Energi listrik merupakan kebutuhan penting dalam kehidupan masyarakat modern. Seiring meningkatnya kebutuhan energi dan upaya mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil, pemanfaatan energi terbarukan seperti tenaga surya semakin banyak dikembangkan. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) menjadi salah satu solusi yang efektif karena memanfaatkan sumber energi yang melimpah, ramah lingkungan, dan dapat diterapkan di berbagai wilayah, termasuk daerah yang mengalami keterbatasan pasokan listrik akibat bencana alam.
Salah satu implementasi pemanfaatan energi surya di Sumatera Barat adalah Panel Surya Batu Busuk yang berfungsi sebagai sumber listrik tambahan atau bantuan bagi masyarakat, khususnya di daerah yang terdampak bencana galodo. Bencana galodo yang terjadi di Sumatera Barat menyebabkan kerusakan pada berbagai infrastruktur, termasuk jaringan distribusi tenaga listrik. Oleh karena itu, keberadaan sistem PLTS menjadi sangat penting untuk membantu memenuhi kebutuhan energi masyarakat ketika pasokan listrik dari jaringan utama terganggu.
Meskipun memiliki banyak keunggulan, performa panel surya sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan faktor operasional. Akumulasi debu, kotoran, daun, maupun partikel lainnya pada permukaan panel dapat mengurangi intensitas cahaya yang diterima sehingga menurunkan efisiensi konversi energi listrik. Selain itu, peningkatan suhu panel yang terlalu tinggi juga dapat menyebabkan penurunan efisiensi dan mempercepat degradasi material panel surya. Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem yang mampu menjaga kebersihan dan suhu kerja panel agar tetap berada pada kondisi optimal.
Berdasarkan permasalahan tersebut, dirancang sebuah Sistem Cleaning dan Cooling Panel Surya Batu Busuk Berbasis STM32 Blue Pill yang mampu melakukan pemantauan kondisi panel secara otomatis. Sistem ini menggunakan sensor suhu untuk mendeteksi temperatur panel surya serta sensor LDR (Light Dependent Resistor) untuk mengukur intensitas cahaya yang diterima panel. Logika kerja sistem dirancang dengan menggabungkan data dari kedua sensor tersebut sehingga dapat membedakan kondisi panel yang kotor dan panel yang mengalami panas berlebih.
Merancang dan membangun sistem cleaning dan cooling panel surya berbasis STM32 Blue Pill yang mampu bekerja secara otomatis berdasarkan kondisi panel surya yang terdeteksi oleh sensor.
Memantau suhu permukaan panel surya secara real-time menggunakan sensor suhu untuk mengetahui kondisi operasional panel dan mendeteksi terjadinya panas berlebih (overheating).
Mengukur intensitas cahaya yang diterima panel surya menggunakan sensor LDR sebagai indikator tingkat penyinaran dan kondisi kebersihan permukaan panel.
Mengidentifikasi kondisi panel surya yang kotor berdasarkan kombinasi data suhu panel yang tinggi dan intensitas cahaya yang rendah sehingga sistem dapat mengambil tindakan yang sesuai.
Mengaktifkan sistem pembersihan (cleaning system) secara otomatis ketika panel terdeteksi dalam kondisi kotor guna menjaga kemampuan panel dalam menyerap energi matahari secara optimal.
Mengaktifkan sistem pendinginan (cooling system) secara otomatis ketika suhu panel melebihi batas yang telah ditentukan untuk menjaga efisiensi dan keamanan operasional panel surya.
Meningkatkan efisiensi pembangkitan energi listrik pada Panel Surya Batu Busuk dengan menjaga kebersihan dan suhu kerja panel pada kondisi optimal.
