HPF +20dB/dec

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja

5. Video

6. File Download 

1. Tujuan [Kembali]

    a. Mengetahui alat dan bahan, prinsip kerja, dan dasar teori HPF +20 dB/dec.

    b. Mensimulasikan rangkaian HPF +20 dB/dec dengan benar

2. Alat dan Bahan[Kembali]

ALAT

Instrumen

1. Osiloskop

Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
Spesifikasi:



Pinout:



Keterangan:

2. Multimeter

Multimeter merupakan sebuah alat pengukur yang digunakan untuuk mengetahui ukuran tegangan listrik, resistansi, dan arus listrik. Dalam perkembangannya, dapat digunakan untuk mengukur temperatur, frekuensi, dan lainnya. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Multimeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

 

Spesifikasi:

Generator Daya

1. Sumber tegangan AC (Signal Generator)

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. 

Spesifikasi

Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

BAHAN

1. Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi

2. Kapasitor

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

Spesifikasi

3. Op-Amp LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi:

3. Dasar Teori[Kembali]

        Adapun rangkaian HPF +20dB/dec adalah seperti pada gambar 226. Dari rangkaian terlihat bahwa sinyal input diserikan dengan kapasitor C, sehingga sinyal input yang berfrekuensi diatas frekuensi cut-off akan dilewatkan dan sebaliknya dibawah frekuensi cut-off akan diredam atau dilemahkan. Pelemahan terjadi karena reaktansi XC akan semakin besar apabila frekuensi semakin kecil seperti hubungan berikut.

                                   

       Apabila sinyal input semakin diperbesar frekuensi-nya maka tegangan di titik A dari gambar rangkaian HPF +20 dB/dec akan semakin besar atau mendekati besarnya Vi (ACL ≈ 1).

Rangkaian gambar 226 pada dasarnya adalah rangkaian amplifier karena memakai feedback negatif tetapi rangkaian filter ACL –nya sama dengan satu ( Acl  ≈1, butterworth filter). Dengan tegangan input Vi maka tegangan di titik A adalah:

Misalkan memakai op-amp ideal maka Ed=0 sehingga Vo = VA

Jadi,

1) Resistor

Simbol :

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

2) Kapasitor

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

Spesifikasi

3) Op Amp - LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Karakteristik penguat ideal adalah:

Impedansi input sangat besar (Zi >>). Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.

Konfigurasi PIN LM741:

Spesifikasi:

Respons karakteristik kurva I-O:

 Contoh Soal 

Multiple Choice

 1 .Suatu rangkaian yang berfungsi untuk memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi sinyal masukan…
    a. Oscilator
    b. Filter 
    c. Op- Amp
    d. Capasitor

2. Yang termasuk jenis filter aktif, kecuali…
    a. Low Pass Filter
    b. High Pass Filter
    c. Oscillator
    d. Band Pass Filter

3. Sebuah rangkaian yang memberikan output tetap pada frekuensi cut-off dan tidak mengeluarkan output jika frekuensi input berada dibawah frekuensi cut-of disebut…
    a. ALow Pass Filter
    b. High Pass Filter
    c. Band Pass Filter
    d. Triangle Generator

4. Prinsip Kerja [Kembali]

     A) Prosedur Percobaan

• Siapkan semua bahan dan alat
• Hubungkan semua bahan dan alat
• Atur tegangan dan hambatan
• Jalankan simulasi
• Lalu mencoba menjalankan rangkaian
• Amatilah Respons Frekuensi dan juga respons gelombangnya pada osiloskop

