HANDSANITIZER OTOMATIS
1. TUJUAN [kembali]
- Untuk dapat mengetahui penggunaan Transistor Unipolar
- Untuk dapat membuat rangkaian aplikasi Transistor Unipolar
- Untuk dapat lebih memahami karakteristik Transistor Unipolar
2. ALAT DAN BAHAN [kembali]
- ALAT
- ALAT
A. Baterai
Baterai merupakan perangkat yang digunakan untuk memberi daya terhadap alat yang membutuhkan listrik. Baterai juga merupakan komponen elektronika penghasil sumber tegangan pada rangkaian. Semua baterai pada spesifikasinya juga pasti selalu terdapat spesifikasi arus yang biasanya diukur dengan satuan mili ampere hours atau disingkat mAH, spesifikasi menunjukkan seberapa lama baterai bisa digunakan pada beban / alat yang digunakan. Misalnya sebuah baterai 1900mAH bisa menyuplai 1900mA ke sebuah rangkain selama 1 jam sebelum akhirnya habis.
B. Voltmeter DC
Voltmeter DC yaitu alat ukur biasa digunakan untuk mengukur tegangan DC dengan cara mengukur b eda potensial dari tegangan DC antara 2 titik suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.
- BAHAN
Baterai merupakan perangkat yang digunakan untuk memberi daya terhadap alat yang membutuhkan listrik. Baterai juga merupakan komponen elektronika penghasil sumber tegangan pada rangkaian. Semua baterai pada spesifikasinya juga pasti selalu terdapat spesifikasi arus yang biasanya diukur dengan satuan mili ampere hours atau disingkat mAH, spesifikasi menunjukkan seberapa lama baterai bisa digunakan pada beban / alat yang digunakan. Misalnya sebuah baterai 1900mAH bisa menyuplai 1900mA ke sebuah rangkain selama 1 jam sebelum akhirnya habis.
B. Voltmeter DC
Voltmeter DC yaitu alat ukur biasa digunakan untuk mengukur tegangan DC dengan cara mengukur b eda potensial dari tegangan DC antara 2 titik suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.
- BAHAN
A. LED
LED adalah perangkat elektronik yang dapat mengeluarkan cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi pada LED elektron menerjang sambungan P-N (Positif-Negatif).
LED adalah perangkat elektronik yang dapat mengeluarkan cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi pada LED elektron menerjang sambungan P-N (Positif-Negatif).
B. 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).
C. Motor DC
Motor DC adalah Motor listrik yang membutuhkan suplai tegangan arus searah atau arus DC (Direct Current) pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik.
D. Transistor JFET
Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.
Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.
E. Buzzer
Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara
F. Infrared Sensor
Sensor Infrared Proximity atau Sensor Pendeteksi Halangan menggunakan sinar inframerah untuk mendeteksi benda atau permukaan didepannya. Sensor ini dapat bekerja pada tegangan 5v.Fitur dan Spesifikasi Sensor :
Fitur Spesifikasi Nama Sensor Infrared Proximity Tipe Module Sensor Banyak Pin 3 Pin Tegangan Masukan 3-5 Volt Konsumsi Arus 23 mA saat 3.0V dan 43 mA saat 5.0V Jarak pembacaan 2 - 30 cm (diatur dengan potensiometer) Keluaran Sensor Digital LOW Lampu LED indikator Ada
Sensor Infrared Proximity atau Sensor Pendeteksi Halangan menggunakan sinar inframerah untuk mendeteksi benda atau permukaan didepannya. Sensor ini dapat bekerja pada tegangan 5v.
Fitur dan Spesifikasi Sensor :
| Fitur | Spesifikasi |
| Nama | Sensor Infrared Proximity |
| Tipe | Module Sensor |
| Banyak Pin | 3 Pin |
| Tegangan Masukan | 3-5 Volt |
| Konsumsi Arus | 23 mA saat 3.0V dan 43 mA saat 5.0V |
| Jarak pembacaan | 2 - 30 cm (diatur dengan potensiometer) |
| Keluaran Sensor | Digital LOW |
| Lampu LED indikator | Ada |
G. PIR Sensor
Spesifikasi :
- Deteksi sudut 120 derajat.
- Kisaran deteksi 7m.
- Ukuran: 32x24mm
- Output sinyal switch TTL output sinyal tinggi (3.3 V), output sinyal rendah (0.4 V).
- Waktu pemicu dapat disesuaikan 0,3 detik hingga 10 menit.
- Umum digunakan dalam perangkat anti-pencurian dan peralatan lainnya.
- Modul telah dipaksa untuk mengatur bekerja memicu dapat digunakan kembali
- Tegangan kerja 4,5 untuk 20V
G. PIR Sensor
Spesifikasi :
- Deteksi sudut 120 derajat.
