk tersebut dengan 10 (10^n) dan dikalikan ke ketiga warna gelang tadi.
5. Gelang kelima ini merupakan nilai toleransi dari resistor.
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.
1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
Jenis-jenis Transistor Bipolar :
• Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.
• Transistor PNP adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Emitor ke Kolektor.
Kapasitor pada motor listrik 1 fasa hanya berfungsi sebagai starter atau membantu motor untuk bisa memulai berputar. Didalam motor listrik 1 fasa kapasitor terdapat 2 koil/kumparan, yaitu koil utama dan koil bantu. Ketika steker listrik di tancapkan dan arus listrik masuk, maka ke 2 koil tersebut mendapatkan aliran listrik. Koil utama akan secara langsung dialiri listrik; sementara pada koil bantu arus listrik akan melewati kapasitor lebih dahulu sebelum mengalirinya. Pada saat ini terjadi tarik menarik medan magnit yang menyebabkan rotor mulai berputar, setelah motor berputar kapasitor akan memutuskan aliran listrik sehingga koil bantu saat ini sudah tidak menerima pasokan listrik lagi.
Pada intinya kapasitor hanya berfungsi untuk start atau memutar rotor untuk pertamakali. Jadi ketika kapasitor rusak maka arus tak bisa melewati koil bantu sehingga motor listrik pompa air tidak berputar.
a. Fungsi Kapasitor Pompa Air sebagai Kapasitor Start
Jika sobat hanya melihat satu kapasitor saja pada pompa air maka fungsi kapasitor pada pompa air ini adalah sebagai kapasitor start (capacitor start) untuk membantu putaran awal saat pompa pertama kali dinyalakan.
Perlunya kapasitor ini karena torsi putaran awal dinamo dengan supply listrik arus AC yang cukup besar sehingga tenaga dari jala listrik PLN saja tidak cukup. Oleh karena itu kapasitor pada pompa air dipasang pada bagian coil start gulungan dinamo pompa air.
Kurang lebih berikut ini secara umum adalah gambar rangkaian listrik pada pompa air, perlu diketahui mungkin pada beberapa model terdapat perbedaan :
Jika tidak ada kapasitor start atau kondisi kapasitor sudah dalam keadaan rusak pada pompa air maka dinamo hanya akan berdengung saja karena tidak cukup tenaga untuk memutar motor listrik. Untuk itulah fungsi kapasitor pada pompa air digunakan.
b. Fungsi Kapasitor Pompa Air sebagai Kapasitor Run
Selain sebagai kapasitor start, pada beberapa pompa air juga terdapat kapasitor running (capacitor running), fungsi kapasitor running pada pompa air adalah supaya putaran dinamo menjadi lebih halus sekaligus lebih bertenaga.
Kapasitor Run biasanya memiliki nilai kapasitas yang lebih rendah dari kapasitor start dan biasanya bukan dari jenis kapasitor elektrolit. Jika terdapat kerusakan pada run kapasitor maka harus diganti dengan nilai yang sesuai karena jika kapasitansi terlalu tinggi akan menyebabkan pergeseran fasa tidak sempurna.
Berikut ini contoh diagram pompa air dengan kapasitor start dan running :
Jika kapasitor Run terlalu tinggi, maka akan menyebabkan pergeseran fasa kurang dari seharusnya, arus yang mengalir ke dinamo akan terlalu besar dan menyebabkan dinamo overheat.
Sebaliknya jika kapasitor Run terlalu rendah akan menyebabkan pergeseran fasa menjadi lebih besar, arus ke dinamo menjadi kurang yang menyebabkan performa dinamo pompa air menurun dan suara pompa menjadi kasar.
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
Dalam ilmu fisika dioda digunakan untuk penyeimbang arah rangkaian elektronika. Elektronika memiliki dua terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif. Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor. Sehingga anode dapat menghantarkan arus litrik dari anoda menuju katoda, tetapi tika sebaliknya katoda ke anoda.
Dioda digambarkan seperti sebuah switch/saklar dimana saklar tersebut hanya akan bekerja di beri tegangan atau arah arus sesuai dengan polaritas kaki ioda itu sendiri. Pada arah bias maju, bias kaki anoda diberikan tegangan (+) dan tegangan (-) pada katoda maka dioda akan dapat mengalirkan arus pada satu arah. Sedangkan pada arah arus mundur bias dimana kaki anoda diberi tegangan (-) dan tegangan (+) pada katoda maka saklar menjadi terbuka atau saklar OFF.
Jenis-jenis dioda :
1. Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan
2. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
3. Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali
4. Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
5. Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya
.PNG)
Induktor merupakan komponen Elektronika Pasif yang sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika, terutama pada rangkaian yang berkaitan dengan Frekuensi Radio. Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah Induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday.
Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian Elektronika adalah huruf “L”.
Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
Rangkaian dasar OP-AMP :
Ground adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.
Logicstate berfungsi untuk menunjukkan keadaan logika o dan logika 1. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.
Water level merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air dengan output analog kemudian diolah menggunakan mikrokontroler. Pada rangkaian ini bisa digunakan capcitor dan induktor agar switch relay tidak berpindah-pindah. Cara kerja sensor ini adalah pembacaan resistansi yang dihasilkan air yang mengenai garis lempengan pada sensor. Semakin banyak air yang mengenai lempengan tersebut, maka nilai resistansinya akan semakin kecil dan sebaliknya.
Rain sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi hujan turun atau tidak. Intinya sensor ini jika terkena air pada papan sensornya maka resistansinya akan berubah, semakin banyak semakin kecil dan sebaliknya. Pada sensor ini, terdapat integrated circuit atau IC (komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor, dan lain-lain) komparator yang berfungsi memberikan sinyal berupa logika ‘on’ dan ‘off’.
Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino.
Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.
Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.
Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.
Grafik respon rain sensor :
Push Button adalah saklar yang berupa tombol dan berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).
Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri.
Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:
a. Tipe Normally Open (NO)
Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.
b. Tipe Normally Close (NC)
Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.
c. Tipe NC dan NO
Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup
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.
Kontak point relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
• Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi close (tertutup).
• Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berapa pada posisi open (terbuka).
LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Motor yang beroperasi pada arus DC disebut sebagai Motor DC dan motor yang menggunakan arus AC disebut sebagai motor AC. Umumnya kamu tidak akan terlalu banyak menjumpai motor AC tetapi motor DC hampir digunakan dimana saja, yang mana di bidang listrik dinamai DC motor.
Motor DC adalah motor listrik yang merupakan perangkat elektromekanis yang menggunakan interaksi medan magnet dan konduktor untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik putar, dimana motor DC dirancang untuk dijalankan dari sumber daya arus searah (DC). Sudah lebih dari 100 tahun motor DC brush (disikat) digunakan dalam industri serta aplikasi domestik.
Prinsip Kerja Motor DC :
Komponen utama dari Motor DC adalah Winding/liltan, Magnet, Rotors, Brushes, Stator dan sumber arus searah (Arus DC). Ketika armature ditempatkan dalam medan magnet yang dihasilkan oleh magnet maka armature diputar dengan menggunakan arus searah, hal ini menghasilkan gaya mekanik. Dengan memanfaatkan putaran motor DC banyak jenis pekerjaan yang dapat dikerjakan.
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm. Juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative. Untuk menggunakannya secara sederhana kita bisa memberi tegangan positive dan negative 3 - 12V.
Cara kerja buzzer :
Tegangan Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.
4. Percobaan [kembali]
A. Langkah Percobaan
Pada percobaan ini dilakukan dengan prosedur sebagau berikut :
- Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan komponen yang bersangkutan, di ambil dari library proteus.
- Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
- Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian.
- Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh.
- Lalu mencoba menjalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak ataupun led dan buzzer menyala yang berarti rangkaian bekerja.
B. Gambar Rangkaian dan Prinsip Kerja
Gambar Rangkaian :
Prinsip Kerja :
a. Prinsip rangkaian pada Water Level Sensor
Ketika
air kolam dibawah 50%, maka Vcc akan memberikan tegangan ke sensor dan
memberikan output yang akan diumpankan ke L2. Dari L2 akan diumpankan ke rangkaian
Detector Non-Inverting, yang memiliki rumus (Vo=+Vsat), (Vo=Aolx(V1-V2)).
Kemudian Vo akan diumpankan ke R5, lalu diumpankan ke Rangkaian Self Bias. VBE Self
Bias sebesar 0,87V yang berarti transistor aktif, karena syarat transistor
aktif lebih besar dari 0,7. Ketika transistor aktif maka, sumber arus dan
tegangan di rangkaian self bias akan mengalirkan arus dan tegangan ke relay,
kemudian ke kaki kolektor, kemudian ke kaki emitter dan berakhir di ground. Karna
mengalir ke relay, maka relay akan berpindah yang membuat rangkaian tertutup,
sehingga led kuning menyala dan motor pengisi air akan hidup.
b. Prinsip rangkaian pada Rain Sensor
Ketika hujan yang membuar rain sensor mendeteksi air hujan yang berarti berlogika 1, maka Vcc akan memberikan tegangan ke
sensor dan memberikan output yang akan diumpankan ke R9. Dari R9 akan diumpankan
ke rangkaian Non-Inverting Amplifier, yang memiliki rumus Vo=(Rf/Ri+1)xVi, Vo=(10/10+1)x5V
= 10V. Kemudian Vo akan diumpankan ke R4, lalu diumpankan ke Rangkaian Self
Bias. VBE Self Bias sebesar 0,86V yang berarti transistor aktif, karena syarat
transistor aktif lebih besar dari 0,7. Ketika transistor aktif maka, sumber
arus dan tegangan di rangkaian self bias akan mengalirkan arus dan tegangan ke
relay, kemudian ke kaki kolektor, kemudian ke kaki emitter dan berakhir di
ground. Karna mengalir ke relay, maka relay akan berpindah yang membuat
rangkaian tertutup, sehingga motor akan menggerakkan atap untuk menutup kolam.
c. Prinsip rangkaian pada Touch Sensor
Ketika
tangan menyentuh touch sensor yang berarti berlogika 1, maka Vcc akan
memberikan tegangan ke sensor dan memberikan output yang akan diumpankan ke R3.