Sebuah voltmeter DC mengukur beda potensial antara dua titik dalam sebuah rangkaian DC kemudian dihubungkan paralel dengan sebuah sumber tegangan atau komponen rangkaian.
spesifikasi:
Tipe: FT-45VDC (atau sejenis)
Tegangan Input: DC 0 – 99.9 V (umumnya), atau 0 – 200 V tergantung tipe
Tegangan Kerja (Power Supply): 5V DC, 12V DC, atau 24V DC tergantung versi
Warna Display: Merah (beberapa model tersedia dalam warna hijau, biru, dll)
Fungsi: Mengukur beda potensial (tegangan) DC antar dua titik
Sambungan: Paralel terhadap beban/sumber tegangan yang diukur
2). Solder
Solder adalah alat pemanas yang digunakan untuk melelehkan timah sambungan dalam perakitan atau perbaikan komponen elektronika. Spesifikasinya didasarkan pada daya listrik (Watt), rentang suhu, dan jenis mata solder.
Spesifikasi Taffware Solder Adjustable Temperature Fast Heating 60W with 5 Tips - CS-31
Temperatur 200 - 450 Celcius
Voltase 220 V, 50 HZ
Daya / Power 60 W
Material
Bodi: Plastik
Handle: Silikon
Kepala: Besi
Dimensi
Panjang Solder: Sekitar 21.5 cm
Panjang Kabel: Sekitar 1.43 m
Panjang Tips: 4 cm
3). Baterai
Spesifikasi Baterai
4). Potensiometer
Berfungsi untuk mengatur tegangan dengan menaikkan atau menurunkan resistansi.
5). Resistor
Resistor merupakan komponen elektronika yang benrguna untuk menghambat aliran arus listrik sehingga tidak terjadi short circuit. mempunya resitstansi yang berbeda beda seaui kebutuhan.
Spesifikasi :
6). Kapasitor
Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam sementara waktu.
Code
Microfarad “μF”
Nanofarad “nF”
Picofarad “pF”
Code
Microfarad “μF”
Nanofarad “nF”
Picofarad “pF”
100
0.00001
0.01
10
225
2.2
2200
2200000
101
0.0001
0.1
100
254
0.2
200
200000
102
0.001
1.0
1000
330
0.000033
0.033
33
103
0.01
10
10000
331
0.00033
0.33
330
104
0.1
100
100000
332
0.0033
3.3
3300
105
1.0
1000
1000000
333
0.033
33
33000
121
0.00012
0.12
120
334
0.33
330
330000
131
0.00013
0.13
130
335
3.3
3300
3300000
150
0.000015
0.015
15
470
0.000047
0.047
47
151
0.00015
0.15
150
471
0.00047
0.47
470
152
0.0015
1.5
1500
472
0.0047
4.7
4700
153
0.015
15
15000
473
0.047
47
47000
154
0.15
150
150000
474
0.47
470
470000
155
1.5
1500
1500000
502
0.005
5.0
5000
181
0.00018
0.18
180
561
0.00056
0.56
560
202
0.002
2.0
2000
562
0.0056
5.6
5600
205
2.0
2000
2000000
681
0.00068
0.68
680
220
0.000022
0.022
22
682
0.0068
6.8
6800
221
0.00022
0.22
220
683
0.068
68
68000
222
0.0022
2.2
2200
684
0.68
680
680000
223
0.022
22
22000
751
0.00075
0.75
750
224
0.22
220
220000
821
0.00082
0.82
820
7). Dioda 1N4001
Dioda memiliki fungsi sebagai penyearah arus listrik. Fungsi dioda atau diode adalah mampu mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus yang searah (DC). Dioda memiliki fungsi sebagai penyetabil tegangan.
Spesifikasi :
Konfigurasi Pin:
8). Transistor NPN BC547
Spesifikasi BC547
Material of Transistor: Si
Polarity: NPN
Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 0.5 W
Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 50 V
Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 50 V
Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 6 V
Maximum Collector Current |Ic max|: 0.1 A
Max. Operating Junction Temperature (Tj): 150 °C
Transition Frequency (ft): 300 MHz
Collector Capacitance (Cc): 6 pF
Forward Current Transfer Ratio (hFE), MIN: 110
Konfigurasi pin:
9). Lampu
Light Emiting Diode (LED) adalah komponen yang dapat memancarkan cahaya.LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda.
