Aplikasi Kontrol Lift (Touch Sensor, MQ-2, Load Cell, dan PIR)
- Memahami tentang sensor Sensor Load Cell, PIR, Touch, dan MQ-2 pada penggunaan ruangan bebas rokok.
- Mampu memahami rangkaian.
- Mampu menggunakan proteus dan mengaplikasikannya.
- Mengetahui komponen-komponen apa saja yang di perlukan.
- Alat :
DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.
- 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
- Bahan :
3. Transistor NPN BC547
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal (switching), stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor BC547 bertipe NPN.
Spesifikasi dan konfigurasi pin:
- Button
Technical Specifications
- Mode of Operation: Tactile feedback
- Power Rating: MAX 50mA 24V DC
- Insulation Resistance: 100Mohm at 100v
- Operating Force: 2.55±0.69 N
- Contact Resistance: MAX 100mOhm
- Operating Temperature Range: -20 to +70
- Storage Temperature Range: -20 to +70 ℃
- Logic State
- Sensor Touch
- Sensor Loadcell
Load Cell
(model 1263)
• Capacities 50–635 kg
• Aluminum construction
• Single-point 600 x 600 mm platform
• OIML R60 approved
• IP66 protection
• Available with metric threads
- Sensor PIR
- Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
- Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
- Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
- Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
- DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
- Output Digital : Output digital sensor
- Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
- BISS0001 : IC Sensor PIR
- Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
- Sensor MQ-2
- Catu daya pemanas : 5V AC/DC
- Catu daya rangkaian : 5VDC
- Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
- Keluaran : analog (perubahan tegangan)
- Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
- Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
- Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
- Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
- Potensiometer
- 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.
- Relay
- Motor
Spesifikasi :
- Built-in gearbox
- Vsuplai : Dc 12V
- Arus : 2 A
- Speed : 400 rpm
- Torsi : 6.5 Kg.cm
- Ratio gear : 1:21
- Dimensi body : panjang 5 cm x diameter 2,5 cm
- Dimensi shaft : panjang 1 cm x diameter 4 mm
- Berat : 0,2 Kg
- BuzzerBuzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.
- Membaca Kode Warna Resistor
- Membaca Resistor SMD
- Menggunakan Multimeter Analog/Digital
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal (switching), stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor BC547 bertipe NPN.
Spesifikasi dan konfigurasi pin:
- Apabila coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnetik yang dapat menarik armature untuk merubah switch contact point.
- Apabila coil tersebut sudah tidak dialiri arus listrik, maka Armature akan kembali lagi ke posisi Normally Close.
- Umumnya, coil yang digunakan oleh relay untuk mengubah switch contact point ke posisi NC hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.
Op Amp Sebagai Penguat Non Inverting
Penguat Non Inverting adalah suatu rangkaian penguat yang berfungsi menguatkaan sinyal dan hasil sinyal yang dikuatkan tetap sefasa dengan sinyal inputannya, hasil dari sinyal input dan output rangkaian non inverting dapat dilihat pada Gambar 1. Pada dasarnya penguat non inverting digunakan sebagai pengkondisi sinyal inputan sensor yang terlalu kecil sehingga dibutuhkan penguatan untuk diproses. intinya penguat non inverting ke balikkan dari penguat inverting.
Fungsi dari penguat non inverting kurang lebih sama dengan penguat inverting hanya saja polaritas output yang dihasilkan sama dengan sinyal inputnya. Keluaran sensor dan tranduser pada umumnya mempunyai tegangan yang sangat kecil hingga mikro volt, sehingga diperlukan penguat dengan impedansi masukan rendah. Rangkaian penguat non inverting akan menerima arus atau tegangan dari tranduser sangat kecil dan akan membangkitkan arus atau tegangan yang lebih besar
Analisis Penguatan Op Amp Non Inverting
Dalam menganalisis rangkaian Op-Amp sebagai penguat terdapat dua aturan penting yang perlu diperhatikan. Kedua aturan tersebut menggunakan karakteristik Op-Amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yang berisi :
1. Perbedaan tegangan antara kedua masukan Op-Amp adalah nol (V+ - V- = 0 atau V+ = V-), hal ini bertujuan menghindari adanya tegangan offset. Aturan pertama ini sering disebut dengan virtual ground.
