Aplikasi Encoder-Decoder




SISTEM KEAMANAN PADA MUSEUM

(Vibration Sensor, Flame Sensor, Touch Sensor, LM35 Sensor)

 

1.    Tujuan (Kembali)

a.       Mengetahui dan memahami prinsip kerja Vibration Sensor SW420
b.      Mengetahui dan memahami prinsip kerja Flame Sensor
c.       Mengetahui dan memahami prinsip kerja Touch Sensor
d.    Mengetahui dan memahami prinsip kerja LM35 Sensor
e.      Mengetahui dan memaham encoder 74247 dan seven segment
f.       Mengetahui dan memahami prinsip kerja gerbang logika

 

2.    Alat dan Bahan (Kembali)

a.      Alat

·      Power Supply

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

·      Battery



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


·      DC Voltmeter


 

b.      Bahan

·      Resistor


Spesifikasi:

Resistance (Ohms)             : 220 V

Power (Watts)                    : 0,25 W, ¼ W

Tolerance                            : ± 5%

Packaging                           : Bulk

Composition                       : Carbon Film

Temperature Coefficient    : 350ppm/°C

Lead Free Status                : Lead Free

RoHS Status                       : RoHs Complient

 


·      Transistor




Spesifikasi:

  • Type - NPN
  • Collector-Emitter Voltage: 35 V
  • Collector-Base Voltage: 35 V
  • Emitter-Base Voltage: 5 V
  • Collector Current: 2.5 A
  • Collector Dissipation - 10 W
  • DC Current Gain (hfe) - 100 to 200
  • Transition Frequency - 160 MHz
  • Operating and Storage Junction Temperature Range -55 to +150 °C
  • Package - TO-126
 

·      Relay


·      Gerbang Logika AND


Spesifikasi:

-         Catu daya                     : 3 V - 15 V

-         Fungsi                           : Quad 2-Input AND Gate

-         Propagation delay         : 55 ns

-         Level tegangan I/O       : CMOS

-         Kemasan                       : DIP 14-pin

·      Motor DC

Spesifikasi:

-         Operating temperature  : -10oC – 60oC
-         Rated voltage               : 6.0VDC
-         Rate load                      : 10 g*cm
-         No-load current           : 70 mA max
-         No-load speed              : 9100±1800rpm
-         Loaded current             : 250 A max
-         Loaded speed               : 4500±1500 rpm
-         Starting torque              : 20 g*cm
-         Starting voltage             : 2.0
-         Stall current                  : 500 mA max
-         Body size                      : 27.5mm x 20mm x 15mm
-         Shaft size                      : 8mm x 2mm diameter
-         Weight                          : 17.5 grams

·      Buzzer



·      Vibration Sensor




Spesifikasi :

  • Tegangan Operasi: 3.3V ke 5V DC
  • Operasi Saat Ini: 15mA
  • Menggunakan SW-420 biasanya sensor getaran tipe tertutup
  • LED menunjukkan output dan daya
  • Desain berbasis LM393
  • Mudah digunakan dengan Mikrokontroler atau bahkan dengan IC Digital/Analog normal
  • Dengan lubang baut untuk pemasangan yang mudah
  • Kecil, murah dan mudah didapat

·      Flame Sensor


Spesifikasi :

Operating Voltage3.3V ~ 5.5V
Infrared Wavelength Detection760nm ~ 1100nm
Sensor Detection Angle60°
Board Dimensions1.5cm x 3.6cm [0.6in x 1.4in]



·      Touch Sensor

Spesifikasi :

  • Operating voltage 2.0V~5.5V
  • Operating current @VDD=3V, no load
  • At low power mode typical 1.5uA, maximum 3.0uA
  • The response time max 220mS at low power mode @VDD=3V
  • Sensitivity can adjust by the capacitance(0~50pF) outside
  • Stable touching detection of human body for replacing traditional direct switch key
  • Provides Low Power mode
  • Provides direct modetoggle mode by pad option(TOG pin) Q pin is CMOS output
  • All output modes can be selected active high or active low by pad option(AHLB pin)
  • After power-on have about 0.5sec stable-time, during the time do not touch the key pad, and the function is disabled
  • Auto calibration for life at low power mode the re-calibration period is about 4.0sec normally, when key detected touch and released touch, the auto re-calibration will be redoing after about 16sec from releasing key
  • The sensitivity of TTP223N-BA6 is better than TTP223-BA6’s. but the stability of TTP223N-BA6 is worse than TTP223-BA6’s.