B) Rangkaian Simulasi Dan Prinsip Kerja

Pertama-tama rangkailah sebuah HPF dengan OP AMP. Lalu pilih Wc, misalkan Wc nya sebesar 5k. Lalu tentukan Fc dengan rumus f = Wc/2*phi maka di dapatkan f sebesar 796 Hz. Pilih C sebesar 0.001 uf. Kemudian hitung R dengan cara R= 1/Wc*C di dapatkan R sebesar 200k. Rf=R maka Rf=200k, untuk memperkecil efek. Kemudian cek  Respon Frekuensinya dengan mengatur frekuensinya sebesar 796 hz. Prinsip kerja dari filter high pass atau filter lolos atas adalah dengan memanfaatkan karakteristik dasar komponen C dan R, dimana C akan mudah melewatkan sinyal AC sesuai dengan nilai reaktansi kapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatka
n sinyal dengan frekuensi yang rendah. Prinsip kerja rangkaian filter lolos atas atau high pass filter (HPF) dengan RC dapat diuraikan sebagai berikut, apabila rangkaian filter high pass ini diberikan sinyal input dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal tersebut akan di lewatkan ke output rangkaian melalui komponen C. Kemudian pada saat sinyal input yang diberikan ke rangkaian filter lolos atas atau high pass filter memiliki frekuensi di bawah frekuensi cut-off (ωc) maka sinyal input tersebut akan dilemahkan dengan cara dibuang ke ground melalui komponen R.

6. Video[Kembali]

7. Link Download[Kembali]
   

    Download HTML klik disini

    Download video klik disini

    Download file simulasi proteus klik disini

    Download datasheet osiloskop klik disini

    Download datasheet op-amp klik disini

    Download datasheet resistor klik disini

    Download datasheet kapasitor klik disini

    

Kontrol Penyiram Tanaman

TUGAS BESAR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5.Prinsip Kerja

6.Vidio 

7. Link Download

1. Tujuan[Kembali]

1. Untuk mengetahui pengertian sensor LDR dan PIR
2. Untuk mengetahui fungsi komponen yang digunakan
3. Untuk mengetahui grafik respon sensor LDR dan PIR
4. Untuk dapat membuat rangkaian aplikasi gabungan sensor LDR dan PIR
5. Untuk mengetahui prinsip kerja gabungan sensor LDR dan PIR

2. Alat dan bahan[Kembali]

Alat:

1. Baterai 12 V

berfungsi sebagai sumber tegangan dari rangakain.untuk mengalirkan arus yang kemudian menggerakan motor dan menghidupkan LED.

    Spesifikasi dan Pinout Baterai

• Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
• Output voltage: dc 1~35v
• Max. Input current: dc 14a
• Charging current: 0.1~10a
• Discharging current: 0.1~1.0a
• Balance current: 1.5a/cell max
• Max. Discharging power: 15w
• Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
• Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
• Ukuran: 126x115x49mm
• Berat: 460gr

2. Multimeter

Multimeter merupakan sebuah alat pengukur yang digunakan untuuk mengetahui ukuran tegangan listrik, resistansi, dan arus listrik. Dalam perkembangannya, dapat digunakan untuk mengukur temperatur, frekuensi, dan lainnya. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Multimeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe Multimeter

3. Power Suply

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. Spesifikasi :

Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

Bahan:

1.     Sensor LDR
   
   
   
   LDR (Ligh Dependent Resistor) adalah suatu komponen elektronik yang resistansinya tergantung pada intensitas cahaya. LDR di buat dari bahan Cadium Sulfida yang peka terhadap cahaya. LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1M ohm

• Sensor LDR memiliki tegangan DC maksimum hingga mencapai 150 volt.
• Alat tersebut memiliki konsumsi arus maksimum hingga 100 mW.
• Waktu respon untuk sensor LDR yaitu diprediksi dari 20 ms sampai dengan 30 ms.
• Sensor LDR memiliki tingkat resistensi mulai dari 10 Ohm sampai dengan 100 k Ohm.
• Untuk dapat beroperasi, sensor LDR dapat digunakan pada ruangan atau tempat dengan suhu -30 derajat sampai dengan 70 derajat Celcius 

      2.  Sensor Kelembaban (soil moisture)

1. 
                                        

    Pada saat kondisi tanah :

      Basah : tegangan output akan turun
      Kering : tegangan output akan naik
         atau
    Vo=0-VCC tergantung kepada tingkat kelembaban tanah

spesifikasi

grafik respon soil moisture sensor

3.Sensor PIR

Sensor pir adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor pir ini bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.

Pin OUT

 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.

Grafik Respons Sensor PIR

Bentuk : Persegi
Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan.
Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut

Jangkauan Sensor PIR

Power Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).