Spesifikasi :
Klasifikasi 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.
10). Motor DC
Spesifikasi Motor DC
Konfigurasi motor DC:
11). Buzzer
Spesifikasi Buzzer
1. Rated Voltage : 12V
2. DC Operating Voltage : 4 to 8V
3. DC Rated Current* : ≤30mA
4. Sound Output at 10cm* : ≥85dB
5. Resonant Frequency : 2300 ±300Hz
6. Tone : Continuous
7. Operating Temperature : -25°C to +80°C
8. Storage Temperature : -30°C to +85°C
9. Weight : 2g
*Value applying at rated voltage (DC)
Konfigurasi PIN Buzzer:
1
Positif
Diidentifikasi dengan simbol (+) atau kabel terminal yang lebih panjang. Dapat didukung oleh 12V DC
2
Negatif
Diidentifikasi oleh kabel terminal pendek. Biasanya terhubung ke ground sirkuit
12). Jumper
Kabel jumper adalah salah satu jenis kabel pendek yang umum digunakan untuk menghubungkan dua titik dalam sirkuit listrik atau elektronik.
Spesifikasi Teknis
Tipe Kawat: Solid tunggal
Standar Gauge: AWG24
Diameter Luar: 1.4mm
Bahan Konduktor: Tembaga murni
Material Isolasi: PVC
Warna: Hitam
13). Breadboard
Breadboard (atau project board) adalah papan yang digunakan untuk membuat prototipe atau uji coba rangkaian elektronika tanpa perlu melakukan penyolderan.
14). Sensor LDR
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Modul sensor cahaya bekerja manghasilkan output yang mendeteksi nilai intensitas cahaya. Perangkat ini sangat cocok digunakan untuk project yang berhubungan dengan cahaya seperti nyala mati lampu.
Spesifikasi Sensor Cahaya LDR
1. Supply : 3.3 V – 5 V (arduino available)
2. Output Type: Digital Output (0 and 1)
3. Inverse output
4. Include IC LM393 voltage comparator
5. Sensitivitasnya dapat diatur
6. Dimensi PCB size: 3.2 cm x 1.4 cm
Modul sensor cahaya ini memudahkan Anda dalam menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) untuk mengukur intensitas cahaya. Modul LDR ini memiliki pin output analog dan pin output digital dengan label AO dan DO pada PCB. Nilai resistansi LDR pada pin analog akan meningkat apabila intensitas cahaya meningkat dan menurun ketika intensitas cahaya semakin gelap. Pada pin digital, pada batas tertentu DO akan high atau low, yang dikendalikan sensitivitas nya menggunakan on-board potensiometer.
• Input Voltage: DC 3.3V - 5V
• Output: Digital - Sensitivitas bisa diatur, dan analog
• Ukuran PCB : 33 mm x 15 mm
15). Sensor DS18B20
DS18B20 adalah salah satu jenis sensor suhu yang memberikan pembacaan suhu 9-bit hingga 12-bit. Nilai-nilai ini menunjukkan suhu suatu perangkat tertentu. Komunikasi sensor ini dapat dilakukan melalui protokol bus one-wire yang menggunakan satu jalur data untuk berkomunikasi dengan mikroprosesor internal . Selain itu, sensor ini mendapatkan catu daya langsung dari jalur data sehingga kebutuhan akan catu daya eksternal dapat dihilangkan. Aplikasi sensor suhu DS18B20 meliputi sistem industri, produk konsumen, sistem yang sensitif terhadap suhu, kontrol termostatik, dan termometer.
Konfigurasi Pin DS18B20
Pin 1 (Ground): Pin ini digunakan untuk menghubungkan ke terminal GND pada rangkaian.
