Saturday, 14 December 2019

Pembahasan UAS Sensor







1. Soal 11 [back]
 Gambar rangkaian aplikasi dan prinsip kerja dari sensor Suara
Jawab:

Prinsip Kerja : 
Arus akan mengalir ke baterai 15V menuju transistor Q2 ,kapasitor C1 resistor R3 dan ke resistor R1 dan di teruskan ke microphone lalu ke ground, dari microphone apa bila microphone menerima suara maka akan di rubah kedalam bentuk gelombang AC lalu diteruskan ke C2 lali di teruskan ke R2 lalu ke R6 serta C3 lalu ke ground dan lalu arus AC juga diarahkan ke basis Q1 sehinggi Q1 aktif, karena Q1 aktif maka arus mengalir dari kolektor R4 di teruskan ke emitter lalu ke R3 dan C4 lalu ke ground, karena transistror Q1 aktif ma aka nada arus mengalir ke basis transistor Q2 sehingga transistor Q2 menjadi aktif sehingga ada arus mengalir dari kolektor ke emitter lalu di lanjutkan ke  R5 dan C5, dari R5 dilanjutkan ke R6 dan C1 lalu ke ground, dari C5 dilanjutkan ke speaker lalu ke ground sehingga suara dari microphone akan di keluarkan melalui speaker

2. Soal 13 [back]
Gambar rangkaian aplikasi dan prinsip kerja dari sensor LDR
Jawab:


Prinsip Kerja:
    Arus dari baterai mengalir menuju LDR, RV1, U1A. Ketika tidak ada cahaya yang terdeteksi pada LDR, maka resistansi pada LDR akan besar, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke R4 dan ke kaki positif dari U2 A, begitupun ke kaki positif U1B dan U1A. Sehingga U1A, UIB, U2A tidak akan aktif.

   Ketika ada cahaya uang terdeteksi, maka resistansi pada LDR akan kecil, sehingga ada arus yang masuk ke R4 dan kaki positif LM. Dan juga arus dari baterai akan masuk arah wire yang berwana biru. Dimana arus ini akan masuk ke kaki input U1A. Karena ketiga LM ini terhubung secara paralel maka, tegangan yang diperolehnya kan bernilai sama. Ketika ada arus yang masuk ke kaki positif LM dan juga ke kaki input LM maka Lm akan aktif dan akan ada tegangan output pada LM. Sehingga arus mengalir menuju LED dan mengaktifkan LED.

3. Soal 15 [back]
 Gambar rangkaian aplikasi dan prinsip kerja dari sensor Suhu dan Kelembapan
Jawab:
Prinsip Kerja:
Pada rangkaian pengkondisi suhu ruangan ini, digunakan sensor LM 35, dimana nantinya pendingin akan menyala secara otomatis saat mendeteksi suhu ruangan telah mencapai suhu ≥ 30, dan penghangat akan menyala secara otomatis saat mendeteksi suhu ruangan < 160

Ketika suhu ruang mencapai ≥ 30 maka tegangan yang dikeluarkan oleh sensor akan diperbesar 10x oleh op amp non inverting amplifier. maka arus akan masuk ke dalam komparator non inverting karena Vin > Vref (prinsip kerja komparator non inverting).kemudian arus melalui resistor 100ohm dan ke kaki basis transistor, lalu keluar ke kaki emitter dan menuju Motor dan LED (sebagai indikator), lalu Motor (KIPAS ANGIN) akan menyala. dan arus berakhir di ground.
Begitu juga sebaliknya, ketika suhu ruang mencapai < 16  maka tegangan yang dikeluarkan oleh sensor akan diperbesar 10x oleh op amp non inverting amplifier. maka arus akan masuk ke dalam komparator inverting karena Vin < Vref (prinsip kerja komnparator inverting). kemudian arus melalui resistor 100ohm dan ke kaki basis transistor, lalu keluar ke kaki emitter dan menuju Motor dan LED (sebagai indikator), lalu Motor (HATTER) akan menyala. dan arus berakhir di ground.

