Aplikasi Rangkaian Lampu Otomatis (Sensor LDR)

 Latihan 4. Buatlah suatu aplikasi memakai sensor

 



  • Memahami tentang sensor LDR pada penggunaan rangkaian lampu otomatis.
  • Mampu memahami rangkaian.
  • Mampu menggunakan proteus dan mengaplikasikannya.
  • Mengetahui komponen-komponen apa saja yang di perlukan.
2. Alat dan Bahan [Kembali]

    1. Sensor LDR
Spesifikasi :
  • 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
    2. Resistor
    Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 :  (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor.
Pada rangkaian proteus, saya menggunakan resistor 2 buah.

    3. Transistor
Spesifikasi
  • Bi-Polar NPN Transistor
  • DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
  • Continuous Collector current (IC) is 100mA
  • Emitter Base Voltage (VBE) is 6V
  • Base Current(IB) is 5mA maximum
  • Available in To-92 Package
    4. Relay
Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.
Konfigurasi pin Relay 
  • dihubungkan ke 5V
  • GND dihubungkan ke GND
  • IN1/Data dihubungkan ke pin 2
Pada rangkaian proteus, saya menggunakan relay sebanyak 1 buah.
    5. Dioda
Spesifikasi Dioda mempunyai dua elektroda, yaitu anoda (A) dan katoda (K). Dioda type 1N4002 yang mempunyai kemampuan dilalui arus max. 1A pada tegangan max.100V untuk penyearah tegangan AC frekuensi rendah. Dioda 1N4002 hanya dapat menghantarkan arus dan tegangan yang besar pada satu arah saja.
Pada dioda  konfigurasi PIN, terdapat sebuah area semikonduktor intrinsic (tanpa doping) yang diletakkan antara P dan N junction. Efek dari penambahan area intrinsic tersebut adalah dengan melebarnya area deplesi yang membatasi pergerakan elektron, dan hal ini tepat digunakan untuk suatu aplikasi pensinyalan (switching).
    Pada rangkaian proteus, saya menggunakan dioda dengan nomor seri 1N4002 sebanyak 1 buah.
    6. Lampu
    Lampu adalah sebuah benda yang berfungsi sebagai penerang, lampu memiliki bentuk seperti botol dengan rongga yang berisi kawat kecil yang akan menyalah apabila disambungkan ke aliran listrik.
    7. Alternator
    Alternator adalah peralatan elektromekanis yang mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik. Pada prinsipnya, generator listrik arus bolak-balik disebut dengan alternator, tetapi pengertian yang berlaku umum adalah generator listrik pada mesin kendaraan.
    8. Baterai
Sebagai arus utama dengan tegangan 12V.


3. Dasar Teori [Kembali]

    1. Sensor LDR
    LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Nilai resistansi dari LDR bergantung pada intensitas cahaya. Semakin tinggi intensitas cahaya (siang hari) yang mengenainya, maka semakin kecil nilai resistansinya. Sebaliknya semakin rendah intensitas cahaya (malam hari) yang mengenainya, maka semakin besar nilai resistansinya.
Simbol :
Karakteristik :
-Laju Recovery
Laju recovery merupakan suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-gan level cahaya 400 lux.
-Respon Spektral
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantaryang baik.
-Kurva antara intensitas cahaya dan resistansi
Grafik :


    2. Resistor
    Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).
Simbol Resistor :






Cara menghitung nilai resistor :
  • Membaca Kode Warna Resistor
  • Membaca Resistor SMD
  • Menggunakan Multimeter Analog/Digital
Rumus :

    
    1. Jika rangkaian seri, maka :
    2. Jika rangkaian paralel, maka :


    
    3. Transistor
    Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika.
Simbol :


Rumus :









Gambar Gelombang Input dan Output :






    


    4. Relay
    Relay adalah sebuah komponen elektronik yang difungsikan sebagai sakelar elektrik. Relay berfungsi dengan adanya arus listrik. Adanya relay juga akan membuat komponen dapat mengendalikan arus listrik yang besar. Selain itu relay merupakan salah satu bagian komponen elektronika yang dapat mengimplementasikan Logical Switching.
Simbol Relay :










Cara Kerja :
  1. Apabila coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnetik yang dapat menarik armature untuk merubah switch contact point.
  2. Apabila coil tersebut sudah tidak dialiri arus listrik, maka Armature akan kembali lagi ke posisi Normally Close.
  3. Umumnya, coil yang digunakan oleh relay untuk mengubah switch contact point ke posisi NC hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.
    5. Dioda

    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.