Pin 2 (Vcc): Pin ini digunakan untuk memberikan daya ke sensor yang berkisar antara 3,3V atau 5V.
Pin3 (Data): Pin data menyediakan nilai suhu, yang dapat dikomunikasikan dengan bantuan metode 1-wire.
Spesifikasi :
Spesifikasi sensor ini mencakup hal-hal berikut.
Sensor ini adalah sensor suhu digital yang dapat diprogram.
Komunikasi sensor ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode 1-Wire .
Rentang tegangan catu daya adalah 3,0V – 5,5V.
Fahrenheit sama dengan -67°F hingga +257°F
Akurasi sensor ini adalah ±0,5°C.
Resolusi output akan berkisar dari 9-bit hingga 12-bit.
Proses ini mengubah suhu 12-bit menjadi kata digital dalam waktu 750 ms.
Sensor ini dapat dioperasikan dengan daya dari jalur data.
Opsi alarm dapat diprogram.
Multiplexing dapat diaktifkan dengan alamat 64-bit unik.
Suhu dapat dihitung dari -55°C hingga +125°C.
Ini bisa didapatkan seperti SOP, To-92, dan juga sebagai sensor tahan air.
Prinsip Kerja
Prinsip kerja sensor suhu DS18B20 ini mirip dengan sensor suhu pada umumnya. Resolusi sensor ini berkisar dari 9-bit hingga 12-bit. Namun, resolusi default yang digunakan untuk menyalakan sensor adalah 12-bit. Sensor ini mendapatkan daya dalam kondisi tidak aktif daya rendah. Pengukuran suhu, serta konversi A ke D , dapat dilakukan dengan perintah convert-T. Informasi suhu yang dihasilkan dapat disimpan dalam register 2-byte di sensor, dan setelah itu, sensor ini kembali ke keadaan tidak aktifnya.
Jika sensor digerakkan oleh catu daya eksternal, maka master dapat menyediakan slot waktu baca di samping perintah Convert T. Sensor akan bereaksi dengan memberikan nilai 0 jika perubahan suhu sedang meningkat dan bereaksi dengan memberikan nilai 1 jika perubahan suhu telah selesai.
Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.
Kapasitas Daya Resistor
Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.
Nilai Toleransi Resistor
Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).
Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.
Jenis-Jenis Resistor
Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.
Resistor Kawat (Wirewound Resistor)
Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.
Resistor Arang (Carbon Resistor)
Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.
Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)
Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.
Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)
Resistor Tetap(Fixed Resistor)
Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :
Metal Film Resistor
Metal Oxide Resistor
Carbon Film Resistor
Ceramic Encased Wirewound
Economy Wirewound
Zero Ohm Jumper Wire
S I P Resistor Network
Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)
Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :
Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.
Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.
Menghitung Nilai Resistor
Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.
Kode Warna Resistor
Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :
Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna
Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.
Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna
Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.
Resistor Dengan 6 Cincin Warna
Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.
Kode Huruf Resistor
Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.
Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
R, berarti x1 (Ohm)
K, berarti x1000 (KOhm)
M, berarti x 1000000 (MOhm)
Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :
F, untuk toleransi 1%
G, untuk toleransi 2%
J, untuk toleransi 5%
K, untuk toleransi 10%
M, untuk toleransi 20%
Rumus Resistor:
Resistor 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 :
Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan
Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :
Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Dimana : Rtotal = Total Nilai Resistor R1 = Resistor ke-1 R2 = Resistor ke-2 R3 = Resistor ke-3 Rn = Resistor ke-n
Dimana : Rtotal = Total Nilai Resistor R1 = Resistor ke-1 R2 = Resistor ke-2 R3 = Resistor ke-3 Rn = Resistor ke-n
2. Dioda
Dioda atau disebut juga sinyal dioda adalah komponen dasar semikonduktor aktif yang hanya bisa mengalirkan arus satu arah saja (forward bias) yaitu dari arah positip (Anoda) ke arah negatif (Katoda) namun memblok arus untuk arah sebaliknya. Dalam rangkaian elektronika dioda diibaratkan sebagai kran/katup listrik satu arah. Dioda memiliki dua elektroda yaitu elektroda positip (Anoda) dan elektroda negatif (Katoda). Secara umum dioda biasa dipakai untuk merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) atau disebut sebagai Rectifier.
