- Dapat mengaplikasikan materi aritmatik dalam simulasi aplikasi Keamanan lemari di Museum
- Memahami prinsip kerja dari plikasi yang dibuat
- Dapat menjalani rangkaian pada proteus
- Power Supply DC
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik atau elektronika lainnya.
- Voltmeter DC
Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.
2.2 Bahan[Daftar]
- Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Pada rangkaian ini resistor juga berfungsi untuk mencari frekuensi pada IC.
Pin Out:
Spesifikasi:
- Transistor BC548C
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
Konfigurasi Pin out:
- Diode
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.
Karakteristik Dioda:
- LED
LED ialah 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/lampu indikator. Contohnya dapat kita jumpai pada rangkaian-rangkaian elektronika led digunakan sebagai indikator ON/OFF.
- Baterai
Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik.
Datasheet Battery:
- Gerbang Logika NOR IC 7402
IC 7402 merupakan salah satu IC yang dibangun dari gerbang logika dasar NOR. Gerbang NOR ini juga sering disebut dengan inverter, fungsi nya sendiri yaitu untuk membalik tegangan inputnya pada outputnya.
Konfigurasi Pin:
- Vcc: kaki 14
- GND: kaki 7
- Input : kaki 2,3,6,8,9,11, dan 12
- Output : kaki 1,4,10, dan 13
- Tegangan Suply : 7V
- Tegangan Input : 5.5 V
- Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derajat
- Kisaran suhu penyimpanan : -65 derajat sampai 150 derajat celcius.
Gerbang NOT atau inverter adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki 1 inputan dan 1 keluaran
- Gerbang Logika OR 7432
OR( IC 7432 ) adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan logika output berlogika 0 apabila semua inputnya berlogika 0 dan sebaliknya output berlogika 1 apabila salah satu, sebagian atau semua inputnya berlogika 1.
Konfigurasi Pin :
Spesifikasi :
Tegangan Suplai: 5 hingga 7V
Tegangan Input: 5 hingga 7V
Kisaran suhu pengoperasian = -55 ° C hingga 125 ° C
Tersedia dalam paket SOIC 14-pin- 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).
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @250/125V
4. Maksimum beban DC 10A @30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
Konfigurasi pin:
- Ground
Ground berarti sebuah titik referensi umum atau tegangan potensial sama dengan “tegangan nol”. Ground bersifat relatif, karena dapat memilih titik dimana saja dalam sirkuit untuk dijadikan ground untuk mereferensi semua tegangan dalam rangkaian.
Ground juga berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
Sistem gronding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah memberikan perlindungan pada seluruh sistem.
- Motor
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo.
Tegangan Terukur 5V DC
Spesifikasi item:
o Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm
o Tidak ada arus beban =280mA
o Tegangan operasi 1.5-9V DC
o Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri)
o mulai saat ini =5A
o Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V
o Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung ke nagative
o daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran
o celah poros 0,05-0,35mm
Grafik Motor DC:
- Buzzer
Konfigurasi Pin:
Spesifikasi:
a. Tegangan operasi 4-8V DC
b.Arus <30mA
c. Frekuensi Resonansi 2300Hz
- Sensor PIR
Sensor PIR atau sering disebut Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infrs merah dari suatu objek.
Spesifikasi:
- Vin : DC 5V 9V
- Radius : 180 derajat
- Jarak deteksi: 5 7 meter
- Output : Digital TTL
- Memiliki setting sensitivitas
- Memiliki setting time delay
- Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm
- Berat : 10 gr.
Konfigurasi Pin:
-Sensor Magnetic Reed Switch
- Operating Voltage : 3.3 V to 5 V DC
- Output format: Digital Switching output ( 0 and 1)
- LEDs indicating output and power
- PCB Size : 32 mm x 14 mm
- LM393 based design
- Easy to use with Microcontrollers or even with normal digital/analog IC
LED
Lampu adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus listrik.
Spesifikasi
Grafik Respons:
- Output digital tegangan suplai: 3.3V - 5V
- Dimensi papan : 1.4 cm - 3.2 cm
3. Teori
1) Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen yang digunakan dalam rangkaian sirkuit atau rangkaian elektronik. Resistor bekerja sebagai resistansi/ hambatan yang mengatur atau mengendalikan emosi dan arus listrik rangkaian. 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 :
Penjelasan sensor pita
2. Transistor NPN
NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari kaki emitor ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output jika transistor diberikan arus positif pada basisnya.
· Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
· Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
· nbsp; /span> Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
5. Relay
Relai menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil ( daya rendah ) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
· Elektromagnet (Kumparan)
· Armatur
· Ganti Titik Kontak (Saklar)
· Musim semi
6. Sensor Magnetic
Sensor magnet adalah sensor yang mudah terpengaruh dan peka terhadap medan magnet kemudian memberikan perubahan kondisi output. Prinsip kerja Sensor magnet yaitu akan aktif ketika konduktor mempengaruhi medan magnet, sehingga magnet tersebut tertolak atau tertarik sesuai dengan pengaruh konduktor yang diberikan.
Sensor Magnet adalah berdasarkan Hukum Faraday dimana apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL)) atau Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut adalah tergantung kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan. Apabila Sensor tersebut menerima getaran maka batang magnet tersebut akan ikut bergetar dan medan magnet tersebut akan terpotong-potong oleh gulungan kawat sehingga kedua ujung gulungan kawat tersebut akan menimbulkan tegangan.
Sensor Magnet adalah Alat yang akan terpengaruh Medan Magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran, seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet disekitarnya.
