Detector Inverting Dengan Vref Negatif
KONTROL SUHU
RUANGAN
- Mempelajari rangkaian aplikasi pengatur suhu ruangan greenhouse
- Mempelajari prinsip kerja aplikasi pengatur suhu ruangan greenhouse
- Mempelajari rangkaian aplikasi pengatur suhu ruangan greenhouse
2. Alat dan Bahan [kembali]
- A. AlatInstrument1. DC VoltmeterBerfungsi untuk mengukur Tegangan pada rangkaian ListrikGenerator1. BatterySpesifikasi:
- 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
Terminals Mode1. Power SupplyBerfungsi untuk memberikan tegangan sumber pada rangkaian - B. BAHAN
1. Resistor Resistor
merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang
mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika.
Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang
melewatinya
Resistor berfungsi untuk
menghambat arus dalam rangkaian listrik. Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang
pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang
kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4.
Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka
tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari
resistor.
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya
Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik. Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.
2. Dioda
3. Transistor NPN
Komponen output
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N.
spesifikasi:
2.
Relay
5. Thermistor
- Resistansi tinggi 1kOhm sampai 100 kOhm.
- Ukuran fisik ( disk, manik
- manik, batang ) kecil.
- Manik kecil ( small bead diameternya 0,005 inchi )
- Respon waktu cepat, untuk thermistor manik 1⁄2 detik.
- Lebih murah dari pada RTD.
- Sensitivitas sangat tinggi ( 1000 kali lebih sensitif dari pada RTD ).
- Perubahan resistansi 10% per nol derajat celsius. Misal resistansi nominal 10 kOhm
Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).
pinout:
spesifikasi:
3. Dasar Teori [kembali]
A. 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.
Cara
Mengukur Transistor NPN
Kita dapat menggunakan Multimeter Analog maupun Multimeter
Digital untuk mengukur ataupun menguji apakah sebuah Transistor masih
dalam kondisi yang baik. Perlu diingatkan bahwa terdapat perbedaan tata
letak Polaritas (Merah dan Hitam) Probe Multimeter Analog dan Multimeter Digital dalam
mengukur/menguji
sebuah Transistor.Berikut ini adalah Cara untuk menguji atau mengukur
Transistor dengan Mengunakan Multimeter Analog dan Multimeter Digital.
Cara Mengukur Transistor NPN
dengan Multimeter Analog
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM
(Ω) x1k atau x10k2.
Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada
Terminal Emitor (E), Jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai
tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik3.
Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak
ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam
kondisi baik.Catatan :Jika
Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Jarum
pada Multimeter Analog harus tidak akan bergerak sama sekali atau
“Open”.
b. Mengukur Transistor dengan Multimeter
Digital
Pada umumnya, Multimeter Digital memiliki fungsi mengukur Dioda dan
Resistansi (Ohm) dalam Saklar yang sama. Maka untuk Multimeter Digital
jenis ini, Pengujian Multimeter adalah terbalik dengan Cara Menguji
Transistor dengan Menggunakan Multimeter Analog.Cara Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter
Digital
1. Atur Posisi
Saklar pada Posisi Dioda
2.
Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada
Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage
tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
3. Pindahkan
Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter
menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam
kondisi baik.
Catatan :Jika
Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka
Display Multimeter Digital harus tidak akan menunjukan Nilai Voltage
atau “Open”.
B. OP-Amp
Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah
membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input
non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp
tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka
output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier
(Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input. Sebagai penguat
operasional ideal, operasional amplifier (Op-Amp) memiliki
karakteristik sebagai berikut :
- Impedansi Input (Zi) besar = ∞
- Impedansi Output (Z0) kecil= 0
- Penguatan Tegangan
(Av) tinggi = ∞
- Band Width respon frekuensi lebar = ∞
- V0 =
0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada
besarnya V1.
- Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur /
suhu.
A. 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)
Cara Mengukur Transistor NPN
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
3. Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.
- Impedansi Input (Zi) besar = ∞
- Impedansi Output (Z0) kecil= 0
- Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞
- Band Width respon frekuensi lebar = ∞
- V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1.
- Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.