Dioda dibuat dari bahan semikonduktor seperti germanium (Ge), Silicon (Si) dan galium arsenide (GaAs), sifat listrik pada jenis material tersebut ialah menengah atau dengan kata lain tidak baik sebagai konduktor dan tidak baik juga sebagai insulator, sifat ini dinamakan semikonduktor.
Material semikonduktor memiliki sangat sedikit "elektron bebas" karena molekul atomnya terkumpul bersama dalam bentuk pola kristal yang sering disebut "kisi kristal". Untuk meningkatkan daya hantar listrik pada material ini maka perlu dicampurkan "kotoran atom" pada struktur kristalnya sehingga menghasilkan lebih banyak elektron bebas dan lubang atom. Untuk menghasilkan sisi Negatif (katoda) pada dioda maka material semikonduktor biasanya dicampurkan kotoran atom dengan bahan seperti: Arsenik, Antimony atau Fosfor. dan untuk menghasilkan sisi positip (Anoda) dicampur dengan kotoran atom dari bahan Aluminium, Boron atau Galium.
JENIS DAN SIMBOL DIODA
Seperti penjelasan diatas, Jenis dioda tergantung dari bahan material yang dipakai saat pembuatannya, dibawah ini adalah contoh gambar dan simbol dari jenis-jenis dioda:
1. Dioda Silicon
Terbuat dari bahan Germanium, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,7V, pada rangkaian elektronika biasa dipakai sebagai penyearah (rectifier). Contoh dioda Germanium adalah: 1N4000 series dan 1N5000 series dll.
2. Dioda Germanium
Terbuat dari bahan Silicon, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,3V. Biasa diaplikasikan sebagai dioda penyearah. contoh dioda silicon adalah: IN4148 atau 1N914 dll.
3. Dioda Zener
Terbuat dari bahan silikon, dioda zener atau sering disebut juga "breakdown diode" berfungsi sebagai pembatas tegangan pada rangkaian, atau dengan kata lain dioda zener adalah komponen regulator tegangan sederhana. dioda zener memiliki rating tegangan antara 1 sampai ratusan volt dengan daya mulai dari 1/4w.
4. Light Emitting Diode atau LED
Adalah jenis dioda yang dapat mengeluarkan cahaya, LED yang banyak dipasaran berbentuk kubah bulat dan juga kotak persegi dengan variasi warna merah, kuning, hijau, biru atau putih. batas arus maksimum LED adalah 20mA. dan memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) antara 1,2v sampai 3,6v tergantung dari jenis warna LED.
5. Dioda Schottky
disebut juga dioda power memiliki drop tegangan maju (forward bias) yang rendah, namun rating arus dan tegangannya tinggi. Biasa dipakai sebagai penyearah pada frekuensi tinggi, sering dipakai pada rangkaian pengisian battre, AC Rectifier dan Inverter.contoh untuk dioda schotky adalah 5819 atau 58xx dll.
3. Transistor
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.
Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik 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.
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:
Simbol Transistor NPN BC547
Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:
Rumus dari Transitor adalah :
hFE = iC/iB
dimana, iC = perubahan arus kolektor
iB = perubahan arus basis
hFE = arus yang dicapai
Rumus dari Transitor adalah :
Karakteristik Input
Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.
Pemberian bias
Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu:
1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.
2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.
3. Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE.
Sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE.
4. Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 seperti gambar 61. Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan rangkaian dengan memakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaian pengganti seperti gambar 62.
Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.
4. Op-amp LM741
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, di antaranya: 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)
1. Detektor Non Inverting
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 78.