Simbol :










Cara Kerja :
  1. Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω)
  2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)
  3. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.
  4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
  5. Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.64MOhm)
  6. Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda
  7. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
  8. Nilai Resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau Open Circuit.
    6. Alternator
    Alternator adalah peralatan elektromekanis yang mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik. Pada prinsipnya, generator listrik arus bolak-balik disebut dengan alternator, tetapi pengertian yang berlaku umum adalah generator listrik pada mesin kendaraan.
Simbol :


Cara kerja :
Menghasilkan arus listrik dari stator coil yang kemudian diatur oleh IC regulator agar tegangan listrik yang dihasilkan tidak berlebih dan dapat digunakan untuk mengisi listrik pada aki mobil dan dapat digunakan oleh komponen lainnya.

    a. Prosedur Percobaan
  1. Siapkan alat dan bahan pada library proteus
  2. letakan alat dan bahan tadi pada papan pcb di proteus
  3. selanjutnya hubungkan setiap komponen pada rangkaian dengan kabel,jangan sampai salah karena jika salah maka rangkaian tidak akan bisa berjalan dengan semestinya.
  4. selanjutnya ubah Baterai menjadi 12 volt dan relay nya juga 12 volt.
  5. setelah itu masukan data library sensor LDR dengan mencarinya pada file c pc ,jika tidak ada bisa mendownload nya pada link download di bawah
  6. setelah itu tinggal mengetes rangakaian di proteus.
    b. Rangkaian
    Prinsip Kerja :
    Baterai sebagai sumber tegangan. Tegangan akan dialirkan menuju LDR, R2, D1 dan RL1. Tegangan dari sumber menuju D1 tidak dilewatkan karena D1 terpasang secara reverse bias. R1 dan LDR berfungsi sebagai pembagi tegangan.

    Saat intensitas cahaya rendah,resistansi LDR menjadi sangat besar dan resistansi LDR lebih besar dibanding resistansi R1 maka tegangan pada R1 menjadi lebih kecil.tegangan R1 sama dengan tegangan antara kaki basis dan emitor transistor Q1. Karena VBE lebih kecil dari 0,7 volt maka Q1 tidak aktif. Karena Q1 tidak aktif maka VCE pada Q1 menjadi besar, VCE pada Q1 sama dengan VBE pada Q3 sehingga Q3 aktif dan tegangan dari R2 akan diteruskan menuju Q3. Tegangan dari sumber yang dialirkan menuju relay lalu dialirkan menuju ground sehingga relay menjadi aktif dan lampu akan menyala karena terhubung dengan alternator.

    Saat intensitas cahaya tinggi, resistansi LDR menjadi kecil dan resistansi LDR lebih kecil dibanding R1 dan tegangan pada R1 menjadi lebih besar. Tegangan pada R1 sama dengan VBE pada transistor Q1. karena VBE lebih besar dari 0,7 volt maka Q1 aktif. Karena Q1 aktif maka VCE pada Q1 menjadi kecil, VCE pada Q1 sama dengan VBE pada Q3 dan lebih kecil dari 0,7 volt sehingga Q3 tidak aktif dan tegangan dari sumber akan diteruskan menuju Q1. Tegangan dari sumber tegangan yang dialirkan menuju relay tidak dapat menuju ground karena Q3 tidak aktif sehingga relay tidak aktif dan lampu tidak menyala karena tidak terhubung dengan alternator

5. Video [Kembali]
File HTML : Klik Disini...
File Rangkaian Proteus : Klik Disini...
File Video Rangkaian : Klik Disini...
Datasheets :
File Library Sensor : Klik Disini...

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)