 4. vibration sensor

Sensor Vibration

Pinout

Vibration sensor adalah perangkat yang dapat mengukur jumlah dan frekuensi getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa perangkat tertentu. Pengukuran tersebut bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada masalah lain yang terdapat pada sebuah aset dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa mendatang.

Spesifikasi :

Vsuplai : DC 3.3V-5V

Arus : 15mA

Sensor : SW-420 Normally Closed

Output : digital

Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm

Berat : 10 gr

Grafik Respon:

5. Resistor

 

Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

 

6. Transistor

 

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. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor  atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).

Spesifikasi :

• Bi-Polar Transistor
• DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
• Continuous Collector current (IC) is 100mA
• Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V
• Base Current(IB) is 5mA maximum

 

 

7. Relay

 

 Prinsip kerja dari relay yaitu ketika arus mengalir ke relay maka relay terhubung, sedangkan ketika arus tidak ada, maka relay akan terputus.

 

8. Diode

 

Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang bersifat semikonduktor yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke saru arah dan menghambat aliran arus listrik dari arah sebaliknya.

Spesifikasi

 

 

9. Op-Amp

Op Amp - LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

 

Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi:

 

10. Motor DC

 

Motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Spesifikasi

Pinout

Grafik Respons:

11. JFET

 

Konstruksi dasar komponen JFET (junction field-effect transistor) kanal-N adalah seperti pada gambar diatas. Terlihat bahwa sebagian besar strukturnya terbuat dari bahan tipe-N yang membentuk kanal. Bagian atas dari kanal dihubungkan ke terminal yang disebut Drain (D) dan bagian bawah dihubungkan ke terminal yang disebut Source (S). Pada sisi kiri dan kanan dari kanal-N dimasukkan bahan tipe P yang dihubungkan bersama-sama ke terminal yang disebut dengan Gate (G).

[kembali]

3. DASAR TEORI 

 

A.  LDR

 

LDR (Ligh Dependent Resistor) adalah suatu komponen elektronik yang resistansinya tergantung pada intensitas cahaya. LDR di buat dari bahan Cadium Sulfida yang peka terhadap cahaya. LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1M ohm, akan tetapi pada saat LDR mendapat cahaya hambatan LDR akan menurun menjadi beberapa puluh ohm saja.

 

Gambar 1. Bahan yang digunakan pada LDR

 

Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi pengantar arus yang kurang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

 

Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang. LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis adalah salah satu contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya  terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.

 

 

Rangkaian elektronik yang dapat digunakan untuk LDR adalah rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari LDR tersebut. Dari hukum ohm, diketahui bahwa:

 

V = I.R

 

Dengan V adalah beda potensial antara dua titik, I adalah arus yang mengalir di antara-nya, dan R adalah resistansi di antara-nya. Lebih lanjut dikatakan pula bahwa nilai R tidak bergantung dari V ataupun I. Sehingga, jika ada perubahan nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V-nya pun akan berubah. Jika beda potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi hanya akan mempengaruhi besar arusnya. Dan persamaan tersebut akan menjadi:

 

I = V / R

 

Karakteristik Sensor LDR

 

 

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

 

Dari grafik dapat disimpulkan bahwa besarnya hambatan atau resistansi dari sensor ldr dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diberikan, dan dapat dilihat bahwa semakin besar intensitas cahaya maka nilai resistansinya akan semakin kecil dan begitu sebaliknya.

 

 [kembali]

B.  PIR

 

Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.

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 :

 

1. Fresnel Lens

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.

 

2. 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.

3. Pyroelectric Sensor

Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, 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.

 

4. Amplifier

Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.

 

5. Komparator

Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.

 

 

Gambar Diagram block PIR

 Grafik Sensor PIR

1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan

 

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.

 

 2. Respon terhadap suhu

 

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR. 

 [kembali]

C. Soil Moisture

Pengertian

Sensor soil moisture merupakan sebuah sensor yang dapat mengukur kadar air atau kelembaban tanah.
Sensor kelembaban tanah mengukur kadar air volumetrik dalam tanah.

Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembaban tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontroller seperti arduino.Sensor kelembaban tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik mnggunakan hidroton.

Soil Moisture Sensor dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket penjualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembaban, dan module elektroniknya sebagai amplifier sinyal.