2. Non Inverting Amplifier
Rangkaian non inverting amplifier (tidak membalik) adalah seperti gambar 122, input dimasukkan ke kaki non inverting sehingga tegangan output yang dihasilkan sefasa dengan tegangan input. Untuk mencari turunan penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan dahulu dengan input dc positif, seperti gambar 123.
3. Voltage Follower
Rangkaian voltage follower atau buffer dimana ACL = 1, adalah seperti pada gambar 129.
Syarat op-amp ideal adalah Ed= 0 maka VO = Vi sehingga ACL= Vo/Vi=1
5. Relay
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.
Simbol di proteus
6. Ground
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak-balik atau titik patokan (referensi) berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
Simbol di proteus
7. Power Supply
Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Power supply/unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal dari jaringan utama, dan biasanya harus dilengkapi dengan pembatas arus otomatis atau pemutus bila terjadi beban lebih atau hubung singkat. Bila pada saat terjadinya kesalahan catu daya, tegangan keluaran DC meningkat di atas suatu nilai aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara otomatis harus diputuskan.
Simbol di proteus
8. Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.
Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.
Simbol motor DC di proteus:
8. Potensiometer
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya
Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :
- Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
- Element Resistif
- Terminal
Jenis-jenis Potensiometer
Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu :
- Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.
- Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.
- Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.Jenis-jenis Potensiometer
Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer
Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.
Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).
Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).
Fungsi-fungsi Potensiometer
Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :
Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
Sebagai Pembagi Tegangan
Aplikasi Switch TRIAC
Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
Sebagai Pengendali Level Sinyal
9. Baterai
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
9. Buzzer
A. Konfigurasi PIN Buzzer
1
Positif
Diidentifikasi dengan simbol (+) atau kabel terminal yang lebih panjang. Dapat didukung oleh 12V DC
2
Negatif
Diidentifikasi oleh kabel terminal pendek. Biasanya terhubung ke ground sirkuit
B. Spesifikasi Buzzer
1. Rated Voltage : 12V
2. DC Operating Voltage : 4 to 8V
3. DC Rated Current* : ≤30mA
4. Sound Output at 10cm* : ≥85dB
5. Resonant Frequency : 2300 ±300Hz
6. Tone : Continuous
7. Operating Temperature : -25°C to +80°C
8. Storage Temperature : -30°C to +85°C
9. Weight : 2g
*Value applying at rated voltage (DC)
SENSOR
1) PIR Sensor
Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR dapat merespon perubahan- perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia.
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.
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu:
a) Lensa Fresnel
Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
b) IR Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
c) Pyroelectric Sensor
Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32˚C, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
d) Amplifier
Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
e) Komparator
Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.
Simulasi Gif kasar berikut menunjukkan bagaimana sensor PIR merespons manusia yang bergerak dan mengembangkan beberapa pulsa pendek dan tajam di seluruh output lead-nya untuk pemrosesan yang diperlukan atau memicu tahap relay yang dikonfigurasi dengan tepat
Simbol PIR Sensor :
4). Sensor Infrared
Spesifikasi dari Sensor Infrared : · 5VDC Tegangan operasi · Pin I / O memenuhi standar 5V dan 3.3V · Rentang: Hingga 20cm · Rentang penginderaan yang dapat disesuaikan·
Sensor Cahaya Sekitar bawaan · Arus suplai 20mA · Lubang pemasangan
Konfigurasi Sensor Infrared :
sensor infrared
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
grafik hubungan tengangan dengan jarak pada sensor infrared
SENSOR INFRARED FC-51
Modul sensor infrared FC-51 merupakan sebuah sensor yang bekerja untuk mendeteksi adanya hambatan yang berada didepan modul sensor. Modul sensor infrared FC-51 ini memiliki dua bagian utama yang terdiri dari IR transmitter dan IR receiver. Fungsi dari IR transmitter adalah bagian yang bertugas untuk memancarkan radiasi inframerah kepada sebuah objek ataupun hambatan. Sedangkan IR receiver merupakan bagian yang berfungsi untuk mendeteksi radiasi yang telah dipantulkan oleh objek yang berasal dari IR transmitter. Pada bagian IR transmitter ini tampilannya sama seperti LED pada umumnya, akan tetapi radiasi yang dipancarkan tidak dapat terlihat oleh mata manusia.