C. Soil Moisture Sensor Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembaban tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontroller seperti arduino.Sensor kelembaban tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik mnggunakan hidroton. Soil Moisture Sensor dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket penjualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembaban, dan module elektroniknya sebagai amplifier sinyal.Grafik Respon
E. Sensor LDR
F. Baterai
Daya tahan
baterai akan semakin awet jika penggunaan arus nya
semakin kecil, pada contoh diatas jika arus yang diperlukan misalnya
adalah 190mAH maka baterai tadi akan bertahan selama 10 jam karena pada
perhitungannya :
190 mAH x 10 hours = 1900
mAH
Oleh karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau
semakin besar kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari
baterai tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus
paling kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi
fisik pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.G. Relay
Gambar Bentuk dan Simbol Relay
Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
- Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
- Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
- Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
- Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
H. Motor DC
Mekanisme Kerja Motor DC
- Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop yaitu pada sudut kanan medan magnet akan mendapat gaya pada arah yang berlawanan.
- Pasangan gaya menghasilkan torsi untuk memutar kumparan.
- Motormotor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putar yang lebih seragam dari medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan
Beberapa kerugian penggunaan motor DC:
Perhitungan pada motor DC :
I. Buzzer
- Resonator sederhana yang disuplai sumber AC.
- Melibatkan transistor sebagai microoscillator yang membutuhkan sumber DC.
Thermistor juga merupakan salah satu jenis dari variable resistor yang bisa merubah nilai hambatan menjadi tidak tetap. Thermistor terdiri dari dua jenis, yaitu:
- Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient)
- PTC (Positive Temperature Coefficient).
Kedua jenis thermistor tersebut mempunyai fungi sama yang dapat mengubah nilai suhu, namun mempunyai cara kerja yang berlawanan.
Berikut ini adalah gambar dari perbedaan serta simbol thermistor PTC dan NTC:
Pada Thermistor NTC mempunyai grafik berlawanan, yang menandakan jika temperaturenya naik maka nilai resistansinya turun. Lalu saat temperaturenya turun, maka nilai resistansinya akan naik. Hal ini menandakan nilai pada NTC berbanding terbalik.
Prinsip kerja Thermistor :
Cara kerja Thermistor menyesuaikan perubahan nilai resistansinya berdasarkan besar kecilnya suhu. Suhu tersebut akan mengenai bagian dari thermistor, sehingga terjadi perubahan nilai resistansi didalamnya. Jika badan dari thermistor NTC ini mendapatkan suhu panas maka nilai resistansinya akan berkurang.
Grafik
Light
Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen
elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan
tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan
semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung
pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat
memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang
sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control
perangkat elektronik lainnya.Tabel. Warna dan Material LED
Warna Panjanggelombang [nm] Material semikonduktor
Gallium arsenide (GaAs)Aluminium
gallium arsenide (AlGaAs)
610 < λ <
760 Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium
gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III)
phosphide (GaP)
590 < λ <
610 Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III)
phosphide (GaP)
570 < λ <
590 Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III)
phosphide (GaP)
500 < λ <
570 Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)Gallium(III) phosphide (GaP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Aluminium
gallium phosphide (AlGaP)
450 < λ <
500 Zinc selenide (ZnSe)Indium gallium
nitride (InGaN)
400 < λ <
450 Indium gallium nitride (InGaN)
multiple types Dual blue/red LEDs,
blue with red phosphor,
or white with purple
plastic
λ < 400 Diamond (235 nm) Boron nitride (215 nm) Aluminium nitride (AlN) (210 nm) Aluminium gallium nitride (AlGaN)Aluminium gallium
indium nitride (AlGaInN) – (down to
210 nm)
multiple types Blue with one or two phosphor
layers:
yellow with red, orange or pink phosphor added afterwards,
or white with pink
pigment or dye.