4. Soal 17 [back]
Gambar rangkaian aplikasi dan prinsip kerja dari sensor Tekanan
Jawab:



Prinsip Kerja:
Ketika sensor off (tidak ada sentuhan) maka tidak ada arus yang mengalir ke kaki base Q1, sehingga Q1 off. Maka arus DC dari sumber hanya akan mengalir ke U1, RV1.
Arus yang mengalir ke IC NE555 akan masuk ke kaki 8 IC menuju ground. Arus yang masuk ke RV1 akan diteruskan menuju kaki 7 IC kemudian ke ground, sehungga tidak ada arus yang mengalir ke kaki base Q2 dan Q2 off, sehingga relay tidak bekerja dan LED off.
Ketika ada sentuhan, maka akan ada tegangan yang masuk ke base Q1 mengakibatkan arus DC yang masuk akan mengalir ke R1 kemudia ke kaki emiter Q1 sehingga Q1 on. Arus yang masuk pada kaki 8 U1 akan diteruskan ke kaki base Q2. Dan juga arus sumber juga akan masuk ke relay sehingga relay aktif dan arus diteruskan ke kaki emiter Q2 sehingga Q2 on.
Ketika relay aktif dan Q2 aktif maka akan ada arus yang mengalir menuju R2 dan LED sehingga LED aktif.
Fungsi RV1 dan C2 pada rangkaian tersebut adalah untuk mengatur sensitivitas pada sensor.


5. Soal 19 [back]
Gambar rangkaian aplikasi dan prinsip kerja dari sensor Warna
Jawab:
Prinsip Kerja:

Cara kerja dari alat ini, yaitu dengan cara membaca sebuah objek berwarna yang telah ditempatkan secara manual pada tempat yang telah di tentukan, kemudian objek tersebut dibaca oleh 3 Photodioda yang telah dikombinasi dengan pantulan dari led RGB untuk membandingkan warna yang dideteksi, Masing – masing output dari Photodioda masuk ke dalam rangkaian komparator untuk diolah menjadi output digital dan agar nilai input dari photodioda dapat diset sesuai kondisi oleh trimpot yang terpasang pada rangkaian komparator. Setelah dapat menentukan warna apa yang telah dideteksi, Robot tangan akan memindahkan objek berwarna tersebut pada tempat yang telah ditentukan sesuai warna.

Sunday, 24 November 2019

Sensor Sentuh







1. Tujuan [back]
  Untuk antisipasi maling, dimana jika benda ataupun pintu yang dipasang sensor sentuh, disentuh oleh orang lain maka akan direspon dengan menyalanya LED.

2. Alat dan Bahan [back]
    • Resistor
    • Sensor sentuh
    • IC NE555
    • Kapasitor
    • transistor NPN
    • Potensiometer
    • Dioda
    • Relay
    • LED
    • Sumber DC 5V
3. Dasar Teori [back]

Alat dan Bahan

·         Kegunaan Alat dan Bahan:

a. Resistor


Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.


b. Kapasitor


Berfungsi sebagai filter


c. Potensiometer


Potensiometer adalah sebuah jenis resistor yang mengatur sebuah tahanan atau hambatan secara linier atau Komponen resistif tiga kawat yang bertindak sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan sinyal output tegangan variabel kontinu yang sebanding dengan posisi fisik wiper di sepanjang trek.

d. IC NE555


Aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagai Timer (Pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan Pulse Generator (Pembangkit Pulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai Time Delay Generator dan Sequential Timing. 
Kegunaan masing-masing kami IC NE555:


e. 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.

f. Dioda


untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

g. Transistor NPN


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 Cara kerja transistor NPN adalah jika kaki basis transistor diberi tegangan bias maka arus pda kolektor akan mengalir ke kaki emitor.


SENSOR SENTUH (TOUCHPAD)



Digital Touch Sensor merupakan sebuah modul sensor yang berfungsi seperti tombol/saklar, namun cara penggunaanya hanya perlu dengan menyentuhnya menggunakan jari kita. Pada saat disentuh oleh jari, sensor akan mendeteksi aliran arus listrik pada tubuh manusia karena tubuh manusia dapat mengalirkan listrik. Data akan berlogika 1 (HIGH) saat disentuh oleh jari dan akan berlogika 0 (LOW) saat tidak disentuh.
.


