TB : GARASI OTOMATIS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Download File

1. Pendahuluan[Kembali]

Perkembangan teknologi otomasi telah memberikan kemudahan dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya dalam sistem keamanan dan kenyamanan rumah. Salah satu penerapan dari teknologi ini adalah sistem garasi otomatis yang dapat membuka dan menutup pintu secara otomatis ketika kendaraan datang atau pergi. Sistem ini dapat dirancang dengan menggunakan sensor dan mikrokontroler sebagai pengendali utama.

 Sistem garasi otomatis biasanya terdiri dari beberapa komponen utama, termasuk sensor untuk mendeteksi kehadiran kendaraan, motor listrik untuk menggerakkan pintu garasi, serta unit kontrol yang mengatur operasi keseluruhan sistem. Sensor yang digunakan bisa berupa sensor inframerah, ultrasonik, atau magnetik, yang berfungsi untuk memastikan bahwa pintu garasi tidak akan menutup saat ada objek atau kendaraan yang menghalangi jalurnya. Motor listrik digunakan untuk membuka dan menutup pintu garasi secara otomatis dengan perintah dari unit kontrol

2. Tujuan[Kembali]

1. Merancang sistem otomasi pintu garasi berbasis sensor.

2. Mensimulasikan sistem garasi otomatis menggunakan software Proteus.

3. Mengaplikasikan logika kontrol sederhana untuk membuka dan menutup pintu garasi secara otomatis.

4. Untuk mengetahui aplikasi sensor dalam kehidupan sehari-hari.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

Instrumen

1. DC Voltmeter

DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter

Terminal mode

1. Power

Berfungsi untuk memberikan tegangan sumber pada rangkaian

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

Generator

1. Baterai

Spesifikasi

• 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

B. Bahan

1. Resistor 

merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

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%.

2.  Kapasitor

Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. 

Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF

Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.

Cara menghitung nilai kapasitor :

1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.

2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.

3. Satuan kapasitor dalam piko farad.

4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :

B = 0.10pF

C = 0.25pF

D = 0.5pF

E = 0.5%

F = 1%

G = 2%

H = 3%

J = 5%

K = 10%

M = 20%

Z = + 80% dan -20%

3. Operasional Amplifier (Op-Amp) LM741

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut :

Pinout:

Keterangan:

4. Ground

Sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Titik “nol” pada listrik AC & DC Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu. Atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

5. Dioda

Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

6. Transistor

Merupakan transistor tipe NPN yang digunakan untuk switching agar mengaktifkan kontak relay dan relay tersebut akan memberikan kontak pada motor DC dan output lainnya.

Spesifikasi :

• Bi-Polar Transistor
• DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
• Continuous Collector current (IC) is 100mA
• Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V
• Base Current(IB) is 5mA maximum

Komponen Input 

1. Logic state

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

Pinout

2. Sensor Sound

Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

Pin OUT

Spesifikasi

•   Working voltage: DC 3.3-5V
•   Dimensions: 45 x 17 x 9 mm
•   Signal output indication
•   Single channel signal output
•   With the retaining bolt hole, convenient installation
•   Outputs low level and the signal light when there is sound

3. MQ-5 Gas Sensor

Berfungsi untuk mendeteksi asap.

Spesifikasi:

Pin out:

4.Sensor Jarak GP2D120

    

    GP2D12 merupakan salah satu sensor jarak dengan keluaran tegangan analog. Jarak yang bisa dideteksi GP2D12 mulai dari 8cm sampai 80cm,  sedangkan tegangan yang dikeluarkan adalah mulai dari 2,6 Vdc dan terus turun sampai sekitar 0,5 Vdc, sehingga jarak berbanding terbalik dengan tegangan, jadi  tegangan akan semakin tinggi pada saat jarak semakin dekat.

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

5. Magnetic reed switch

Magnetic Reed Switch Sensor adalah sensor yang bekerja berdasarkan medan magnet, digunakan untuk mendeteksi keberadaan atau kedekatan magnet. Sensor ini umum digunakan dalam sistem keamanan (seperti alarm pintu), otomasi rumah, robotika, dan elektronik lainnya

1.Dalam keadaan normal (tidak ada magnet), kontak dalam reed switch terbuka (tidak ada arus listrik yang mengalir).