Reed switch adalah saklar listrik dioperasikan oleh medan magnet switch terdiri dari dua kawat feromagnetik nikel-besi dan pisau kontak berbentuk khusus (buluh) diposisikan dalam kapsul kaca tertutup rapat dengan celah dan dalam pelindung.
7. LED
Lampu Listrik adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus listrik. Arus listrik yang dimaksud ini dapat berasal dari tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik (Centrally Generated Electric Power) seperti PLN dan Genset ataupun tenaga listrik yang dihasilkan oleh Baterai dan Aki.
8. Sensor PIR
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.
Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.
Grafik Respon :
4. Rangkaian
Rangkaian ini menggunakan Magnetic Reed Switch Module, PIR, dan Vibration yang mana apabila pintu lemari terbuka maka magnet yang bersebelahan dengan Magnetic Reed Switch Module akan menjauh dan akan menyebabkan tidak terdeteksinya magnet (logika 0) pada Magnetic Reed Switch Module sehingga akan menyebabkan relay pada Magnetic Reed Switch Module off. Juga pada PIR yang diletakkan di dekat pintu lemari akan aktif bila ada seseorang yang melewati pintu lemari (logika 1) menyebabkan relay pada PIR on. Gabungan di antara kedua relay ini menyebabkan adanya arus dari supply ke LED dan buzzer lalu ke ground, sehingga LED dan buzzer hidup. Kemudian jika terjadi gempa atau adanya getaran maka Vibration berlogika 1 sehingga motor yang ada akan menutup lemari museum tersebut .
- Prinsip Rangkaian pada Magnetic Reed Switch Module
Saat module mendeteksi magnet (logika 1) maka tegangan pada Output sebesar 5V masuk ke gerbang OR dimana prinsip gerbang OR adalah prinsip penjumlahan sehingga logika 0 + 1 = 1 sehingga menghasilkan output dengan logika 1 dari gerbang OR kemudian masuk ke gerbang NOR yang mana prinsip gerbang NOR adalah versi Not dari gerbang OR sehingga apabila output gerbang OR berlogika 1 dan output sensor Pir setelah diinverter berlogika 1 maka 1 + 1 = 2 maka outputnya adalah inverter dari 1 yaitu logika 0, karena output daro gerbang NOR adalah logika 0 maka tidak ada arus yang melewati resistor dan tidak ada arus yang lewat di kaki VBE dan membuat transistor menjadi tidak aktif, dengan transistor tidak aktif maka relay tetap berada dikanan, dengan relay berada dikanan maka tidak ada tegangan yang lewat sehingga buzzer dan Led tidak Hidup.
Saat module tidak mendeteksi magnet maka tidak ada tegangan yang masuk ke gerbang OR sehingga output dari gerbang OR berlogika 0, kemudian masuk ke gerbang NOR, karena prinsip gerbang NOR adalah inverter dari gerbang OR maka logika 0 dari gerbang OR ditambah logika 0 dari sensor Pir setelah diinverter sehingga 0+0= 0 diinverter menjadi logika 1 sehingga output dari gerbang NOR adalah 1. dengan output gerbang NOR 1 maka menghasilkan tegangan sebesar 5 volt kemudian melewati R2 sehingga menghasilkan tegangan 0,79 karena untuk mengaktifkan transistor adalah nilai tegangan di VBE >0,7 maka transistor Q1 aktif, dengan transistor aktif maka switch relay bergerak kekiri maka tegangan sebesar 12volt masuk ke relay terus ke collector terus ke emitor terus ke ground, dengan switch rellay bergerak kekiri maka LED dan Buzzer akan aktif menandakan ada orang yang mencoba membuka pintu museum.
- Prinsip Rangkaian pada PIR
Saat PIR mendeteksi adanya gerakan manusia (logika 1) maka tegangan pada Output sebesar 5V masuk ke inverter menghasilkan logika 0 kemudian masuk ke gerbang NOR karena prinsip gerbang NOR adalah inverter dari gerbang OR maka logika 0 dari INVERTER Sensor PIR ditambah logika 0 dari gerbang OR Sensor magnet sehingga 0+0= 0 diinverter menjadi logika 1 sehingga output dari gerbang NOR adalah 1. dengan output gerbang NOR 1 maka menghasilkan tegangan sebesar 5 volt kemudian melewati R2 sehingga menghasilkan tegangan 0,79 karena untuk mengaktifkan transistor adalah nilai tegangan di VBE >0,7 maka transistor Q1 aktif, dengan transistor aktif maka switch relay bergerak kekiri maka tegangan sebesar 12volt masuk ke relay terus ke collector terus ke emitor terus ke ground, dengan switch rellay bergerak kekiri maka LED dan Buzzer akan aktif menandakan ada orang yang mencoba membuka pintu museum. pembagi tegangan R5 dan R1 dimana drop tegangan di R15 sebesar 0.77V atau lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor Q2 sebesar 0.7V sehingga transistor on, dengan transistor on maka ada arus dari 5v supply melewati relay RL2 melewati kolektor Q2 melewati emitor Q2 lalu ke ground dengan adanya arus di relay maka switch dari relay akan bergerak ke kiri (on).
Saat module tidak mendeteksi adanya pergerakan orang maka logika 0 kemudian masuk ke gerbang NOT menghasilkan Logika 1 kemudian masuk ke gerbang NOR, karena Prinsip dari Gerbang NOR adalah inverter dari gerbang OR maka 1 + 0 = 1 kemudian di NOT kan menghasilkan output berlogika 0 sehingga arus tidak dapat melewati resistor, transistor maupun relay, sehingga LED dan Buzzer tidak hidup hal ini menandakan tidak ada orang yang mencoba membuka pintu lemari di museum.- Prinsip Rangkaian pada Vibration
0 komentar:
Posting Komentar