Digital touch sensor dapat digunakan untuk switching suatu alat atau sistem. Seperti untuk menghidupkan lampu, menghidupkan motor, menyalakan sistem keamanan, dan lain-lain.


·        
4. Percobaan [back]
a. Susun rangkaian seperti pada gambar




b. Kemudian RUN rangkaian maka saat tidak ada sentuhan, LED akan mati

 sebaliknya saat ada sentuhan, maka LED akan hidup


Prinsip Kerja:

Ketika sensor off (tidak ada sentuhan) maka tidak ada arus yang mengalir ke kaki base Q1, sehingga Q1 off. Maka arus DC dari sumber hanya akan mengalir ke U1, RV1.
Arus yang mengalir ke IC NE555 akan masuk ke kaki 8 IC menuju ground. Arus yang masuk ke RV1 akan diteruskan menuju kaki 7 IC kemudian ke ground, sehungga tidak ada arus yang mengalir ke kaki base Q2 dan Q2 off, sehingga relay tidak bekerja dan LED off.
Ketika ada sentuhan, maka akan ada tegangan yang masuk ke base Q1 mengakibatkan arus DC yang masuk akan mengalir ke R1 kemudia ke kaki emiter Q1 sehingga Q1 on. Arus yang masuk pada kaki 8 U1 akan diteruskan ke kaki base Q2. Dan juga arus sumber juga akan masuk ke relay sehingga relay aktif dan arus diteruskan ke kaki emiter Q2 sehingga Q2 on.
Ketika relay aktif dan Q2 aktif maka akan ada arus yang mengalir menuju R2 dan LED sehingga LED aktif.
Fungsi RV1 dan C2 pada rangkaian tersebut adalah untuk mengatur sensitivitas pada sensor.


5. Video [back]





6. Link Download [back]
File Html - Download
File Rangkaian Simulasi - Download
Video Rangkaian Simulasi - Download
Datasheet Sensor - Download
Library sensor - Download

Aplikasi UAS : Sun Tracker






KONTROL SUN TRACKER





1. Tujuan [back]
  Digunakan untuk mendeteksi posisi matahari. Sesuai arah putaran motor.

2. Alat dan Bahan [back]
  •         Potensiometer
    ·         LDR
    ·         Infrared Sensor
    ·         Resistor
    ·         Transistor NPN
    ·         Transistor PNP
    ·         Dioda
    ·         Motor DC
    ·         Sumber DC
  • LED
  • Relay
  • Logic State
  • Baterai
  • Op-Amp
3. Dasar Teori [back]

Alat dan Bahan

·         Potensiometer

Potensiometer adalah sebuah jenis resistor yang mengatur sebuah tahanan atau hambatan secara linier atau Komponen resistif tiga kawat yang bertindak sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan sinyal output tegangan variabel kontinu yang sebanding dengan posisi fisik wiper di sepanjang trek.

·         Resistor


Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

·         Transistor NPN



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 Cara kerja transistor NPN adalah jika kaki basis transistor diberi tegangan bias maka arus pda kolektor akan mengalir ke kaki emitor.

·         Transistor PNP

Fungsi transistor yang lazim dilihat pada system kontrol adalah sebagai driver atau pengendali motor DC. Motor DC akan off atau on jika kondisi transistor dalam keadaan saturasi atau cut off.
·         Dioda

Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.



·         Motor DC


Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).

·         Sumber DC

Sebagai sumber arus DC

LED
LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya.


Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator atau lampu indikator.

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.

Logic State 
Digunakan sebagai indikator ada atau tidaknya obstacle yang terdeteksi, dengan nilai benar (1) atau salah (0).

Baterai
Sebagai sumber arus DC. 

Op-Amp
Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output.
·         LDR




LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini.
Pada umumnya prinsip kerja sensor cahaya ldr ini adalah “Semakin tinggi intensitas cahaya (Terang) yang diterima oleh LDR maka semakin rendah pula nilai resistansi/tahanannya, Sebaliknya Semakin rendah intensitas cahaya (Gelap) yang diterima oleh LDR maka semakin tinggi pula nilai resistansi/tahanannya.” 