2. Saat sebuah magnet didekatkan ke reed switch, medan magnet menyebabkan kontak di dalamnya menutup.

3. Penutupan kontak memungkinkan arus listrik mengalir, yang menandakan bahwa magnet (atau objek yang membawa magnet) ada di dekatnya.

Spesifikasi

1. Tipe Kontak

Normally Open (NO) / Normally Closed (NC)

Bergantung pada model

2. Tegangan Maksimal (Switching Voltage)

100 VDC (bisa lebih rendah, tergantung model)

Tegangan maksimum yang bisa dikendalikan oleh kontak reed switch

3. Arus Maksimal (Switching Current)

0.5 A - 1.0 A

Arus maksimum yang bisa melewati reed switch

4. Arus Beban Maksimal

1.5 A (sesekali)

Hanya arus puncak sebentar, tidak untuk penggunaan terus-menerus

5. Resistansi Kontak

< 200 mΩ

Hambatan internal saat reed switch tertutup

6. Waktu Respons

< 1 ms

Sangat cepat; cocok untuk aplikasi berkecepatan tinggi

7. Frekuensi Operasi Maksimum

200 Hz - 1 kHz

Kecepatan maksimum perubahan status buka/tutup

8. Jarak Aktif (jarak deteksi magnet)

5 – 25 mm

Tergantung kekuatan dan posisi magnet

9. Ukuran

Bervariasi: 14 – 20 mm panjang

Umumnya berbentuk silinder kecil tertutup kaca

10. Tipe Kemasan

Tabung kaca, kadang dilapisi plastik

Untuk melindungi kontak logam

11. Umur Operasional

> 10⁷ switching cycles

Sangat awet karena tidak ada kontak mekanis terbuka

12. Suhu Operasi

-40°C sampai +125°C

Tahan terhadap suhu ekstrem dalam batas tertentu

6. LDR Sensor 

 

LDR (Light Dependent Resistor), juga dikenal sebagai photoresistor atau resistor peka cahaya, adalah komponen elektronik pasif yang nilai resistansinya berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. Semakin terang cahaya yang diterima oleh LDR, maka resistansinya semakin kecil, dan sebaliknya semakin gelap, resistansinya semakin besar.

LDR terbuat dari bahan semikonduktor, seperti kadmium sulfida (CdS), yang peka terhadap cahaya. Ketika terkena cahaya, foton yang masuk akan meningkatkan jumlah pembawa muatan bebas dalam material semikonduktor tersebut, sehingga menurunkan nilai resistansi.

Spesifikasi Umum Sensor LDR

Berikut adalah spesifikasi umum dari sensor LDR yang banyak digunakan:

Parameter	Nilai Tipikal
Tipe sensor	Resistor non-linier peka cahaya (CdS Photoresistor)
Tegangan kerja	3,3V – 5V (melalui pembagi tegangan)
Rentang resistansi	Dalam gelap: 1 MΩ atau lebih

Komponen - komponen output

1. LED

Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda.

Klasifikasi tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:

• Infra merah : 1,6 V.
• Merah : 1,8 V – 2,1 V.
• Oranye : 2,2 V.
• Kuning : 2,4 V.
• Hijau : 2,6 V.
• Biru : 3,0 V – 3,5 V.
• Putih : 3,0 – 3,6 V.
• Ultraviolet : 3,5 V.

Pin out:

2. Motor

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo.

Spesifikasi : 

• Daya: 2.2KW/3HP/3PK
• Voltage : 220/380V/3phase
• Speed : 1435RPM/4Poles 50Hz
• Frame Size : 100L
• As/Shaft : 28mm
• Mounted : B5 (Flange Mounted)

Pin out:

3. Transistor NPN (BC-547)

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

Pin out:

Spesifikasi:

4. Relay 

Relay adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik dalam sebuah rangkaian. Karena fungsi relay tersebut, itulah mengapa komponen yang satu ini juga disebut sebagai saklar. 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. Jika spesifikasi relay sudah didapat kita bisa menggunakan contoh umum rangkaian switching relay dibawah ini. Rangkaian switching ini dibantu transistor sebagai pemicu

Pin out:

4. Dasar Teori[Kembali]

 A. Resistor

    Simbol:

    Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). 

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

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%.

