Aplikasi Pembuatan Keran Air Otomatis (Sensor PIR)

 


sumber : terinspirasi dari gambar 8.10 pada halaman 340


 

1. Tujuan [Kembali]

  • Merangkai pembuatan keran air otomatis dengan proteus.
  • Memudahkan pengguna saat ingin mencuci tangan.
  • Mengetahui komponen-komponen apa saja yang di perlukan.



     A. PIR Sensor

Spesifikasi
  1. Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
  2. Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
  3. Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
  4. Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
  5. DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
  6. Output Digital : Output digital sensor
  7. Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
  8. BISS0001 : IC Sensor PIR
  9. Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
Pada rangkaian proteus, saya menggunakan PIR SENSOR4 dengan clock frequence 16MHz.

        B. DC 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
Pada rangkaian proteus, saya menggunakan DC motor dengan tegangan 12V dan ketahanan beban 12Ohms.

        
        C. 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 3 Resistor, yaitu 2 resistor dengan resistance 10k dan 1 resistor dengan resistance 1k.


        D. 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 1 Relay dengan tegangan 5V.

        E. 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
Pada rangkaian proteus, saya menggunakan 2 Transistor dengan nomor seri BC547.

        F. Logic State












Pada rangkaian proteus, saya menggunakan 1 buah yang langsung di hubungkan pada sensor.

        G. Baterai








Pada rangkaian proteus, saya menggunakan 1 baterai dengan tegangan 9V.

        H. Dioda 














Spesifikasi :
  • arus searah jangka panjang maksimum pada 75 ° C - 1.0 A;
  • arus pulsa maksimum dengan durasi pulsa 3,8 ms - 30 A;
  • drop tegangan melintasi dioda pada arus 1,0A - 1,1 V;
  • kisaran suhu operasi - -65 ... + 175 ° С;
  • frekuensi kerja maksimum - 1 MHz;
Pada rangkaian proteus, saya menggunakan 1 dioda dengan nomor seri 1N4007.

        I. Ground











Pada rangkaian proteus, saya menggunakan 1 ground.




        A. PIR Sensor 

        Sensor PIR (Passive Infra Red) merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu objek. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah.
Simbol Sensor PIR : 












Grafik Sensor PIR :









        Terlihat bahwa, sensor PIR tidak merespon pada saat jangkauan yang lebih dari 6 meter.

        B. DC Motor
        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.
Simbol DC Motor :










Cara Kerja DC Motor :
        Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

        C. 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 :





        D. 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.
        

        E. 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 :










            F. 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.

            G. Ground
            Grounding listrik adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.
Simbol :










            H. Baterai
Baterai merupakan sumber arus listrik yang di hubungkan pada rangkaian.
Simbol :


            I. Logic State
Logic state digunakan untuk menentukan apakah bekerja atau tidak dengan di tandai angka (1) dan angka (0).



        a. Prosedur Percobaan
  1. Siapkan komponen-komponen yang diperlukan pada library proteus.
  2. Buka software proteus, lalu masukkan sensor PIR sesuai keinginan
  3. Masukkan logicstate dan sambungkan ke sensor tsb.
  4. Setelah itu, masukkan 3 resistor, dengan 2 resistor berdekatan dan 1 resistor di bawah. Ubah 2 resistor yang berdekatan menjadi vertikal.
  5. Tambahkan 2 transistor, letakkan sesuai pada gambar, lalu sambungkan pada resistor dan ke sensor.
  6. Masukkan power di dekat transistor pertama dengan menghadap ke atas dan ubah tegangan menjadi +5V
  7. Ubah ketahanan 1 resistor menjadi 1k dan yang lainnya 10k.
  8. Masukkan dioda 1N4007 di bawah transistor dan sambungkan.
  9. Lalu, tambahkan ground di bawah dioda, dan masukkan relay dengan 5V di sampingnya.
  10. Terakhir, masukkan DC motor dengan 12 Vdan baterai dengan 9V, rangkailah seperti gambar.
        b. Rangkaian Simulasi

           Prinsip Kerja :
        Pada rangkaian tsb menggunakan sensor PIR. Sensor PIR bekerja ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah, lalu sensor mendeteksi dan otomatis hidup keran air, karena DC motor langsung menanggapi. Seperti itulah cara kerja keran air otomatis.


        c. Video [Kembali]




File HTML   Klik Disini...
File Gambar Rangkaian : Klik Disini...
File Simulasi Proteus     Klik Disini...
Datasheets        : 
File Library (Sensor PIR) Klik Disini...



Tidak ada komentar:

Posting Komentar