Dari R3 akan diumpankan ke rangkaian Non-Inverting Amplifier, yang memiliki
rumus Vo=(Rf/Ri+1)xVi, Vo=(10/10+1)x5V = 10V. Kemudian Vo akan diumpankan ke R17,
lalu diumpankan ke Rangkaian Fixed Bias. VBE Fixed Bias sebesar 0,93V yang berarti
transistor aktif, karena syarat transistor aktif lebih besar dari 0,7. Ketika transistor
aktif maka, sumber arus dan tegangan di rangkaian fixed bias akan mengalirkan
arus dan tegangan ke resistor, lalu dari resistor ke kaki base, dari kaki base
ke kami emitter, dan lalu ke ground. Sumber arus dan tegangan juga akan
mengalir ke relay, kemudian ke kaki kolektor, kemudian ke kaki emitter dan berakhir
di ground. Karna mengalir ke relay, maka relay akan berpindah yang membuat
rangkaian tertutup, sehingga led merah sebagai penanda indikator dan motor
pemberi pakan ikan akan hidup.
d. Prinsip rangkaian pada Sensor UV
Ketika
malam hari (hari gelap), maka Vcc akan memberikan tegangan ke sensor dan
memberikan output yang akan diumpankan ke R33. Dari R33 akan diumpankan ke
rangkaian Inverting Detector, yang memiliki rumus (Vi < Vref = maka VOutput
= +Vsat) dan (Vi > Vref = maka VOutput = -Vsat). Kemudian Vo akan diumpankan
ke R28, lalu diumpankan ke Rangkaian Self Bias. VBE Self Bias sebesar 0,84V
yang berarti transistor aktif, karena syarat transistor aktif lebih besar dari
0,7. Ketika transistor aktif maka, sumber arus dan tegangan di rangkaian self
bias akan mengalirkan arus dan tegangan ke relay, kemudian ke kaki kolektor,
kemudian ke kaki emitter dan berakhir di ground. Karna mengalir ke relay, maka
relay akan berpindah yang membuat rangkaian tertutup, sehingga lampu untuk menyinari
kolam akan hidup.
e. Prinsip rangkaian pada Infrared Sensor
Ketika
orang mau masuk yang berarti berlogika 1, maka Vcc akan memberikan tegangan ke
sensor dan memberikan output yang akan diumpankan ke R2. Dari R2 akan diumpankan
ke rangkaian Voltage Follower, yang memiliki rumus Vin = Vout. Kemudian Vo akan
diumpankan ke R1, lalu diumpankan ke Rangkaian Fixed Bias. VBE Fixed Bias
sebesar 0,77V yang berarti transistor aktif, karena syarat transistor aktif
lebih besar dari 0,7. Ketika transistor aktif maka, sumber arus dan tegangan di
rangkaian fixed bias akan mengalirkan arus dan tegangan ke resistor, lalu dari
resistor ke kaki base, dari kaki base ke kami emitter, dan lalu ke ground.
Sumber arus dan tegangan juga akan mengalir ke relay, kemudian ke kaki kolektor,
kemudian ke kaki emitter dan berakhir di ground. Karna mengalir ke relay, maka
relay akan berpindah yang membuat rangkaian tertutup, sehingga motor sebagai
penggerak akan menggerakan pintu untuk terbuka.
5. Download File [kembali]
File HTML [unduh]
Rangkaian Simulasi Proteus [unduh]
File Video Rangkaian [unduh]
Datasheet Touch Sensor [unduh]
Datasheet Sensor UV [unduh]
Datasheet Water Sensor [unduh]
Datasheet Rain Sensor [unduh]
Datasheet Infrared Sensor [unduh]
Datasheet Op-Amp [unduh]
Datasheet LED [unduh]
Datasheet LDR [unduh]
Datasheet Baterai [unduh]
Datasheet Motor DC [unduh]
Datasheet Relay [unduh]
Datasheet Resistor [unduh]
Datasheet Diode [unduh]
Datasheet Buzzer [unduh]
Datasheet Voltmeter [unduh]
Datasheet Transistor NPN [unduh]
[menuju awal]
.PNG)