Perhitungan Resistansi:

Grafik Respon:

Spesifikasi:

    B. Dioda

    Dioda adalah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Sebuah Dioda dibuat dengan menggabungkan dua bahan semi-konduktor tipe-P dan semi-konduktor tipe-N. Ketika dua bahan ini digabungkan, terbentuk lapisan kecil lain di antaranya yang disebut depletion layer. Ini karena lapisan tipe-P memiliki hole berlebih dan lapisan tipe-N memiliki elektron berlebih dan keduanya mencoba berdifusi satu sama lain membentuk penghambat resistansi tinggi antara kedua bahan seperti pada gambar di bawah ini. Lapisan penyumbatan ini disebut depletion layer.

 C. Transistor NPN

    Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :

• sebagai Penyearah,
• sebagai Penguat tegangan dan daya,
• sebagai Stabilisasi tegangan,
• sebagai Mixer,
• sebagai Osilator
• sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)

    Struktur Dasar Transistor:

    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 tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.

    NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

    Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.

  1.  Fixed Bias

    Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar dibawah:

        maka, 

        dimana,

        dan

    2. Emitter-Stabilized Bias

    Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE seperti gambar dibawah:  

        maka, 

        sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE

        3. Self Bias

Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar dibawah:

        Dengan menggunakan hukum KVL, didapat,

 

        maka, 

    4. Voltage-divider Bias

     Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 seperti gambar dibawah:

    Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan rangkaian denganmemakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaianpengganti seperti gambar dibawah:

        dimana,

Rth = R1 // R2 dan 

         maka,

    D. OP-AMP 741

Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi :

    Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

  Jenis - jenis konfigurasi op amp yang digunakan pada rangkaian simulasi garasi otomatis ini adalah:

        1. Voltage Follower

    Voltage follower, juga dikenal sebagai buffer amplifier atau unity-gain amplifier, adalah sebuah rangkaian elektronika yang menggunakan op-amp (operational amplifier) untuk mengisolasi sumber sinyal dari beban tanpa mengubah sinyalnya. Ciri utama dari voltage follower adalah memiliki gain (penguatan) sebesar 1, yang berarti tegangan keluaran (output) sama dengan tegangan masukan (input).

        Syarat op-amp ideal adalah Ed = 0 maka Vo = Vi sehingga ACL = Vo / Vi = 1

        2. Non Inverting Amplifier

    Rangkaian non inverting amplifier (tidak membalik) adalah seperti gambar dibawah, input dimasukkan ke kaki non inverting sehingga teganganoutput yang dihasilkan sefasa dengan tegangan input. Untuk mencari turunan penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan dahulu dengan input dc positif, seperti gambar dibawah

    

Dari rangkaian gambar diatas dengan syarat op-amp ideal Ed = 0 maka VA = Vi sehingga rangkaian dapat disederhanakan untuk mencari arus I seperti gambar dibawah

Dengan I = Vi/Ri ,maka dapat dicari ACL rangkaian non inverting amplifier dengan persamaan:

        3. Differential Amplifier

    Differential amplifier adalah jenis penguat elektronika yang digunakan untuk menguatkan perbedaan antara dua tegangan input sambil menekan komponen tegangan yang sama pada kedua input.

    Untuk mendapatkan rumus Vo(non.inv.amp) maka pertama digroundkan V2 sehingga rangkaian menjadi rangkaian non inverting amplifier seperti gambar dibawah.

dimana,

subtitusi

maka, 

    Untuk mendapatkan rumus Vo(inv.amp) maka digroundkan V1 sehingga rangkaian menjadi rangkaian inverting amplifier seperti gambar dibawah.

dimana, 

maka, 

Vo = Vo(non.inv.amp) - Vo(inv.amp)

        4. Non Inverting Adder Amplifier

    Non-inverting adder amplifier adalah jenis penguat operasional (op-amp) yang menggabungkan beberapa sinyal input menjadi satu sinyal output dengan menggunakan konfigurasi non-inverting. Dalam konfigurasi ini, sinyal input diberikan ke terminal non-inverting dari op-amp melalui resistor, dan sinyal output merupakan penjumlahan dari sinyal-sinyal input tersebut, diperkuat oleh op-amp.