White Broad
spectrum Blue/UV diode with yellow phosphor
Warna | Panjanggelombang [nm] | Material semikonduktor | |
Gallium arsenide (GaAs)Aluminium
gallium arsenide (AlGaAs) | |||
610 < λ <
760 | Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium
gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III)
phosphide (GaP) | ||
590 < λ <
610 | Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III)
phosphide (GaP) | ||
570 < λ <
590 | Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III)
phosphide (GaP) | ||
500 < λ <
570 | Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)Gallium(III) phosphide (GaP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Aluminium
gallium phosphide (AlGaP) | ||
450 < λ <
500 | Zinc selenide (ZnSe)Indium gallium
nitride (InGaN) | ||
400 < λ <
450 | Indium gallium nitride (InGaN) | ||
multiple types | Dual blue/red LEDs, blue with red phosphor, or white with purple plastic | ||
λ < 400 | Diamond (235 nm) Boron nitride (215 nm) Aluminium nitride (AlN) (210 nm) Aluminium gallium nitride (AlGaN)Aluminium gallium
indium nitride (AlGaInN) – (down to
210 nm) | ||
multiple types | Blue with one or two phosphor
layers: yellow with red, orange or pink phosphor added afterwards, or white with pink pigment or dye. | ||
White | Broad
spectrum | Blue/UV diode with yellow phosphor |
4. Percobaan [kembali]
a. Prosedur Percobaan
a. Kontrol suhu ruangan
- Siapkan alat dan bahan (LM35, potensiometer, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, lamp)
- Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
- Lalu sambungkan baterai ke LM35 dan op amp
- Lalu sambungkan output LM35 ke kaki op amp
- Lalu sambungkan kaki op amp satu lagi ke potensiometer
- Lalu sambungkan op amp ke resistor
- Lalu sambungkan resistor ke transistor
- Lalu sambungkan transistor ke relay kaki relay
- Lalu sambungkan relay ke baterai
- Lalu sambungkan baterai ke fan
- Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
- Jalankan simulasinya
b. Kontrol cahaya
- Siapkan alat dan bahan (LDR, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
- Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
- Lalu sambungkan potensiometer ke kaki inverting op amp
- Lalu sambungkan LDR ke kaki non inverting op amp
- Lalu sambungkan op amp ke transistor
- Lalu sambungkan kaki relay ke collector transistor
- Lalu sambungkan relay ke baterai
- Lalu sambungkan baterai ke motor Dc
- Lalu sambungkan motor Dc ke relay
- Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
- Jalankan simulasinya
c. Penyiram tanaman
- Siapkan alat dan bahan (soil moisture, potensiometer, dioda, kapasitor, induktor, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
- Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
- Lalu sambungkan pot yang diatasnya power dan dibawahnya ground ke testpin pada sensor
- Lalu sambungkan ground ke GND pada sensor
- Lalu sambungkan generator dc ke Vcc pada sensor
- Lalu sambungkan induktor ke out pada sensor
- Lalu sambungkan induktor ke kapasitor
- Lalu sambungkan induktor ke resistor
- Lalu sambungkan resistor ke kaki inverting opamp detektor
- Lalu sambungkan ke resistor
- Lalu sambungkan resistor ke transistor
- Lalu sambungkan transistor ke dioda
- Lalu sambungkan dioda ke relay
- Lalu sambungkan kaki relay ke baterai dan fan
- Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
- Kemudian masukkan library ke sensor
- Jalankan simulasinya
- Siapkan alat dan bahan (LM35, potensiometer, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, lamp)
- Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
- Lalu sambungkan baterai ke LM35 dan op amp
- Lalu sambungkan output LM35 ke kaki op amp
- Lalu sambungkan kaki op amp satu lagi ke potensiometer
- Lalu sambungkan op amp ke resistor
- Lalu sambungkan resistor ke transistor
- Lalu sambungkan transistor ke relay kaki relay
- Lalu sambungkan relay ke baterai
- Lalu sambungkan baterai ke fan
- Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
- Jalankan simulasinya
- Siapkan alat dan bahan (LDR, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
- Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
- Lalu sambungkan potensiometer ke kaki inverting op amp
- Lalu sambungkan LDR ke kaki non inverting op amp
- Lalu sambungkan op amp ke transistor
- Lalu sambungkan kaki relay ke collector transistor
- Lalu sambungkan relay ke baterai
- Lalu sambungkan baterai ke motor Dc
- Lalu sambungkan motor Dc ke relay
- Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
- Jalankan simulasinya
- Siapkan alat dan bahan (soil moisture, potensiometer, dioda, kapasitor, induktor, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
- Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
- Lalu sambungkan pot yang diatasnya power dan dibawahnya ground ke testpin pada sensor
- Lalu sambungkan ground ke GND pada sensor
- Lalu sambungkan generator dc ke Vcc pada sensor
- Lalu sambungkan induktor ke out pada sensor
- Lalu sambungkan induktor ke kapasitor
- Lalu sambungkan induktor ke resistor
- Lalu sambungkan resistor ke kaki inverting opamp detektor
- Lalu sambungkan ke resistor
- Lalu sambungkan resistor ke transistor
- Lalu sambungkan transistor ke dioda
- Lalu sambungkan dioda ke relay
- Lalu sambungkan kaki relay ke baterai dan fan
- Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
- Kemudian masukkan library ke sensor
- Jalankan simulasinya
Komentar
Posting Komentar