- Kisaran deteksi 7m.
- Ukuran: 32x24mm
- Output sinyal switch TTL output sinyal tinggi (3.3 V), output sinyal rendah (0.4 V).
- Waktu pemicu dapat disesuaikan 0,3 detik hingga 10 menit.
- Umum digunakan dalam perangkat anti-pencurian dan peralatan lainnya.
- Modul telah dipaksa untuk mengatur bekerja memicu dapat digunakan kembali
- Tegangan kerja 4,5 untuk 20V
3. DASAR TEORI [kembali]
a . Baterai
Daya
tahan baterai akan semakin awet jika penggunaan arus nya semakin kecil,
pada contoh diatas jika arus yang diperlukan misalnya adalah 190mAH
maka baterai tadi akan bertahan selama 10 jam karena pada perhitungannya
:
190 mAH x 10 hours = 1900 mAH
Oleh
karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau semakin besar
kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari baterai
tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus paling
kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi fisik
pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.
Simbol baterai :
Daya
tahan baterai akan semakin awet jika penggunaan arus nya semakin kecil,
pada contoh diatas jika arus yang diperlukan misalnya adalah 190mAH
maka baterai tadi akan bertahan selama 10 jam karena pada perhitungannya
:
190 mAH x 10 hours = 1900 mAH
Oleh
karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau semakin besar
kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari baterai
tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus paling
kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi fisik
pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.
b. LED
Pemasangan
kutub LED tidak boleh terebalik karena apabila terbalik kutubnya maka
LED tersebut tidak akan menyala. Led memiliki karakteristik berbeda-beda
menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada
LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu
diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10mA-20mA dan
pada tegangan 1,6V – 3,5 V menurut karakter warna yang dihasilkan.
Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka LED akan terbakar. Untuk
menjaga agar LED tidak terbakar perlu kita gunakan resistor sebagai
penghambat arus.
Arah
arus konvensional hanya dapat mengalir dari anoda ke katoda. Untuk
pemasangan LED pada board mikrokontroller Anoda dihubungkan ke sumber
tegangan dan katoda dihubungkan ke ground.
Simbol LED :
c. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh aruslistrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya.Ketika solenoid dialiri aruslistrik, tuasa kantertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklarakan menutup. Pada saat arus ihentikan, gaya magnet akan hilang, tuasakan kembalikeposisi semula dan konta ksaklar kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus / tegangan yang besar (misalnyaperalatanlistrik 4 A / AC 220 V) denganmemakaiarus / tegangan yang kecil (misalnya 0.1 A / 12 Volt DC).
Gambar Bentuk dan Simbol Relay
Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
- Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
- Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
- Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
- Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
d. Motor DC
Seperti
yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa motor terdiri atas 2 bagian
utama yaitu stator dan motor. Pada stator terdapat lilitan (winding)
atau magnet permanen, sedangkan rotor adalah bagian yang dialiri dengan
sumber arus DC. Arus yang melalui medan magnet inilah yang menyebabkan
rotor dapat berputar. Arah gaya elektromagnet yang ditimbulkan akibat
medan magnet yang dilalui oleh arus dapat ditentukan dengan menggunakan
kaidah tangan kanan.
Keuntungan
utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur:
• Tegangan dinamo : meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
• Arus medan : menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Mekanisme Kerja Motor DC
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama
Arus listrik dalam medan magnet akan menimbulkan gaya.
·
Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah
lingkaran/loop, maka kedua sisi loop yaitu pada sudut kanan medan magnet
akan mendapat gaya pada arah yang berlawanan.
· Pasangan gaya menghasilkan torsi untuk memutar kumparan.
·
Motor- motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan
tenaga putar yang lebih seragam dari medan magnetnya dihasilkan oleh
susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan
Beberapa kerugian penggunaan motor DC:
-Perawatan intensif karena brush atau sikat pada motor DC akan aus.
-Konversi arus AC menjadi arus DC menggunakan konverter memerlukan biaya yang mahal.
Keuntungan penggunaan motor DC:
-Kecepatannya mudah diatur.
Perhitungan pada motor DC :
Daya input : Pin= √3 Vrms Irms cosÆŸ
Daya output : Pout= Tout w
w = kecepatan sudut
Tout = torsi output
Efisiensi : η (%) = (Pout/Pin) x 100
Mengapa
terdapat efisiensi pada motor? Karena motor yang digunakan tidak dapat
bersifat ideal, artinya pada motor ada kehilangan daya pada setiap
prosesnya sehingga daya output akan bernilai lebih kecil daripada daya
input. Kehilangan daya ini biasa disebut sebagai rugi-rugi daya dan
dapat disebabkan karena mechanical (gesekan dan rotasi) serta electric
(hambatan pada belitan).