2. Arus yang mengalir pada kedua masukan Op-Amp adalah nol (I+ = I- = 0), hal ini dikarenakan impedansi input pada Op-Amp sangat besar ( Zin = ∞). Dengan memahami kedua aturan tersebut, analisis dari rangkaian Op-Amp akan menjadi lebih mudah.
Untuk memulai analisis rangkaian penguat non-inverting, terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0, sehingga gambar rangkaian penguat non-inverting menjadi seperti Gambar 3.
Persamaan 1
𝐼𝑓 = 𝐼g
Persamaan 3
Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat non-inverting:
Persamaan 4
Jika penguatan merupakan perbandingan antara tegangan keluaran dan tegangan masukan, maka dari persamaan (4) dapat diperoleh penguatan dari penguat non-inverting yaitu:
Persamaan 5
- Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
- Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
- Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
- Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
- DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
- Output Digital : Output digital sensor
- Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
- BISS0001 : IC Sensor PIR
- Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
- Catu daya pemanas : 5V AC/DC
- Catu daya rangkaian : 5VDC
- Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
- Keluaran : analog (perubahan tegangan)
- Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
- Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
- Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
- Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
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.
3. Rangkai setiap komponen
4. Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
5. Jalankan simulasi rangkaian
Prinsip Kerja :
Touch sensor pertama, ketika touch sensor mendeteksi adanya orang yang menekan tombol (dari dalam) sehingga pintu lift tertutup, maka touch sensor akan berlogika 1 . Adanya tegangan keluaran sensor sebesar 5 V, kemudian masuk ke kaki non inverting dan menghasilkan Vout sebesar 5V juga. Ini dapat terjadi karena kita menggunakan rangkaian voltage follower yang dimana Vin=Vout kemudian arus menuju R2. Transistor akan aktif apabila VBEnya >0,7V dapat dilihat disini VBEnya sebesar 0,81V itu menandakan transistor sudah aktif. Selanjutnya arus diteruskan ke kaki base transistor terus ke kaki emitor lalu diteruskan ke ground. Karena arus yang keluar di kaki transistor sudah cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga transistor aktif, sehingga arus yang mengalir dari power supply(+12V) akan mengalir ke R13,lalu melewati relay RL5 kemudian ke kaki kolektor, lalu ke kaki emitor dan diteruskan ke ground. Karena adanya arus yang melewati relay maka switch relay berpindah ke kiri, maka ada arus yang mengalir dari baterai menuju ke R11dan LED hijau akan aktif. Lalu, arus menuju motor sehingga mengaktifkan motor dan motor akan berputar ke kanan yang menandakan pintu tertutup, pintu tertutup ditandai dengan aktifnya led berwarna hijau sebagai indicator.
Prinsip Kerja :
Ketika sensor loadcell mendeteksi adanya berat besar dari 25, maka terdapat tegangan keluaran sensor sebesar 6,21 mV yang kemudian diteruskan ke kaki non inverting OP AMP 741 dan terjadi penguatan sebesar Rf/Ri +1 lalu di kaki 6 terbaca tegangan output sebesar 1,47Volt didapat dari rumus ((Rf/Ri)+1)Vin. Kemudian Vout masuk ke OP AMP kedua dan bertindak sebagai Vin dari detector non inverting lalu masuk ke kaki non inverting disalurkan dengan tahanan yang sudah disesuaikan lanjut menuju kaki 6 dan didapatkan tegangan output sebesar 11 Volt. Ini didapatkan dari rumus Vo=Aol (Vi-Vref). Dikarenakan Vsnya sebesar 12Volt maka tegangan output yang dapat terbaca <12 Volt yaitu 11 Volt, kemudian diteruskan ke R15. Transistor aktif ditandai dengan nilai Vbe>0,7 V dapat dilihat pada rangkaian nilai Vbe yang terbaca sebesar +0,88 V. Lalu, arus mengalir ke kaki base transistor menuju ke kaki emittor dan diteruskan ke ground. Karena transistor sudah aktif, arus yang mengalir dari power supply (+12V) diteruskan melewati relay RL1 lalu ke kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground. Karena adanya arus yang melewati relay maka switch relay berpindah ke kiri. Maka ada arus yang mengalir dari baterai diteruskan ke R7 sehingga LED merah akan menyala dan buzzer berbunyi sebagai pertanda bahwa lift kelebihan muatan, arus yang untuk touch sensor pertama yang berfungsi untuk menutup pintu diputus sehingga walaupun touch sensor pertama itu ditekan atau telah berlogika 1, pintu tetap tidak akan bisa tertutup sebab arusnya telah diputus oleh relay dari loadcell.