Bagian-bagian dari modul sensor infrared FC-5.
Selain terdapat IR transmitter dan juga IR receiver, Pada modul sensor infrared ini juga terdapat beberapa bagian yang berupa potensiometer, IC LM393, LED Obstacle dan juga LED power.
FITUR DAN SPESIFIKASI MODUL SENSOR INFRARED FC-51 Fitur : -Ketika ada hambatan, lampu indikator hijau akan menyala -Output level adalah digital output signal (LOW ketika mendeteksi hambatan) -Jarak pendeteksian adalah 2 cm samapai dengan 30 cm -Sudut pendeteksian adalah 35° -Modul ini menggunakan komparator LM393 -Rentang jarak deteksi yang dapat disesuaikan melalui potensiometer. Ketika potensiometer diputar searah jarum jam maka berfungsi untuk meningkatkan jarak deteksi, dan apabila berlaanan arah jarum jam maka berfungsi mengurangi jarak deteksi.
Spesifikasi : -Tegangan kerja 3-5 V DC -Konsumsi arus pada 3,3V = 23 mA dan pada 5V = 43mA -Ukuran board 3.2 x 1,4cm -Lubang sekrup 3mm
Sensor infra red
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.
Prinsip Kerja Sensor Infrared
Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared
Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.
Gambar 2. Rangkaian dasar sensor infrared common emitter yang menggunakan led infrared dan fototransistor
Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:
Gambar 3. Keadaan Basis Mendapat Cahaya Infra Merah dan Berubah Menjadi Saklar (Switch Close) Secara Sesaat
Grafik Respon Sensor Infrared
Gambar 4. Grafik respon sensor infrared
5). Sensor UV
Sensor cahaya ultraviolet adalah sensor cahaya yang hanya merespon perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor ini menerima input dalam bentuk intensitas cahaya ultraviolet dan menghasilkan output dalam bentuk perubahan besaran listrik.
Prinsip kerja sensor UV didasarkan pada radiasi sinar ultraviolet. Ketika sinar ultraviolet menyinari permukaan sensor, foton akan membangkitkan elektron, dan elektron ini akan diukur oleh sensor. Ada dua jenis sensor UV:
Sensor UV Fotodioda : Beroperasi dengan mengukur kekuatan arus yang dihasilkan saat cahaya ultraviolet mengenai fotodioda, untuk menentukan intensitas radiasi UV.
Sensor UV Fotosel : Beroperasi dengan mengukur perubahan resistansi yang disebabkan oleh sinar ultraviolet yang mengenai permukaan sensor, untuk menentukan intensitas radiasi UV.
Prinsip pengukuran sensor UV (Ultraviolet) didasarkan pada karakteristik radiasi sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet memiliki rentang panjang gelombang 100 hingga 400 nm dan merupakan gelombang elektromagnetik berenergi tinggi dan berdaya tembus tinggi. Radiasi UV berdampak signifikan pada kesehatan manusia, dan paparan radiasi UV dalam jangka panjang dapat menyebabkan penyakit seperti kanker kulit dan bintik matahari. Oleh karena itu, sensor UV banyak digunakan dalam pemantauan lingkungan, pengukuran dosis radiasi UV, sterilisasi UV, dan bidang lainnya.
4. Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi
5. tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian
Gambar Rangkaian
Prinsip Kerja
Untuk prinsip kerjanya di sini dibagi atas tiga bagian
Pertama sistem pengatur suhu greenhousenya.