 Bagian-bagian Sensor

Jika menggunakan pin Digital Output maka keluaran hanya bernilai 1 atau 0 dan harus inisalisasi port digital sebagai Input (pinMode(pin, INPUT)). Sedangkan jika menggunkan pin Analog Output maka keluaran yang akan muncul adalah sebauah angka diantara 0 sampai 1023 dan inisialisasi hanya perlu menggunkan analogRead(pin).

CARA KERJA SENSOR

Pada saat diberikan catudaya dan disensingkan pada tanah, maka nilai Output Analog akan berubah sesuai dengan kondisi kadar air dalam tanah.

Pada saat kondisi tanah :

• Basah : tegangan output akan turun
• Kering : tegangan output akan naik
  
  atau
  Vo=0-VCC tergantung kepada tingkat kelembaban tanah
  

grafik sensor kelembaban

Resistor

teori :  Besar arus dan tegangan pada sebuah rangkaian elektronika disesuaikan dengan kebutuhan setiap komponen pada setiap blok rangkaian, jangan sampai melebihi batas maksimalnya karena akan mempengaruhi kerja dari sebuah blok rangkaian seperti cacat sinyal atau bisa mengakibatkan kerusakan komponen, dan juga jangan terlalu rendah karena kemungkinan rangkaian tidak bekerja optimal ataumenghasilkan cacat sinyal. Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan komponen yang mampu mengatur kebutuhan arus dan tegangan pada rangkaian, dan komponen tersebut adalah resistor.

simbol :

resistor di proteus | download

cara menentukan nilai : 

seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :

tabel warna dan nilai gelang resisitor | download

 

Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut.

Perhitungan untuk Resistor dengan kode angka :

membaca nilai Resistor yang berbentuk komponen Chip lebih mudah dari Komponen Axial, karena tidak menggunakan kode warna sebagai pengganti nilainya. Kode yang digunakan oleh Resistor yang berbentuk Komponen Chip menggunakan Kode Angka langsung jadi sangat mudah dibaca atau disebut dengan Body Code Resistor (Kode Tubuh Resistor)

resistor chip | download

 

Contoh :

Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;

Contoh cara pembacaan dan cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka adalah sebagai berikut :

Masukkan Angka ke-1 langsung = 4
Masukkan Angka ke-2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan 10³
Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)

2. Transistor NPN

teori : Termasuk dalam komponen semikonduktor aktif adalah transistor, Transistor sebenarnya kepanjangan dari Transfer dan Varistor. Mengenal karakteristiknya transistor terbagi dua kategori ialah  Bipolar Junction Transistor (BJT)  dan Unipolar Transistor. Kerja transistor pada dasarnya difungsikan sebagai saklar elektronik (Switching) dan penguat sinyal (Amplifier).

simbol :

 [kembali]  

4. Peercobaan[Kembali]

A. Prosedur Percobaan

1) Persiapkan semua alat dan bahan yang telah dijelaskan diatas

2) pertama kita bikin rangkaian soil moisture, kaki Vcc pada modul soilmoisture dihungkan ke suplay, kaki GND dihubungkan ke ground. dan kaki Ao dihubungkan ke sebuah solenoid kemudian paralel dengan sebuah kapasitor 1000uf. kemudian diserikan ke resistor untuk memperkecil tegangan ke sebuah opamp yang dibuat rangkaian detector. ouput dari opamp diteruskan ke rangkaian fixed bias-transistor. saklar relay akan digunakan untuk rangkaian pompa.

3) kedua kita bikin rangkaian sensor pir yg dihubungkan ke transistor bipolar yang dibuat rangkaian fixed bias

4) ketiga kita bikin rangkaian LDR yang dibuat seperti rangkaian voltage devider bias.

5) keempat kita bikin rangkaian vibration sensor yang ouput sensor diteruskan ke rangkaian transistor fixed bias.