    Dari gambar 127 dengan memakai metoda loop tertutup untuk mencari arus loop sehingga bisa dicari tegangan input Vi. Syarat op-amp ideal adalah Ed = 0 sehingga VA = Vi

maka,

substitusi I

substitusi Vi

jika R1 = R2 = Ri = Rf = R maka Vo = V1 + V2

        5. Detector Non Inverting, Vref tidak 0

    Pada konfigurasi ini, Tegangan referensi (Vref) merupakan tegangan yang digunakan sebagai titik acuan. Vref bisa diatur ke nilai yang berbeda dari 0 untuk menggeser titik operasi dari detektor.

Rangkaian Detector Non Inverting dengan Vref bertegangan +

Rangkaian Detector Non Inverting dengan Vref bertegangan +

    Cara Kerja:

• Jika tegangan input (Vin) lebih besar dari Vref, output dari op-amp akan tinggi (biasanya mendekati tegangan suplai positif).
• Jika Vin lebih kecil dari Vref, output akan rendah (biasanya mendekati tegangan suplai negatif atau ground).

    Tegangan Output

• Vout = Vsupply + 1 atau 2, ​​jika Vin>Vref
• Vout = ​Vsupply − 1 atau 2, jika Vin<Vref

5. Percobaan[Kembali]

Gambar rangkaian

 1. MAGNETIC REED SWITCH SENSOR

            Magnetic Reed Switch Sensor ini terletak di luar garasi , dan memiliki fungsi mendeteksi medan magnet mobil yang datang dan menyalakan lampu garasi. Pin input magnetic reed switch sensor diberi sumber tegangan sebesar 5 volt, pin ground dihubungkan ke ground, dan pin output dihubungkan ke rangkaian. Test pin dihubungkan ke logic state. Jika logic state sensor ini bernilai 1, maka sensor akan mengeluarkan output sebesar 5 volt ke rangkaian. Kemudian, output 5 volt tersebut akan menjadi input ke op amp 741 yang masuk ke kaki non inverting. Op Amp yang digunakan jenisnya adalah voltage follower yang disupply sebesar 12 v, karena jenisnya adalah voltage follower, maka tegangan yang masuk pada op amp sama dengan tegangan yang keluar pada op amp. Lalu, op amp akan mengeluarkan output sebesar 5 volt yang masuk ke resistor 100 ohm dan masuk ke kaki base transistor. Rangkaian transistor yang digunakan adalah jenis voltage-divider bias (arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2), setelah itu, tegangan dari kaki base akan keluar dari kaki emitter, lalu melewati resistor 100 ohm dan dinetralkan di ground. Karena tegangan pada Vbe transistor lebih dari 0,7 V atau sebesar 1,63 V, maka transistornya akan on dan tegangan dan arus dari Vcc sebagian akan masuk ke RC dan sebagian lagi akan masuk ke R1. Sebagian tegangan dan arus yang masuk ke RC yang besarnya 100 ohm akan masuk ke relay 5V, karena tegangan yang terukur pada relay 5V adalah sebesar 5,58 V, maka relay akan on dan arus pada relay akan menghasilkan medan magnet yang menyebabkan switch berpindah dari kiri ke kanan, kemudian akan terjadi loop pada rangkaian lampu yang di tegangannya di supply oleh baterai 12 volt. Indikator menyalanya lampu ini adalah menyalanya LED berwarna biru. Fungsi resistor 220 ohm pada rangkaian adalah untuk mencegah agar lampu LED tidak terputus akibat arus berlebih. Karena rangkaian ini terhubung paralel dengan rangkaian PIR sensor, maka hanya dibutuhkan 1 input dari salah satu rangkaian untuk menghidupkan lampu. Setelah arus melewati relay, arus tersebut akan masuk ke kaki collector, kaluar dari kaki emitter, melewati RE sebesar 100 ohm dan dinetralkan oleh ground. Sebagian arus dari Vcc yang masuk ke R1 sebesar 10k ohm akan masuk ke kaki resistor R2 yang bernilai 10k ohm. Setelah itu arus dan tegangan yang keluar dari R2 akan masuk dan dinetralkan di ground.