  • LM35 Sensor




Spesifikasi :

  1. Tegangan kerja berkisar 4 Volt DC – 30 Volt DC
  2. Output linear dengan peningkatan tegangan 10mV (0.01V) untuk tiap kenaikan suhu sebesar 1°C
  3. Arus kerja yang rendah yaitu kurang dari 60 µA
  4. Dapat mengukur suhu dengan range -55°C sampai 150°C
  5. Akurasi ±0.5°C pada suhu ruangan 25 ºC



·      Seven Segment


  • Decoder

3.    Dasar Teori (Kembali)

a.      Resistor

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Namun tidak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang memiliki resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contoh lain penggunaan kawat nikrom dapat dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka, maka terdapat seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.

Resistor berfungsi sebagai penghambat arus listrik. Jika ditinjau secara mikroskopik, unsur-unsur penyusun resistor memiliki sedikit sekali elektron bebas. Akibatnya pergerakan elektronya menjadi sangat lambat. Sehingga arus yang terukur pada multimeter akan menunjukan angka yang lebih rendah jika dibandingkan rangkaian listrik tanpa resistor.

Simbol dari resistor merupakan sebagai berikut :

Cara Menghitung Nilai Resistor

Berdasarkan bentuknya dan proses pemasangannya pada PCB, Resistor terdiri 2 bentuk yaitu bentuk Komponen Axial/Radial dan Komponen Chip. Untuk bentuk Komponen Axial/Radial, nilai resistor diwakili oleh kode warna sehingga kita harus mengetahui cara membaca dan mengetahui nilai-nilai yang terkandung dalam warna tersebut sedangkan untuk komponen chip, nilainya diwakili oleh Kode tertentu sehingga lebih mudah dalam membacanya.

1)   Berdasarkan Kode Warna

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:

-       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
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%.

-       5 Gelang Warna

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
        Gelang ke 1 : Coklat = 1
        Gelang ke 2 : Hitam = 0
        Gelang ke 3 : Hijau = 5
        Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
        Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

Contoh-contoh perhitungan lainnya :

Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi

Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi

Cara menghitung Toleransi :

2.200 Ohm dengan Toleransi 5% = 2200 – 5% = 2.090

2200 + 5% = 2.310

ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm

Untuk mempermudah menghafalkan warna di Resistor, kami memakai singkatan seperti berikut:

HI CO ME O KU JAU BI UNG A PU

(HItam, COklat, MErah, Orange, KUning. HiJAU, BIru, UNGu, Abu-abu, PUtih)

2)   Berdasarkan 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)

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)

Contoh-contoh perhitungan lainnya :

222 → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm
103 → 10 * 10³ = 10.000 Ohm atau 10 Kilo Ohm
334 → 33 * 104 = 330.000 Ohm atau 330 Kilo Ohm

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 :

Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

b.      Transistor

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 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).


Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

-        Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
-   Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
-     Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai


Rumus dari Transitor adalah :

  • Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.


Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

  •  Karakteristik Output

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

 Gelombang I/O Transistor


Grafik Respon:

  • Pemberian bias 
Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu: 
 1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.


2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.

c.       Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.






Gambar Simbol Relay



Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :
-       Electromagnet (Coil)
-       Armature
-       Switch Contact Point (Saklar)
-       Spring

Gambar bagian-bagian relay:

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

-   Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
-   Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Konfigurasi relay:

Grafik Relay

Prinsip 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.



d.      Gerbang Logika AND

Gerbang AND akan berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1, namun bila salah satu atau semua keluarannya berlogika 0 maka keluarannya berlogika 0. Perhatikan Tabel kebenaran dibawah untuk menjelaskan gerbang AND.

