Tugas Besar "Kontrol Sun Tracker" ~ Rafqi Febrian Putra

Tugas Besar "Kontrol Sun Tracker"

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Rangkaian Simulasi

5. Video

6. Link Download

1. Tujuan [kembali]

Mengetahui fungsi komponen yang digunakan.
Mengetahui prinsip kerja sensor cahaya (LDR)
Mengetahui prinsip kerja sensor hujan
Membuat rangkaian aplikasi "Sun Tracker" pada aplikasi Proteus.
Mengetahui prinsip kerja LM35.

2. Alat dan Bahan [kembali]

Alat :

a. Transistor NPN (2N2222)

2N2222 adalah transistor pertemuan bipolar (BJT) NPN yang umum digunakan untuk aplikasi penguat atau pengalihan daya rendah tujuan umum. Ini dirancang untuk arus rendah hingga sedang, daya rendah, tegangan menengah, dan dapat beroperasi pada kecepatan cukup tinggi.

b. Baterai

Fungsi baterai adalah menyediakan arus listrik bagi peralatan elektronik.

c. LED-RED

Fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator.

d. LED-BLUE

Fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator.

e. Relay

Relay merupakan komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.

Bahan :

a. Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika

b. Dioda

Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

c. Sensor UV (APDS-9002)

APDS-9002 merupakan salah satu jenis sensor cahaya UV dimana fungsinya umumnya untuk mendeteksi keberadaan sumber api berdasarkan gelombang ultraviolet

d. Touch sensor

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.

3. Dasar Teori [kembali]

a. Transistor NPN

Transistor NPN adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.
Berikut ini adalah langkah-langkah untuk menentukan Transistor NPN :
1. Atur posisi saklar pada mode Dioda.
2. Hubungkan Probe Merah (+) pada terminal Basis Transistor.
3. Hubungkan Probe Hitam (-) pada terminal Emitor Transistor. Layar Multimeter akan menunjukan nilai tegangan tertentu.
4. Pindahkan Probe Hitam (-) pada terminal Kolektor Transistor. Layar Multimeter akan menunjukan nilai tegangan tertentu.
5. Jika langkah ke-3 dan ke-4 menunjukan nilai tegangan tertentu, maka Transistor tersebut dapat dipastikan adalah Transistor jenis NPN.

(Gambar 9. Simbol dan struktur untuk transistor NPN)

Emitor = Semikonduktor Tipe N = Katoda pada Dioda.

Basis = Semikonduktor Tipe P = Anoda pada Dioda.

Kolektor = Semikonduktor Tipe N = Katoda pada Dioda.

b. Relay

(Lambang relay)

Relay adalah komponen elektronika pada sebuah mobil yang memiliki dua bagian elektromagnetik berupa kontak point dan kumparan. Relay berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.

Relay secara umum memiliki empat buah terminal, diantaranya terminal 87 dan juga terminal 30 yang tersambung pada kontak point dan terminal 85 dan juga terminal 86 yang masih berhubungan dengan elektromagnetik.

Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik. Relay memiliki cara kerja ketika elektromagnetik atau kumparan sedang dialiri arus listrik melalui terminal 86 dan terminal 85, maka kumparan akan menghasilkan gaya kemagnitan. Kemagnetan tersebut yang akan menarik bagian kontak point sehingga terminal 87 dan terminal 30 akan tersambung atau terhubung.

Fungsi relay lainnya untuk melindungi bagian saklar kombinasi dan switch lampu besar yang bisa meleleh yang disebabkan oleh panas. Fungsi Relay juga untuk mempersingkat atau memperpendek arus listrik yang masuk ke dalam lampu dan akan membuat lampu menjadi lebih terang.

Spesifikasi

Dimensi

Referensi Data

c. Resistor

(Gambar 11. Lambang Resistor)

Resistor atau disebut hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. satuan nilai resistor adalah ohm.nilai resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi.

Jenis jenis resistor diantaranya adalah:

1. Resistor yang nilainya tetap.

2. Resistor yang nilainya dapat diatur, resistor jenis ini sering disebut juga dengan variabel resistor ataupun potensiometer.

3. Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya, resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor.

4. Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan suhu, resistor jenis ini disebut dengan PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient).

Fungsi resistor :

1. Fungsi resistor membatasi arus listrik yang mengalir

2. Fungsi resistor untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference gulators untuk voltage regulator dan decoding Network.

3. Fungsi resistor sebagai standar didalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.

4. Fungsi resistor untuk pengatur tegangan output pada power supplay.

5. Fungsi resistor untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor.

6. resistor pembagi tegangan.

Grafik

D. Dioda

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Digital

1. Atur posisi saklar pada posisi dioda
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 0.42 V)
6. Balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda
7. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter
8. Tidak terdapat nilai tegangan pada Display Multimeter.

Jika terdapat Nilai tertentu, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah Rusak.

E. Sensor sentuh

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.

(Gambar 18. jenis touch sensor)

Grafik Touch Sensor

1). 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.

Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

2). 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.

Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).

Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

F. Sensor UV

Sensor ultraviolet atau UV Tron ini adalah detektor ultraviolet yang terbuat dari efek metal photoelektrik yang digabung dengan efek gas campuran. Sensor jenis ini mampu mendeteksi api sebuah lilin kecil sampai sejauh 5 meter. Keunggulan sensor api UV Tron ini membutuhkan konsumsi arus yang rendah dan memiliki sensitifitas yang tinggi. Untuk mengakses data sensor ini sanagatlah mudah karena input outputnya hanya sinyal digital 0 atau 1.

G. Sensor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

4. Rangkaian Simulasi [kembali]

1. Prosedur Percobaan :

Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.
Buka schematic capture, pilih bagian component mode (), dan pada bagian devices klik 'P'.
Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.
Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.
Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.
Buka bagian Terminals mode ().
Pilih terminal yang diperlukan.
Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.
Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.
Klik play () pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.
Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output LED pada rangkaian sensor sentuh tersebut dan motor sebagai penggerak keran

2. Gambar Rangkaian

Prinsip Kerja :

Disaat matahari terbit maka sensor UV akan mendeteksi adanya cahaya dan menaktifkan motor lalu menggerakan panel surya mengikuti arah matahari hingga ke barat, kemudian saat pagi hari posisi awal panel surya berada pada barat apabila menerima cahaya dari matahari maka akan dideteksi oleh sensor LDR lalu menggerakan motor dan membuat panel surya kembali mengarah timur. Karena panel surya terletak pada luar ruangan ada kemungkinan akan kotor oleh debu sehingga apabila kita menyentuh touch sensor maka sensor akan berlogika 1 dan menggerakan motor untuk membersihkan panel surya.

Ketika sensor LM35 menerima suhu dengan syarat <25 C dia akan mati dan sebaliknya lalu LM35 akan merubah suhu menjadi tegangan dengan rumus Suhux10mV yang akan bernilai 0,25V,lalu tegangan tersebut akan masuk ke kaki op amp non inverting detector yang akan mengeluarkan vout dengan rumus Vo = AOL(V2-V1) lalu tegangan tersebut masuk dari kaki basis transistor lalu menuju relay melalui kaki collector yang menyebabkan relay aktif

Rain sensor berfungsi sebagai pencegah konslet jika terjado hujan maka logicstate akan berubah menjadi 1,yang mana tegangan tersebut bernilai 5V dan masuk ke OP AMP voltage follower yang mengeluarkan vout yang sama dengan vin lalu akan menyebabkan relay aktif dan memutuskan hubungan

Sensor LDR akan aktif dengan syarat <=0,25 akan mati dan sebaliknya lalu disini Vout dari LDR akan masuk melalui kaki OP AMP non inverting detector dan mengeluarkan Vout denagn rumus AOL(V2-V1) karena dibatasi oleh power supply sebesar 12V maka Vout akan<12V lalu vout tersebut masuk melalui kaki basis dan keluar ke kaki kolektor dan meyebabkan relay aktif