Grafik sensitifitas sensor
Dari grafik didapatkan kesimpulan bahwa semakin besar cahaya yang masuk maka semakin kecil resistansinya
 Grafik respon spektral sensor
 Dari grafik didapatkan bahwa sensitifitas relatif dari sel photokonduktif tergantung pada panjang gelombang warna cahaya. Setiap tipe bahan photokonduktor memiliki kurva respon spektral yang unik.

Sensor  LDR terbuat dari bahan kadmium sulfida yang merupakan bahan semikonduktor yang nilai tahanan/resistansinya berubah ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima bahan tersebut.
Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :
·                     Tegangan maksimum (DC): 150V
·                     Konsumsi arus maksimum: 100mW
·                     Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
·                     Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
·                     Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms

·                     Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

Infrared Sensor 


Fitur Infrared Sensor

  • 5VDC Operating voltage
  • I/O pins are 5V and 3.3V compliant
  • Range: Up to 20cm
  • Adjustable Sensing range
  • Built-in Ambient Light Sensor
  • 20mA supply current
  • Mounting hole 

Dari grafik dapat dilihat bahwa saat frekuensi yang terdeteksi adalah 38 KHz dan panjang gelombang yang terdeteksi adalah 940 nm maka ia akan berada dalam puncak sensitifitas. 

4. Percobaan [back]
a. Susun rangkaian seperti pada gambar



b. Kemudian RUN rangkaian 
maka LED akan hidup saat intensitas cahaya tinggi, dan begitu pula sebaliknya. Rangkaian atas untuk mendeteksi sinar matahari dari timur dan barat, sedangkan rangkaian bagian bawah untuk mendeteksi sinar matahari di bagian utara dan selatan



Prinsip Kerja:

Tegangan diberikan oleh sumber DC kemudian diteruskan ke diode. Namun karena diode dalam posisi reverse bias, maka arus tidak dapat lewat kemudian diteruskan ke transistor. Namun arus masih belum dapat lewat karena tidak ada arus yang mengalir di basis sehingga transistor dalam keadaan off. Sehingga arus tidak dapat diteruskan. Hal ini menyebabkan arus masuk ke potensiometer, LDR, dan Op-amp. Ketika LDR mendapatkan intensitas cahaya yang tinggi maka resistansi LDR akan rendah sehingga arus dapat mengalir. Saat intensitas cahaya di LDR1 lebih tinggi, maka arus akan masuk ke R1 dan Op-amp kemudian diteruskan ke resistor dan dibagi dua ke masing masing transistor. Arus ini yang mengaktifkan basis dari Q1 dan Q2 sehingga arus bisa mengalir dari collector ke emittor. Sehingga motor dapat berputar searah jarum jam. 
 Saat intensitas cahata di LDR2 lebih tinggi, maka arus akan masuk ke R4 dan Op-amp kemudian diteruskan ke R3 dan dibagi dua ke masing masing transistor. Arus ini yang mengaktifkan basis dari Q3 dan Q4 sehingga arus bisa mengalir dari collector ke emittor. Sehingga motor dapat berputar berlawanan arah jarum jam.

Infrared sensor digunakan untuk mendeteksi apabila solar cell hampir mengenai tanah ketika mendeteksi pergerakan matahari. Apabila logic state 1 maka akan ada arus yang mengalir ke base transistor sehingga arus dari baterai mengalir ke collector kemudian ke emittor dan bisa mengaktifkan relay sehingga relay akan pindah dan rangkaian menjadi opencircuit. Perpindahan relay tersebut menyebabkan motor akan mati sehinggai solar cell tidak menyentuh tanah.
Rangkaian IR sensor ini akan dipasang di keempat sisi sebagai penanda apabila solar cell akan menyentuh tanah

5. Video [back]






6. Link Download [back]
File Html - Download
File Rangkaian Simulasi - Download
Library IR sensor - Download
Video Rangkaian Simulasi - Download
Datasheet LDR - Download
Datasheet Ir sensor - Download