B. Rangkaian Simulasi

• Foto Rangkaian

5. Prinsip Kerja[Kembali]

• Prinsip Kerja

        Pertama, soil moisture sensor berguna untuk mengukur kelembaban tanah, sensor ini di letakkan di tanah. Sensor ini akan bekerja jika tanah kering  dengan potensiometer sebesar >19%. Tegangan masuk ke kaki non inverting. Tegangan input v1 sebesar 0,97v lebih besar dari tegangan referensinya v2 sebesar 0,80v maka nilai Vo nya mendekati v saturasi +. menggunakan rumus detektor non inverting vo=(v1-v2)Aol, vo = vs-2. disini di didapatkan tegangan keluarannya sebesar +7,75. Karena power suplynya antara +9v dan -9v dan tegangan tersebut mengalami saturasi. Lalu tegangan tersebut di umpankan ke resistor r1 sebesar 1k dengan vbe sebesar 1,31v, transistor on karena vbe lebih dari +0.6v. lalu tegangan menuju kaki basis, ke emitor lalu ke ground, tegangan dari kolektor menuju relay, relay akan pindah atau switch ke arah kiri lalu terjadi loop dimana arus dari batrai akan mengalir ke motor dan juga led. karena soil moisture sensor dan sensor ldr saling bekerja sama, jika soil moisture sensor nya sudah aktif namun ldr belum aktif maka motor dan led nya tidak akan menyala.

        Selanjutnya, sensor Ldr untuk mendeteksi siang atau malam di letakkan di atas alat penyemprot tanaman, sensor ini akan bekerja jika mendeteksi cahaya matahari dengan presentase > 6%. saat sensor menyala nilai tegangan yg terdeteksi sebesar 0,30v dan akan di umpankan ke kaki inverting dari detektor. v2 nya sebesar 0,29v. didapatkan vo=(v1-v2)A0l v0=200k . Nilai vo nya mendekati v saturasi + yaitu 5v, disini terbaca +3,85v. karena vo mengalami saturasi. Lalu tegangan sebesar +3,85v di umpankan ke r2 sebesar 1k lalu di umpankan lagi ke kaki base dari transistor  dengan vbe 1,62v sehingga transistornya on karena melebihi vbe=0,6v. arus dari power akan mengalir ke relay, dari relay mengalir ke kaki kolektor lalu ke kaki emitor ke resistor lalu ke ground. Arus yang telah menggalir ke relay lalu switch akan berpindah maka motor akan berjalan, lampu menyala sehingga penyemprot air akan menyala. 

        Sensor PIR untuk mendeteksi orang di sekitar, sensor ini di letakkan di dekat alat penyiram tanaman, sensor ini akan bekerja jika ada orang di sekitar alat penyiram tanaman. saat sensor berlogika satu, nilai tegangan yang terbacanya sebesar 5v diumpankan ke kaki non inverting amplifier dengan rumus Vo=(rf/rin+1)*vin didapatkan Vo sebesar 10v lalu di umpankan ke resistor sebesar 1k dengan Vbe sebesar 1,50v. transistor aktif karena vbe lebih dari 0,6v. kemudian tegangan masuk ke kaki basis transistor lalu ke relay kemudian terjadi switch dan terjadi  loop dimana arus dari batrai akan mengalir ke motor sehingga alat penyiram tanaman akan berhenti bekerja

        Sensor Vibration, untuk antisipasi kebocoran tangki akibat gempa, diletakkan di tangki. sensor ini akan menyala jika terjadi gempa atau gunjangan yang kuat. Saat sensornya berlogika 1, nilai tegangan yang terbaca sebesar 5v. disini digunakan voltage flower/buffer dimana A=Vi/Vo=1, Vo=Vi. Sehingga tegangan ouputnya sama dengan tegangan input yaitu 5v. Tegangan sebesar 5v di umpankan ke resistor sebesar 1k lalu tegangan vbenya sebesar 2,68v karena lebih besar dari 0,6v maka resistornya on. Tegangan kemudian mengalir ke relay kemudian ke kaki kolektor lalu ke kaki emitor lalu ke ground. setelah mengalir ke relay maka swiitch akan berpindah dan akan terjadi loop dimana arus dari batrai akan mengalir ke motor lalu pipa utama akan ditutup. 

6. Vidio[Kembali]

7.Link Download[Kembali]

    Materi download

    Html download

    Rangkaian download

    Video download

    Datasheet LDR download

    Datasheet PIR download

    Datasheet relay download

    Datasheet Resistor download

    Library PIR download

    Library Soil Moisture download

    Library Vibration download