Siang hari, Suhu > 28'C
Sensor UV on (Tegangan > 0,6 V), tegangan 0,7 V akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.7 - 0.6) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.01V yang lalu diumpankan ke salah satu kaki dari gerbang AND.
Sensor Suhu > 28'C on, tegangan 0.29 V akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.29 - 0.28) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.99V yang lalu diumpankan ke salah satu kaki dari gerbang AND.
Karena kedua sensor on maka input kaki AND adalah 1 1 dan outputnya 1.1 = 1. Output gerbang AND 1 diumpankan pada kaki A Decoder dan Kaki B Demux.
Saat output AND logika 1, maka output dari Decoder yang ditampilkan pada 7 Segmen adalah 1 berarti Suhu > 28'C dan siang hari.
Saat output AND logika 1, maka output dari Demux adalah 1 1 0 1 yang nantinya diumpankan pada gerbang AND dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga motor yang berfungsi untuk menghidupkan pendingin akan on.
Malam hari, Suhu < 25'C
Sensor UV on (Tegangan < 0,6 V), tegangan 0,3 V akan diumpankan ke kaki inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = -(V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.3 - 0.6) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.01V yang lalu diumpankan ke salah satu kaki dari gerbang AND.
Sensor Suhu < 25'C on, tegangan 0.24 V akan diumpankan ke kaki inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Inverting. Rumus Vout = -(V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan -(0.24 - 0.25) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.98V yang lalu diumpankan ke salah satu kaki dari gerbang AND.
Karena kedua sensor on maka input kaki AND adalah 1 1 dan outputnya 1.1 = 1. Output gerbang AND 1 diumpankan pada kaki B Decoder dan Kaki A Demux.
Saat output AND logika 1, maka output dari Decoder yang ditampilkan pada 7 Segmen adalah 2 berarti Suhu < 25'C dan malam hari.
Saat output AND logika 1, maka output dari Demux adalah 1 0 1 1 yang nantinya diumpankan pada gerbang AND dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga motor yang berfungsi untuk menghidupkan pemanas akan on.
Kedua sistem pengaturan kelembaban udara dan pendeteksi hama
Sensor PIR on (lalat buah terdeteksi), tegangan 5 V diumpankan ke kaki A demux sehingga keluaran dari demux adalah 1 1 0 1 yang nantinya diumpankan pada gerbang AND dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga motor yang berfungsi untuk menyemprotkan pestisida akan on.
Sensor HIH-5030 < 65% on, tegangan 2.79 V akan diumpankan ke kaki inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = -(V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (2.79 - 2.85) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.91V yang lalu diumpankan ke resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga motor yang berfungsi untuk menghidupkan humidifier akan on.
Sensor HIH-5030 > 75% on, tegangan 3.26 V akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (3.26 - 3.25) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.98V yang lalu diumpankan ke kaki B demux sehingga keluaran dari demux adalah 1 0 1 1 yang nantinya diumpankan pada gerbang AND dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga motor yang berfungsi untuk menghidupkan dehumidifier akan on.
Ketiga sistem pembuangan air hidroponik
Sensor Rain on saat berlogika 0. Tegangan 0 V diumpankan ke kaki inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = -(V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan -(0 - 0.18) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +4.03V yang lalu diumpankan ke kaki A1 IC74LS83 (Full Adder) dan ke decoder menampilkan angka 1 pada seven segment.
Sensor IR Obstacle on saat berlogika 1 diumpankan ke kaki A1 IC74LS83 (Full Adder) dan ke decoder menampilkan angka 2 pada seven segment.
Gerbang AND berinputkan Sensor Rain dan Sensor IR Obstacle yang berlogika 1 1 maka outputnya adalah 1. Sehingga tegangan 4.96V diumpankan ke resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian dan LED serta buzzer peringatan akan on.
.jpeg)
Sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE. 
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
Spesifikasi dari Sensor Infrared :
Komentar
Posting Komentar