Tabel Kebenaran :

e.       Motor DC




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.

Prinsip kerja motor DC:



Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

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.

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

f.        Buzzer

Buzzer listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.

Simbol:

Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. Tegangan operasional buzzer yang umumnya berkisar 3-12 V.

Spesifikasi:

Cara Kerja Buzzer

Tegangan Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.

g.      Vibration Sensor

Sensor vibrasi SW420 adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendteksi adanya getaran dan akan diubah ke sinyal listrik. cara kerja sensor ini dengan menggunakan satu buah pelampung logam yang akan bergetar di tabung yang berisi 2 elektroda ketika sensor menerima getaran. Terdapat 2 output digital (0 dan 1) dan analog output.

Sensor fibrasi ini dibagi menjadi dua macam yaitu :

A. Kontak

Sensor ini disebut juga cassing measurement. Sensor yang digunakan adalah sensor seismic   transduser, yaitu sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan dan percepatan. Untuk mengukur kecepatan menggunakan velocity probe dan velomitor probe, sedangkan untuk mengukur percepatan menggunakan sensor acceleration probe.

a. Velocity probe

1) Pengertian

Ujung sensor ini akan bersentuhan langsung dengan benda yang akan diukur fibrasinya, sensor ini berfungsi untuk mengukur getaran dari suatu alat atau mesin menggunakan kecepatan sebagai parameternya.

Adapun konstruksinya adalah sbb :

  1. Massa
  2. Kumparan
  3. Pegas
  4. Magnet permanen
  5. Damper Connector
  6. Cassing velocity probe

2) Prinsip Kerja

Prinsip kerja velocity probe sesuai dengan hukum fisika yaitu apabila suatu konduktor/kumparan yang dikelilingi oleh medan magnet kemudian koduktor bergerak terhadap medan magnet atau medan magnet bergerak terhadap konduktor maka akan menimbulkan suatu tegangan induksi pada konduktor. Apabila transducer ini ditempatkan pada bagian mesin yang bergetar, maka tranduser inipun akan ikut bergetar, sehingga kumparan yang ada di dalamnya akan bergerak relatif terhadap medan magnet sehingga akan menghasilkan tegangan listrik pada ujung kawat kumparannya. Dengan mengolah sinyal listrik dan transdusernya, maka getaran dapat diukur.

b. Acceleration Probe

1) Pengertian

Termasuk sensor kontak yang berfungsi untuk mengukur getaran dengan mengukur kecepatan dari mesin tersebut

2) Prinsip kerja

Pada acceleration probe terdapat Case insulator yang berkontak langsung dengan mesin yang hendak diperiksa, Case Insulator ini berfungsi sebagai transmitter atau yang menstransmisikan getaran dari mesin menuju piezoelectric sehingga piezoelectric mengalami tekanan yang sebanding dengan getaran yang diterima dari mesin. Getaran mekanis yang menimbulkan gaya akan mengenai bahan piezoelectric tersebut sehingga bahan piezoelectric tersebut menghasilkan muatan listrik. Tetapi arus listrik yang dihasilkan oleh piezoelectric ini sangat kecil, sehingga diperlukan alat lain agar menghasilkan muatan  listrik yang standard. Karena muatan listrik yang ditimbulkan oleh piezoelectrik sangat kecil maka didalamnya dipasang rangkaian electronik/amplifier yang dapat membangkitkan muatan agar muatan listrik yang dihasilkan oleh bahan piezoelectric menjadi lebih besar. Besar muatan listrik yang dihasilkan oleh bahan piezo electric sebesar picocoulombs per g. Sedangkan besarnya sinyal yang dihasilkan setelah didalamnya dipasang penguat, mempunyai sensitivitas 50 mv per g.