2. SENSOR LDR

            Ketika sensor cahaya tidak mendeteksi adanya cahaya atau cahaya menjauhi sensor maka resistansi LDR akan meningkat sehingga arus yang mengalir  kecil. Maka, tegangan akan masuk menuju kaki non inverting sebesar 0,83 volt. Sementara pada kaki inverting dihubungkan dengan potensiometer dan memiliki tegangan sebesar 0,65 volt. Dimana untuk tegangan keluaran dari op amp didapat dengan menggunakan rumus Vo = ED x AOL, AOLnya sangat besar, ED = kaki non inverting – kaki inverting= 0,83 – 0,65 = 0,15 , jadi Vo= 0,15 x sangat besar = 11 atau plus saturasi (mendekati positif saturasi), diteruskan ke R15, diteruskan ke transistor, transistornya on tegangan VBEnya 0,7  karna transistornya on maka ada arus dari suplay 5 volt lewat relay masuk ke kaki collector terus ke emitor, ke R4 dan trakhir ke ground, karna relay dapat arus maka membentuk kumparan dan meghasilkan medan magnet, karena adanya medan magnet ini sehingga dapat menarik switch dari kanan ke kiri, sehingga rangkaian pada output menjadi rangkaian tertutup dan arus dapat mengalir, kemudian bisa menghidupkan lampu

  5. MQ-5 GAS SENSOR

            MQ-5 Gas Sensor ini terletak di pojok dalam garasi dan memiliki fungsi mendeteksi gas CO2 dari mobil dan menghisap gas tersebut di dalam garasi. Pin input MQ-5 gas sensor diberi sumber tegangan sebesar 5 volt, pin ground dihubungkan ke ground, dan pin output dihubungkan ke rangkaian. Test pin dihubungkan ke logic state. Jika logic state sensor ini bernilai 1, maka sensor akan mengeluarkan output sebesar 5 volt ke rangkaian. Kemudian, output 5 volt tersebut akan masuk ke kaki resistor yang bernilai 10k ohm, lalu keluar dan menjadi input ke op amp 741 yang masuk ke kaki non inverting. Op Amp yang digunakan jenisnya adalah non inverting adder amplifier dan menerima input sebesar 12 v, karena jenisnya adalah non inverting adder amplifeier, maka tegangan yang keluar dari op amp adalah sebesar tegangan output dari sensor, yaitu sebesar 5V dan tegangan input dari baterai, yaitu sebesar 5V. Jadi tegangan outputnya sebesar 10V. Kemudian, tegangan dan arus tersebut akan melewati resistor yang bernilai 10k dan masuk ke kaki base transistor, lalu tegangan dan arus tersebut akan keluar dari transistor melalui kaki emitter dan dinetralkan di ground. Karena Vbe yang terukur lebih dari 0,7 Volt atau sebesar 0,83 Volt. Maka transistor akan on dan Vcc akan menyuplai tegangan 12 Volt ke rangkaian transistor. Rangkaian transistor yang digunakan adalah jenis fixed bias (Vcc terhubung melewati resistor pada kolektor RC dan resistor pada basis RB). Tegangan dari Vcc akan terbagi ke 2 percabangan. Percabangan yang pertama, arus dan tegangan akan masuk ke kaki RB yang bernilai 100k ohm lalu arus akan keluar dari resistor RB dan masuk ke kaki base. Setelah arus dan tegangan masuk ke kaki base, arus dan tegangan tersebut akan keluar dari kaki emitter dan dinetralkan di ground. Percabangan yang kedua, arus dan tegangan akan masuk ke kaki RC yang bernilai 300 ohm, setelah itu arus dan tegangan akan masuk ke relay 5V. Karena tegangan yang terukur pada relay berjumlah 5,02 Volt maka, relay akan on dan arus akan menghasilkan medan magnet yang menarik switch dari kanan ke kiri. Kemudian akan terjadi loop pada rangkaian motor yang tegangannya disuplai oleh baterai sebesar 12 Volt, Indikator dari menyalanya motor ini adalah hidupnya LED berwarna hijau. Fungsi dari resistor pada LED ini adalah sebagai pengaman pada LED agar LED tidak terputus akibat arus yang berlebih. Terakhir, arus dan tegangan yang mengalir keluar dari relay akan masuk ke kaki collector transistor, keluar dari kaki emitter dan dinetralkan di ground.

6. SOUND DETECTOR SENSOR

            Sound Detector sensor ini fungsinya adalah mendeteksi suara dan membuka pintu garasi. Terletak di dekat pintu garasi. Pin input sound sensor diberi sumber tegangan sebesar 5 volt, pin ground dihubungkan ke ground, dan pin output dihubungkan ke rangkaian. Test pin dihubungkan ke logic state. Jika logic state sensor ini bernilai 1, maka sensor akan mengeluarkan output sebesar 5 volt ke rangkaian. Kemudian, output 5 volt tersebut akan menjadi input ke op amp 741 yang masuk ke kaki non inverting. Op Amp yang digunakan jenisnya adalah non inverting amplifier diberi supply sebesar 12 v, karena jenisnya adalah non inverting amplifier maka tegangan yang keluar dari op amp berjumlah dua kali tegangan yang masuk ke op amp (Vo = (Rf/Ri +1) Vi). Setelah itu, op amp akan mengeluarkan output sebesar 10 volt yang melewati resistor 100 ohm dan masuk ke kaki base transistor, keluar dari kaki emitter dan dinetralkan oleh ground. Rangkaian transistor yang digunakan adalah jenis fixed bias (Vcc terhubung melewati resistor pada kolektor RC dan resistor pada basis RB). Dengan adanya tegangan di Vbe lebih dari 0,7 volt maka transistornya akan on dan tegangan dari Vcc sebesar 12 volt akan terbagi 2, sebagian akan masuk ke resistor RB bernilai 100k ohm yang masuk ke kaki base, keluar dari kaki emitter dan dinetralkan oleh ground .Dan sebagian lagi akan masuk ke resistor RC bernilai 100 ohm , dan masuk ke relay 5 volt. Relay tersebut juga on karena tegangan pada relay terukur sebesar 7,73 volt yang merupakan besaran yang cukup untuk mengaktifkan relay. Karena ada arus yang melewati kumparan relay maka relay akan menghasilkan medan magnet yang menyebabkan switch berpindah dari kiri ke kanan, tetapi karena sensor ini dipasang seri dengan sound sensor, maka diperlukan output dari masing masing sensor untuk menghidupkan motor sekaligus membuka pintu garasi dan menghidupkan indikator LED berwarna biru. Fungsi resistor 220 ohm pada rangkaian ini adalah untuk mencegah agar LED tidak terputus akibat arus berlebih. Setelah itu arus dan tegangan dari relay akan masuk ke kaki collector transistor, keluar dari kaki emitter transistor dan dinetralkan oleh ground.

6. Download File[Kembali]

1. Download Rangkaian : Klik disini..
2. Download Video Rangkaian 4 TB part 1 : Klik disini..
3. Download Video Rangkaian 4 TB part 2 : Klik disini..
4. Download Video Rangkaian 4 TB part 3 : Klik disini..
5. Download Video Rangkaian 4 TB part 4 : Klik disini..
6. Download Video Rangkaian 4 TB part 5 : Klik disini..
7. Download Video Rangkaian 4 TB part 6 : Klik disini..
8. Download Video Rangkaian 4 TB part 7 : Klik disini..
9. Download Datasheet Resistor 10k : Klik disini..
10. Download Datasheet Transistor BC547 :  Klik disini..
11. Download Datasheet Op Amp 741 :  Klik disini..
12. Download Datasheet Dioda 1N4007 :  Klik disini..
13. Download Datasheet Motor DC :  Klik disini..
14. Download Datasheet Relay :  Klik disini..
15. Download Datasheet LED :  Klik disini..
16. Download Datasheet Baterai :  Klik disini..
17. Download Datasheet Lampu : Klik disini..
18. Download Datasheet Gas Sensor :  Klik disini..
19. Download Datasheet Magnetic Sensor : Klik disini..
20. Download Datasheet Infrared Sensor : Klik disini..
21. Download Datasheet Sound Sensor : Klik disini..
22. Download Datasheet Sensor PIR :  Klik disini..
23. Download Datasheet Sensor Jarak GP2D120 : Klik disini..
24. Download Library Gas Sensor :  Klik disini..
25. Download Library Magnetic Sensor : Klik disini..
26. Download Library Infrared Sensor : Klik disini..
27. Download Library Sound Sensor : Klik disini..
28. Download Library Sensor PIR : Klik disini..