Prinsip Kerja :
Sensor Gas, Ketika sensor Gas MQ-2 mendeteksi adanya asap rokok di dalam lift , maka sensor gas MQ-2 akan berlogika 1 dan tegangan keluaran sensor atau Vout sensor bernilai +4,17 V. Di sini dapat dilihat transistor sudah aktif, hal ini dapat dilihat dari tegangan Vbe bernilai +4,17V (Vbe>0,7V). Lalu, arus mengalir ke kaki base transistor menuju ke kaki emitor dan diteruskan ke ground. Karena arus yg keluar di kaki transistor sudah cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga transistor aktif sehingga arus yang mengalir dari power supply (+12V) melewati relay RL 10 menuju ke kaki kolektor ke kaki emittor dan diteruskan ke ground. Karena ada arus yg melewati relay maka switch relay berpindah ke kanan maka ada arus yang mengalir dari baterai menuju ke buzzer sehingga mengaktifkan buzzer dan buzzer berbunyi yang artinya ada asap rokok di dalam lift. Lalu arus mengalir ke R12 dan LED biru menyala sebagai indikator pertanda adanya asap rokok di dalam lift. Dan Fan penghisap asap akan aktif dan berputar untuk menghisap asap rokok tersebut.
Touch
sensor kedua, ketika touch sensor mendeteksi adanya orang yang menekan
tombol (dari dalam) sehingga pintu lift terbuka, maka touch sensor berlogika 1,
dimana ada tegangan keluaran dari sensor atau Vout sensor sebesar 4,99 V,
lalu menuju ke R1 ,transistor dikatakan aktif apabila VBE nya melebihi
0,7V dapat kita lihat VBE nya disini sebesar 0,81V itu menandakan
transistor sudah aktif , lalu arus diteruskan ke kaki base transsitor lalu
ke kaki emitor, dan diteruskan ke ground. Karena transistor sudah aktif , maka
arus yang mengalir dari power supply (+12V) diteruskan ke R9 kemudian
melewati relay RL 4 dan menuju ke kaki kolektor, emitor dan diteruskan ke
ground. Karena adanya arus yang melewati relay maka switch relay berpindah
dari kanan ke kiri,lalu terdapat arus yang mengalir dari baterai menuju ke
R4 dan ke motor sehingga mengaktifkan motor dan motor berputar ke kiri
yang menandakan pintu terbuka dari dalam lift, pintu terbuka ditandai
dengan aktifnya led berwarna biru sebagai indicator.
- Resistor : Klik Disini...
- Relay : Klik Disini...
- Transistor : Klik Disini...
- DC Motor : Klik Disini...
- Voltmeter : Klik Disini...
- Dioda : Klik Disini...
- IC Op-Amp : Klik Disini...
- Buzzer : Klik Disini...
- Baterai : Klik Disini...
- Touch Sensor : Klik Disini...
- MQ-2 Sensor : Klik Disini...
- PIR Sensor : Klik Disini...
Tidak ada komentar:
Posting Komentar