Karakteristik Sensor Vibrasi SW420

-          Tegangan operasi 3,3 V hinggan 5V DC

-          LED menunjukkan keluaran dan daya

-          Desain berbasis LM393

-          Mudah digunakan dengan mikrokontroler atau IC digital/analog normal

-          Dengan lubang baut untuk memudahkan pemasangan

Grafik respon:

h.      Flame Sensor

Sensor api atau Flame sensor merupakan salah satu alat pendeteksi kebakaran melalui adanya nyala api yang tiba-tiba muncul. Besarnya nyala api yang terdeteksi adalah nyala api dengan panjang gelombang 760 nm sampai dengan 1.100 nm. Transducer yang digunakan dalam mendeteksi nyala api adalah infrared.

    Secara umum, prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung ultraviolet, infrared, atau pencitraan visual api, dapat mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika telah terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared. Siap yang dapat mendeteksi ini sebaga sebuah kebakaran? Tentunya ultraviolet yang terkandung dalam sensor api.

    Selanjutnya, sensor api terbagi menjadi 4 jenis, diantaranya adalah UV Flame Detektor, UV/IR Flame Detector, Multi-Spectrum IR Flame Detector (MSIR), dan Visual Imaging Detector. Berikut ini penjelasan dan cara kerja sensor api jenis-jenis tersebut.

Grafik respon sensor:


i.      Touch Sensor


     Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Jenis-jenis Sensor Sentuh

Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

Pengertian SENSOR SENTUH dan jenis-jenisnya (KAPASITIF DAN RESISTIF)Sensor Kapasitif

Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.

Sensor Resistif

Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

Grafik Sensor :


j. LM35 Sensor





s    Sensor suhu LM35 yakni sejenis sensor temperatur yang fungsinya digunakan untuk merubah besaran suhu menjadi besaran tegangan secara linier yang artinya perubahan suhu yang dideteksi oleh LM35 akan secara proporsional mengembangkan arus listrik pada Pin out nya.

  1. Akurasi ±0.5°C pada suhu ruangan 25 ºC

Sensor suhu LM35 hadir dalam banyak sekali bungkus baik TO-92 (bentuk transistor). TO-46 (bentuk transistor metal) dan yang lain :

Mengenal Sensor Suhu LM35

Berikut ini yakni spesifikasi sensor LM35 pin-out pada kaki sensor suhu LM35 untuk jenis TO-92 (kemasan tipe transistor)

spesifikasi sensor lm35
PinFungsi PinDeksripsi
1VccTegangan masukan +5V DC
2OutputOutput dalam bentuk sinyal analog berbentukkenaikan tegangan sebesar 10mV untuk kenaikan suhu tiap 1°C dengan range deteksi suhu -55°C sampai 150°C
3GroundGrounding atau negatif untuk dihubungan dengan rangkaian
   
              Grafik Temperature Sensor : 





k.  Decoder




IC BCD 74247 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 74247 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448. 

IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 74247.

Konfigurasi Pin Decoder:

-       Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C  dan D. Pin input berkeja dengan logika High=1.

-     Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.

-  Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low, sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.

-     Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

-    Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

Pada aplikasi IC dekoder 74247, ketiga pin (LT, RBI dan RBO) harus diberi logika HIGH=1 agar tidak aktif. Baik IC 74247 atau 7448 pada bagian output perlu dipasang resistor untuk membatasi arus yang keluar sehingga led pada seven segment bekerja secara optimal. Berikut ini rangkaian IC dekoder 7448 untuk konfigurasi seven segment common cathode.

Tabel Kebenaran :





l.      Seven Segment



Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.


Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

4.  Prosedur Percobaan (Kembali)

a.       Buka aplikasi proteus
b.       Siapkan alat dan bahan pada library proteus
c.      Pilih komponen yang dibutuhkan komponen dioda, resistor, sensor vibrasi sw420, flame sensor,   touch sensor, gerbang logika AND, ground, buzzer, logicstate.
d.       Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan 
e.       Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
f.        Jalankan simulai rangkaian

5.  Rangkaian Simulasi (Kembali)



Rangkaian sebelum disimulasikan




Rangkaian sesudah disimulasikan

6.  Vidio Simulasi (Kembali)


(Prinsip Kerja)


(Rangkain)

        Prinsip Kerja :

Apabila vibrasi sensor, flame sensor, dan touch sensor tidak mendeteksi getaran dan percikan api yaitu ketiga sensor berlogika 0, maka output pada sensor sebesar 0-0.5 V akan diteruskan ke pin A, pin B, dan pin C 74247 sehingga seven segmen akan menampilkan angka 0 sebagai tanda bahwa ketiga sensor tidak ada menedeteksi apapun.

Apabila sensor vibrasi mendeteksi adanya getaran yaitu sensor berlogika 1 maka output sensor sebesar 5 V diteruskan ke pin A 74247 sehinnga seven segmen akan menampilkan angka 1 yang menandakan sensor vibrasi aktif. Kemudian output sensor sebesar 5V juga diteruskan ke gerbang AND maka input pada gerbang AND yaitu 1:1 sehingga output pada gerbang AND yaitu 1 lalu diteruskan ke resistor kemudian tegangan sebesar 0.87 V diteruskan ke transistor sehingga transistor aktif. Karena Q1 on maka ada arus dari batterai menuju relay sehingga relay aktif sehingga switch relay berpindah ke kiri dan relay on. dari relay arus mengalir ke kaki kolektor Q1 menuju ke emitor dan ke ground. Karena relay on maka arus mengalir ke battray dan dari baterai masuk ke buzer sehingga buzer aktif.

Apabila flame sensor mendeteksi adanya percikan api yaitu sensor berlogika 1 maka output sensor sebesar 5V diteruskan ke pin B 74247 sehinnga seven segment akan menampilkan angka 2 yang menandakan sensor flame aktif. Kemudian output sensor sebesar 5V juga diteruskan ke gerbang AND maka input pada gerbang AND yaitu 1:1 sehingga output pada gerbang AND yaitu 1 lalu diteruskan ke resistor kemudian tegangan sebesar 0.87 V diteruskan ke transistor sehingga transistor aktif. Karena Q2 on maka ada arus dari batterai menuju relay sehingga relay aktif sehingga switch relay berpindah ke kiri, dari relay arus mengalir ke kaki kolektor Q2 menuju ke emitor dan ke ground. Karena relay on dan switchnya berpindah ke kiri, arus mengalir ke battray dan dari batrai masuk ke motor sehingga motor aktif dan kran air terbuka.

Saat touch sensor mendeteksi adanya sentuhan yaitu sensor berlogika 1 maka output sensor sebesar 5V diteruskan ke gerbang AND lalu diteruskan ke resistor kemudian tegangan sebesar 0.87 V diteruskan ke transistor sehingga transistor aktif. Karena Q3 on maka ada arus dari batterai menuju relay sehingga relay aktif sehingga switch relay berpindah ke kiri, dari relay arus mengalir ke kaki kolektor Q3 menuju ke emitor dan ke ground. Karena relay on dan switchnya berpindah ke kiri, arus mengalir ke battray dan dari batrai masuk ke motor sehingga motor aktif dan pintu terbuka.

Apabila sensor vibrasi, sensor flame, dan touch sensor aktif maka output dari sensor vibrasi, sensor flame, dan touch sensor akan diteruskan ke pin A, pin B, dan pin C 74247 sehingga seven segment akan menampilkan angka 7 yang menandakan ketiga sensor aktif sehingga output dari ketiga sensor sebesar 5V diteruskan ke gerbang AND U2, U3, dan U4 lalu diteruskan ke transistor karena transistor on maka ada ada arus dari batterai masuk ke relay sehingga relay aktif dan switch pada relay berpindah ke kiri dari relay arus mengalir ke kaki kolektor menuju ke emitor dan ke ground . Karena relay on maka arus mengalir ke motor dan buzer sehingga motor dan buzer aktif.

7. Link Download (Kembali)
    

Tidak ada komentar:

Posting Komentar