Simbol motor listrik
e. Transistor Mosfet
Fungsi-fungsi Transistor Mosfet diantaranya adalah :
- sebagai Penyearah,
- sebagai Penguat tegangan dan daya,
- sebagai Stabilisasi tegangan,
- sebagai Mixer,
- sebagai Osilator
- sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)
Pada
dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3
Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal
Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang
disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang
disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor
sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan
tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor
channel N dan Transistor channel P yang disebut juga dengan Transistor
Mosfet (Unipolar). Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam
membawa arus listrik.
Kita
dapat menggunakan Multimeter Analog maupun Multimeter Digital untuk
mengukur ataupun menguji apakah sebuah Transistor masih dalam kondisi
yang baik. Perlu diingatkan bahwa terdapat perbedaan tata letak
Polaritas (Merah dan Hitam) Probe Multimeter Analog dan Multimeter
Digital dalam mengukur/menguji sebuah Transistor.
Simbol Transistor Mosfet
f. Buzzer
Buzzer
adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah
getaran listrik menjadi getaran suara. Perangkat elektronika ini
terbuat dari elemen piezoceramics yang diletakkan pada suatu
diafragma yang mengubah getaran/vibrasi menjadi gelombang suara. Buzzer
menggunakan resonansi untuk memperkuat intensitas suara.
- Resonator sederhana yang disuplai sumber AC.
- Melibatkan transistor sebagai micro-oscillator yang membutuhkan sumber DC.
Cara
kerja buzzer sebenarnya mirip dengan prinsip kerja dari loud speaker,
komponen buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma
dan kemudian saat kumparan tersebut dialiri arus dan tercipta medan
elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar,
tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya.
karena
kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan
menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara
bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai
indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada
sebuah alat (alarm).
g. sensor infrared
Sensor
Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika
cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari
led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya
terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang
berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Prinsip Kerja Sensor Infrared
Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared
Ketika
pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi
memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan
oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.
Gambar 2. Rangkaian dasar sensor infrared common emitter yang menggunakan led infrared dan fototransistor
Prinsip
kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah
ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis
fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus
listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau
fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:
Gambar 3. Keadaan Basis Mendapat Cahaya Infra Merah dan Berubah Menjadi Saklar (Switch Close) Secara Sesaat
Grafik Respon Sensor Infrared
Gambar 4. Grafik respon sensor infrared
Grafik
menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk
sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor
yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah
keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin
pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan
dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR
Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin
jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari
IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR
Transmitter.
h. PIR Sensor
Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared
Gambar 4. Grafik respon sensor infrared
Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.
Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan
sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra
merah dari suatu object. 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 sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus -PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor
-PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing,
yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.
Pancaran
infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor
pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka
sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah
yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor.
Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh
komparator dengan tegangan referensi tertentu Untuk manusia sendiri
memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan
panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer),
panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia) dimana sensor ini membutuhkan tegangan masukan sebesar 5 Vdc The PIR sensor sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator. Seperti terlihat pada gambar 2 dibawahini. sensor PIR pada saat berlogika 1 dan 0. Pengujian ini juga diperlukan untuk mengetahui nilai tegangan output sensor passive infrared (PIR) ketika mendeteksi gerakan manusia dan tidak mendeteksi gerakan manusia.
Cara melakukan pengujian ini adalah sensor harus mendapat tegangan input sebesar 5 Vdc
Gambar 2
Grafik
Rumus mencari kecepatan deteksi sensor,
Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan
sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra
merah dari suatu object. 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 sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus
-PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor
-PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing,
yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.
-PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing,
yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.
Pancaran
infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor
pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka
sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah
yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor.
Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh
komparator dengan tegangan referensi tertentu Untuk manusia sendiri
memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan
panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer),
panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR.
(Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia) dimana sensor ini membutuhkan tegangan masukan sebesar 5 Vdc The PIR sensor sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator. Seperti terlihat pada gambar 2 dibawahini. sensor PIR pada saat berlogika 1 dan 0. Pengujian ini juga diperlukan untuk mengetahui nilai tegangan output sensor passive infrared (PIR) ketika mendeteksi gerakan manusia dan tidak mendeteksi gerakan manusia.
Cara melakukan pengujian ini adalah sensor harus mendapat tegangan input sebesar 5 Vdc
   Gambar 2 |
Grafik
Rumus mencari kecepatan deteksi sensor,
4. PERCOBAAN [kembali]
a. Prosedur Percobaan
- Siapkan segala komponen yang di butuhkan
- Susun rangkaian sesuai panduan
- Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
- Hidupkan rangkaian
- Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.
b. hardware
tidak ada (hanya ada dalam praktikum)
c. rangkaian simulasi
- foto rangkaian
ketika di run
- Prinsip kerja
e. kondisi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar