Parkir Otomatis
TUGAS BESAR
PARKIR OTOMATIS
1. Tujuan [kembali]
- Untuk mengetahui macam-macam sensor pada komponen elektronika
- Untuk memahami pembuatan dan cara kerja pada komponen elektronika
- Untuk menyelesaikan tugas mata kuliah elektronika
Alat :
- generator DC
.png)
Fungsi DC adalah untuk mengaliri arus listrik
- Batrai 12V
sumber tegangan rangkaian
- Power Supply
Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :
Transistor NPN
(Gambar 2. Transistor NPN)
Transistor NPN persimpangan Bipolar, Lapisan material N bermuatan negatif dan P bermuatan positif. memiliki lapisan positif diantara dua lapisan negatif. Umum digunakan untuk switching, memperkuat sinyal. memiliki tiga terminal yaitu, B(basis), C(Kolektor), E(emitor) Umum digunakan untuk switching, memperkuat Sinyal.
- ground
terletak pada node dengan cabang terbanyak
- Relay (5V)
(Gambar 4. Relay)
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
- Buzzer
Output salah satu sensor
Bahan :
- Resistor
(Gambar 6. Resistor)
Resistor berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika
- Transistor FET 2N3819
Unipolar transistor. JFET (UJT)
- Op AmpDapat berfungsi sebagai detektor, komparator, ataupun amplifier
- Touch sensor(Gambar 6. 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.
- PotensiometerPotensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya
- Sensor InfraredDetektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1
- Load Cell (indikator beban)/ Sensor beratSecara spesifik load cells atau disebut juga sebagai sensor beban merupakan sensor berat yang ketika diberi beban (berat) pada inti besinya, otomatis akan mengalami perubahan nilai resistansi. Load cells terdiri dari empat kabel, dengan dua kabel berfungsi sebagai eksistensi. Sedangkan, dua kabel sebagai sebagai sinyal keluaran.
- LED- RED(Gambar 3. LED RED)Fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator
- Sound SensorSensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook.
- Sensor Magnet (Magnetic reed sensor)Sensor magnetik adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembaban, asap ataupun uap. Sensor magnetik bekerja dengan memanfaatkan perubahan induktansi.
- Sensor Ultra VioletSensor cahaya adalah salah satu jenis sensor yang sering ditemukan pada perangkat elektronika. Sensor cahaya mampu mendeteksi keberadaan cahaya dan kemudian dikonversikan dalam bentuk tegangan atau arus. Sensor cahaya biasanya bekerja menggunakan prinsip arus dan hambatan listrik. Ketika sensor menerima cahaya, hambatan akan meningkat atau menurun sesuai dengan posisinya sehingga dapat mengatur arus yang mengalir.
- Ground
Ground atau pertanahan adalah bagian dari Peralatan Listrik rumah. Namun kebanyakan dari masyatrakat Indonesia sudah terbiasa menyebut pertanahan atau gruonding ini dengan kata arde.
Ground atau arde pada instalasi listrik berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi. Ground dalam rumah Anda terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.Grounding Memiliki simbol seperti gambar di bawah ini :
3. Dasar Teori [kembali]
- Transistor FET 2N3819Spesifikasi :
- Package Type: TO-92
- Transistor Type: N Channel
- Max Voltage Applied From Drain to Source: 25V
- Max Drain to Gate Voltage Should Be: 25V
- Max Reverse Gate to Source Voltage is: 25V
- Max Continues Gate Current is: 10mA
- Minimum to Maximum Gate to Source Cuttoff Voltage : 8.0
- Max Power Dissipation is: 360mW
- Max Storage & Operating temperature Should Be: -65 to +150 Centigrade
- Low Noise & High Gain
- Sound Sensor
Spesifikasi dari Sound Sensor:
· Tegangan kerja: DC 3.3-5V
· Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan
· Dimensi: 32 x 17 mm· Indikasi keluaran sinyal
· Output sinyal saluran tunggal
· Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah
· Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara
· Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)
Konfigurasi Sound Sensor :
Grafik Sound Sensor
- Load Cell (indikator beban)
Spesifikasi (Jenis standar poliester yang didukung)
Rentang suhu -300C hingga + 800C
Panjang alat ukur 8 mm
Lebar alat ukur 2 mm
Faktor pengukur 2.1
Panjang alas (tipe tunggal) 13,0 mm
Lebar alas (tipe tunggal) 4,0 mm
Diameter dasar (mawar) 21,0 mm
Spesifikasi (Miniatur jenis yang didukung poliimida)
Kisaran suhu -30 ° C hingga + 180 ° C
Panjang pengukur 2mm_______ 5mm
Lebar pengukur 1,6 mm_____ 1,8 mm
Faktor pengukur 2.0 _________ 2.1
Panjang dasar (tipe tunggal) 6,0 mm_____ 9,0 mm
Lebar alas (tipe tunggal) 2,5 mm_____ 3,5 mm
Diameter dasar (mawar) 7,5 x 7,5 mm _12 x 12 mm
Prinsip Kerja
Selama proses penimbangan akan mengakibatkan reaksi terhadap elemen logam pada load cell yang mengakibatkan gaya secara elastis. Gaya yang ditimbulkan oleh regangan ini dikonversi ke dalam sinyal elektrik oleh strain gauge (pengukur regangan) yang terpasang pada load cell.
Prinsip kerja load cell berdasarkan rangkaian Jembatan Wheatstone:
Lalu apa yang disebut strain gauge dan apa fungsinya?
Strain gauge adalah sebuah konduktor yang diatur sedemikian rupa dengan pola zig-zag dan terdapat di permukaan membrane. Ketika terjadi peregangan membrane, otomatis resistansinya mengingkat. Strain gauge berfungsi sebagai sensor untuk mengukur berat benda atau barang dalam ukuran besar. Umumnya sensor strain gauge ini terdapat pada jembatan timbang atau timbangan truk (truck scale).
Secara fisik strain gauge berupa grid metal foil cukup tipis yang melekat pada permukaan Load Cell. Akibat adanya beban di load cell maka terjadi strain lalu ditransmisikan ke foil grid. Tahanan dari foil grid ini mengalami perubahan dengan nilai sebanding strain induksi beban.
Umumnya strain gauge memiliki sensor tipe metal foil dimana proses photoeching kemudian membentuk konfigurasi grid. Prosiesnya sendiri sangat sederhana sehingga bisa dibuat beragam ukuran gauge maupun bentuk grid. Gauge memiliki ukuran terpendek 0.20 mm dan 102 mm untuk ukuran terpanjang. Untuk tahanan standar 350 ohm namun ada juga gauge dengan tahanan 500 ohm - 10.000 ohm untuk kepentingan khusus.
- Touch Sensor
Spesifikasi:
> Konsumsi daya sangat sedikit
> Tegangan: 2-5.5V DC (optimal 3v)
> Dapat menggantikan fungsi tombol saklar
> Dilengkapi 4 buah lubang baut M2
> Ukuran: 24x24x7.2mm
> Output high VOH: 0.8VCC (typical)
> Output low VOL: 0.3VCC (max)
> Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA
> Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA
> Waktu respon (low power mode): max 220ms
> Waktu respon (touch mode): max 60ms
Konfigurasi PIN :
Sensor Sentuh
(Gambar 15. 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.
(Gambar 16. jenis touch sensor)
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.
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.
Buzzer - A. Konfigurasi PIN Buzzer
1
Positif
Diidentifikasi dengan simbol (+) atau kabel terminal yang lebih panjang. Dapat didukung oleh 12V DC
2
Negatif
Diidentifikasi oleh kabel terminal pendek. Biasanya terhubung ke ground sirkuit
B. Spesifikasi Buzzer
1. Rated Voltage : 12V
2. DC Operating Voltage : 4 to 8V
3. DC Rated Current* : ≤30mA
4. Sound Output at 10cm* : ≥85dB
5. Resonant Frequency : 2300 ±300Hz
6. Tone : Continuous
7. Operating Temperature : -25°C to +80°C
8. Storage Temperature : -30°C to +85°C
9. Weight : 2g
*Value applying at rated voltage (DC)
- Sensor InfraredSpesifikasi dari Sensor Infrared :
· 5VDC Tegangan operasi
· Pin I / O memenuhi standar 5V dan 3.3V
· Rentang: Hingga 20cm
· Rentang penginderaan yang dapat disesuaikan· Sensor Cahaya Sekitar bawaan
· Arus suplai 20mA
· Lubang pemasangan
Konfigurasi Sensor Infrared :
sensor infrared
Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1
grafik hubungan tengangan dengan jarak pada sensor infrared
SENSOR INFRARED FC-51
Modul sensor infrared FC-51 merupakan sebuah sensor yang bekerja untuk mendeteksi adanya hambatan yang berada didepan modul sensor. Modul sensor infrared FC-51 ini memiliki dua bagian utama yang terdiri dari IR transmitter dan IR receiver. Fungsi dari IR transmitter adalah bagian yang bertugas untuk memancarkan radiasi inframerah kepada sebuah objek ataupun hambatan. Sedangkan IR receiver merupakan bagian yang berfungsi untuk mendeteksi radiasi yang telah dipantulkan oleh objek yang berasal dari IR transmitter. Pada bagian IR transmitter ini tampilannya sama seperti LED pada umumnya, akan tetapi radiasi yang dipancarkan tidak dapat terlihat oleh mata manusia.
Bagian-bagian dari modul sensor infrared FC-5.
Selain terdapat IR transmitter dan juga IR receiver, Pada modul sensor infrared ini juga terdapat beberapa bagian yang berupa potensiometer, IC LM393, LED Obstacle dan juga LED power.
FITUR DAN SPESIFIKASI MODUL SENSOR INFRARED FC-51
Fitur :
-Ketika ada hambatan, lampu indikator hijau akan menyala
-Output level adalah digital output signal (LOW ketika mendeteksi hambatan)
-Jarak pendeteksian adalah 2 cm samapai dengan 30 cm
-Sudut pendeteksian adalah 35°
-Modul ini menggunakan komparator LM393
-Rentang jarak deteksi yang dapat disesuaikan melalui potensiometer. Ketika potensiometer diputar searah jarum jam maka berfungsi untuk meningkatkan jarak deteksi, dan apabila berlaanan arah jarum jam maka berfungsi mengurangi jarak deteksi.
Spesifikasi :
-Tegangan kerja 3-5 V DC
-Konsumsi arus pada 3,3V = 23 mA dan pada 5V = 43mA
-Ukuran board 3.2 x 1,4cm
-Lubang sekrup 3mm
Sensor infra red
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
Power Supply
Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :
Transistor NPN
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:
Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:
V = (Vbat - Vled)
Rled = V / Ile
IB = (VBB - VBE) / RB
VCE = VCC - ICRC
PD = VCE.IC
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.
Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE seperti gambar 12.
Gambar 12 Rangkaian Emitter-Stabilized Bias
sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE.
Prinsip Kerja loadcells
Selama proses penimbangan akan mengakibatkan reaksi terhadap elemen logam pada load cell yang mengakibatkan gaya secara elastis. Gaya yang ditimbulkan oleh regangan ini dikonversi ke dalam sinyal elektrik oleh strain gauge (pengukur regangan) yang terpasang pada load cell.
Prinsip kerja load cell berdasarkan rangkaian Jembatan Wheatstone:
Lalu apa yang disebut strain gauge dan apa fungsinya?
Strain gauge adalah sebuah konduktor yang diatur sedemikian rupa dengan pola zig-zag dan terdapat di permukaan membrane. Ketika terjadi peregangan membrane, otomatis resistansinya mengingkat. Strain gauge berfungsi sebagai sensor untuk mengukur berat benda atau barang dalam ukuran besar. Umumnya sensor strain gauge ini terdapat pada jembatan timbang atau timbangan truk (truck scale).
Secara fisik strain gauge berupa grid metal foil cukup tipis yang melekat pada permukaan Load Cell. Akibat adanya beban di load cell maka terjadi strain lalu ditransmisikan ke foil grid. Tahanan dari foil grid ini mengalami perubahan dengan nilai sebanding strain induksi beban.
Umumnya strain gauge memiliki sensor tipe metal foil dimana proses photoeching kemudian membentuk konfigurasi grid. Prosiesnya sendiri sangat sederhana sehingga bisa dibuat beragam ukuran gauge maupun bentuk grid. Gauge memiliki ukuran terpendek 0.20 mm dan 102 mm untuk ukuran terpanjang. Untuk tahanan standar 350 ohm namun ada juga gauge dengan tahanan 500 ohm - 10.000 ohm untuk kepentingan khusus.
OP AMP
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah 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. Op Amp Sebagai Penguat Non Inverting
Penguat Non Inverting adalah suatu rangkaian penguat yang berfungsi menguatkaan sinyal dan hasil sinyal yang dikuatkan tetap sefasa dengan sinyal inputannya, hasil dari sinyal input dan output rangkaian non inverting dapat dilihat pada Gambar 1. Pada dasarnya penguat non inverting digunakan sebagai pengkondisi sinyal inputan sensor yang terlalu kecil sehingga dibutuhkan penguatan untuk diproses. intinya penguat non inverting ke balikkan dari penguat inverting.
Gambar 1 Rangkaian Penguat Non Inverting
Keterangan Gambar
Vin : Tegangan Masukan
Vout : Tegangan Keluaran
Rg : Resistansi ground
Rf : Resistansi feedback
Gambar 2 Sinyal Input dan Output Penguat Non Inverting
Fungsi Penguat Non Inverting
Fungsi dari penguat non inverting kurang lebih sama dengan penguat inverting hanya saja polaritas output yang dihasilkan sama dengan sinyal inputnya. Keluaran sensor dan tranduser pada umumnya mempunyai tegangan yang sangat kecil hingga mikro volt, sehingga diperlukan penguat dengan impedansi masukan rendah. Rangkaian penguat non inverting akan menerima arus atau tegangan dari tranduser sangat kecil dan akan membangkitkan arus atau tegangan yang lebih besar
Analisis Penguatan Op Amp Non Inverting
Dalam menganalisis rangkaian Op-Amp sebagai penguat terdapat dua aturan penting yang perlu diperhatikan. Kedua aturan tersebut menggunakan karakteristik Op-Amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yang berisi :
1. Perbedaan tegangan antara kedua masukan Op-Amp adalah nol (V+ - V- = 0 atau V+ = V-), hal ini bertujuan menghindari adanya tegangan offset. Aturan pertama ini sering disebut dengan virtual ground.
2. Arus yang mengalir pada kedua masukan Op-Amp adalah nol (I+ = I- = 0), hal ini dikarenakan impedansi input pada Op-Amp sangat besar ( Zin = ∞). Dengan memahami kedua aturan tersebut, analisis dari rangkaian Op-Amp akan menjadi lebih mudah.
Untuk memulai analisis rangkaian penguat non-inverting, terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0, sehingga gambar rangkaian penguat non-inverting menjadi seperti Gambar 3.
Gambar 3 Penjabaran Rangkaian Penguat Non Inverting untuk mempermudah penurunan rumus
Berikut penjabaran penurunan rumus op-amp non inverting berdasarkan gambar 3
didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut:
Persamaan 1
𝐼𝑓 = 𝐼g
Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (1) dapat dijabarkan menjadi:
Persamaan 2
Karena V+ = Vin dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai Vin = VA. Sehingga persamaan (2) menjadi:
Persamaan 3
Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat non-inverting:
Persamaan 4
Jika penguatan merupakan perbandingan antara tegangan keluaran dan tegangan masukan, maka dari persamaan (4) dapat diperoleh penguatan dari penguat non-inverting yaitu:
Persamaan 5
Simbol opamp di proteus:
- LED
LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan – elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.
- Potensiometer/Variabel Resistor
Prinsip kerja yang bisa mengubah nilai dari sebuah hambatan secara linier yang dapat mempunyai banyak fungsi seperti : Untuk mengatur sebuah volume mixer atau sound system. Untuk membagi sebuah tegangan. Untuk pengendali sebuah level sinyal.
Op Amp
Pengertian Op-Amp (Operational Amplifier) dan Karakteristiknya
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah 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.
Berikut dibawah ini adalah Simbol dan bentuk IC Op-Amp pada umumnya.
Terminal yang terdapat pada Simbol Op-Amp (Operational Amplifier/penguat operasional) diantaranya adalah :
- Masukan non-pembalik (Non-Inverting) +
- Masukan pembalik (Inverting) –
- Keluaran Vout
- Catu daya positif +V
- Catu daya negatif -V
Karakteristik Op-Amp (Operational Amplifier)
Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.
Secara umum, Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
- Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
- Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
- Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
- Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
- Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
- Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Pada dasarnya, kondisi Op-Amp ideal hanya merupakan teoritis dan hampir tidak mungkin dicapai dalam kondisi praktis. Namun produsen perangkat Op-Amp selalu berusaha untuk memproduksi Op-Amp yang mendekati kondisi idealnya ini. Oleh karena itu, sebuah Op-Amp yang baik adalah Op-Amp yang memiliki karakteristik yang hampir mendekati kondisi Op-Amp Ideal.
Dioda
Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi 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.
Fungsi Dioda and Jenis-jenisnya
Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :
- Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
- Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
- Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan
- Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya
- Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali
Simbol Dioda
Gambar dibawah ini menunjukan bahwa Dioda merupakan komponen Elektronika aktif yang terdiri dari 2 tipe bahan yaitu bahan tipe-p dan tipe-n :
Gambar dibawah ini menunjukan bahwa Dioda merupakan komponen Elektronika aktif yang terdiri dari 2 tipe bahan yaitu bahan tipe-p dan tipe-n :
Prinsip Kerja Dioda
Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter
Untuk mengetahui apakah sebuah Dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan pengukuran terhadap Dioda tersebut dengan menggunakan Multimeter (AVO Meter).
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog
- Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
- Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
- Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
- Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
- Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan
- Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).
- Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
- Jarum harus tidak bergerak.
**Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak.
Potensiometer
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya
Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :
- Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
- Element Resistif
- Terminal
Jenis-jenis Potensiometer
Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu :
- Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.
- Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.
- Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.Jenis-jenis Potensiometer
Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer
Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.
Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).
Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).
Fungsi-fungsi Potensiometer
Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :
Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
Sebagai Pembagi Tegangan
Aplikasi Switch TRIAC
Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
Sebagai Pengendali Level Sinyal
Battery
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
- Prosedur Percobaan
- Siapkan alat dan bahan ( sensor, resistor, transistor, relay, buzzer ground, power supply, logicstate, led, baterai, voltmeter)
- letakkan alat dan bahan sesuai keinginan
- Sambung alat dan bahan
- Jalankan rangkaian
Simulasikan dengan how current use dan presentasikan (dapat dilihat pada video)
Prinsip kerja :
1. Mobil mendekati gerbang rumah (yg diletakkan sensor infrared) saat gelombang radiasi terhalang oleh bagian mobil, maka akan ada respon dari Sensor (logic state = 1) dengan output motor (membuka gerbang) dan nantinya tertutup kembali apabila mobil tidak menghalangi gelombang infrared yang di terima receiver - 2. saat mobil masuk, sound sensor bekerja karna adanya suara dari mesin mobil yang sedang hidup dengan output berupa lampu
- 3. loadcell menyebabkan lantai bergerak kebawah bila berat mobil mencukupi
- 4. ketika lantai bergerak turun, sensor magnet pada atap garasi tidak lagi mendeteksi adanya magnet sehingga dalam proses turunnya mobil, muncul peringatan berupa suara dari buzzer untuk memperingatkan agar tidak berdiri di atas garasi (cukup tenang didalam mobil saja)
- 5. pintu garasi yang berupa pintu geser tersebut di ujung bagian luar garasinya diberi bahan besi sehingga sensor magnet dapat bekerja
- maka saat mobil turun kebawah tanah, pintu garasi tertutup otomatis. sehingga saat pintu tertutup rapat, motor listrik yang menggerakkan lantai tidak bekerja lagi
- 6. lama turunnya lantai kebawah di desain sedemikian rupa sehingga Waktu yang diperlukan untuk sampai ke tanah juga sama ketika pintu garasi tertutup rapat
- 7. kemudian kita letakkan mobilnya di ruang bawah tanah tersebut
- 8. pada saat lantai yg di pijak mobil berada dibawah, atap dari lantai yg bergerak tadi sekarang telah menjadi lantai di ruangan garasi tersebut, untuk menghemat lampu maka diletakkan sensor UV di atap garasi yang fungsinya untuk menutupkan atap kaca ketika hari gelap dan membukanya ketika hari terang
- 9. atap kaca terdiri dari 2 lapisan yang bergerak dari kiri dan kanan, jadi ketika menutup, sensor magnet yang berada pada ujung kaca mendeteksi adanya besi saat kaca tertutup rapat, maka saat itu motor penggerak pun berhenti, begitu juga pada saat membuka
- 10. ketika hendak mengeluarkan mobil Kembali, maka letakkan mobil di posisi kotak lantai yang bergerak, kemudian tekan touch sensor yang berada pada tiang dari lantai yang bergerak tersebut
- ketika mobil sudah sampai diatas, infrared akan mendeteksi adanya mobil Kembali, maka garasi terbuka
- 11. mobil siap digunakan kembali
[kembali]
- Download file rangkaian disini
- Download HTML disini
- Download video disini
- Download datasheet sound sensor disini
- Download datasheet touch sensor disini
- Download datasheet infra red sensor disini
- Download datasheet magnetic reed sensor disini
- Download datasheet UV sensor disini
- Download datasheet loadcell disini
- Download Library disini
- Download datasheet transistor disini
- Download datasheet battery disini
- Download datasheet DC motor disini
- Download datasheet Op-Amp disini
- Download datasheet speaker disini
- Download datasheet relay disini
- Download datasheet resistor disini
- Download datasheet load cell disini
.png){kind=link}
Komentar
Posting Komentar