Tugas Tr Unipolar : 

    KONTROL PENGERING PADI


1. Tujuan[kembali] 

    1. Mengetahui dan memahami sensor LDR dan Rain Sensor

    2. Mengetahui prinsip kerja sensor LDR dan Rain Sensor

    3. Mengaplikasikan sensor LDR dan Rain Sensor untuk memudahkan para petani

2. Alat dan Bahan[kembali]

    a. Alat

        • 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).

        • Ground

       

Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

        

    b. Bahan

        • Dioda

    Spesifikasi :

  • Package Type: Available in DO-45 & SMD Packages
  • Diode Type: Silicon Rectifier General Usage Diode
  • Max Repetitive Reverse Voltage is: 1000 Volts
  • Average Fwd Current: 1000mA
  • Non-repetitive Max Fwd Current: 30A
  • Max Power Dissipation is: 3W
  • Max Storage & Operating temperature Should Be: -55 to +175 Centigrade

        • Resistor

Spesifikasi :

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

Tolerance                         : ± 5%

Packaging                        : Bulk

Composition                    : Carbon Film

Temperature Coefficient : 350ppm/°C

Lead Free Status              : Lead Free

RoHS Status                    : RoHs Complient

        • Relay


      Spesifikasi :

  • Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC
  • Trigger Current (Nominal current) : 70mA
  • Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC
  • Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC
  • Compact 5-pin configuration with plastic moulding
  • Operating time: 10msec Release time: 5msec
  • Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

        • Op-Amp

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).

Spesifikasi :

- large input voltage range

- no latch-up

- high gain

- short-circuit protection

- no frequency compensation required

- same pin configuration as UA709

Konfigurasi Pin :

- Pin 1 : Offset null 1

- Pin 2 : Inverting input

- Pin 3 : Non inverting input

- Pin 4 : Vcc (-)

- Pin 5 : Offset null 2

- Pin 6 : Output

- Pin 7 : Vcc (+)

- Pin 8 : N.C

        • Mosfet IRF520

Gambar : Bentuk dan simbol Mosfet IRF520 



konfigurasi  Pin


Pin Number

Pin Name

Description

1

Source

Arus mengalir keluar melalui Sumber

2

Gate

Mengontrol bias MOSFET

3

Drain

Arus mengalir masuk melalui Drain

    SPESIFIKASI :  

·         N-Channel Power MOSFET

·         Continuous Drain Current (ID): 9.2A

·         Drain to Source Breakdown Voltage: 100V

·         Drain Source Resistance (RDS) is 0.27 Ohms

·         Gate threshold voltage (VGS-th) is 4V (max)

·         Rise time and fall time is 30nS and 20nS

·         It is commonly used with Arduino, due to its low threshold voltage.

·          Available in To-220 package

        • Rain Sensor

Konfigurasi Pin


            1. VCC: 5V DC

            2. GND: ground

            3. DO: high/low output

            4. AO: analog output


Spesifikasi :

            1. Mengadopsi bahan dua sisi RF-04 berkualitas tinggi

            2. Area: pelat nikel 5cm x 4cm di samping

            3. Anti-oksidasi, anti-konduktivitas, dengan waktu penggunaan yang lama

            4. Potensiometer menyesuaikan sensitivitas

            5. Tegangan bekerja 5V

            6. Format keluaran: Output switching digital (0&1) dan output tegangan analog AO

            7. Ukuran PCB papan kecil: 3,2 cm x 1,4 cm

            8. Menggunakan komparator LM393 tegangan lebar

        • Sensor LDR

Gambar : Bentuk sensor LDR




spesifikasi :
  • Tegangan maksimum (DC): 150V
  • Konsumsi arus maksimum: 100mW
  • Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
  • Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
  • Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms
  • Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

        • Motor DC

     Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakan-nya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

3. Dasar Teori[kembali]

1) LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. 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 menganai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

LDR berfungsi sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti saklar otomatis berdasarkan cahaya yang jika sensor terkena cahaya maka arus listrik akan mengalir (ON) dan sebaliknya jika sensor dalam kondisi minim cahaya (gelap) maka aliran listrik akan terhambat (OFF). LDR juga sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling, dan lain-lain.


Karakteristik Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)

Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral sebagai berikut :

a.       Laju Recovery Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)

Bila sebuah “Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)” dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Na-mun LDR tersebut hanya akan bisa menca-pai harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery meru-pakan suatu ukuran praktis dan suatu ke-naikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-gan level cahaya 400 lux.

b.      Respon Spektral

Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantaryang baik (TEDC,1998).


Kurva antara intensitas cahaya dan resistansi
Dapat dilhat dari grafik semakin tinggi intensitas cahaya maka semakin kecil resitansi ldr begitu sebaliknya 

2) Rain Sensor

 Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan  atau tidak. Pada sensor ini, terdapat integrated circuit atau IC (komponen dasar yang terdiri dari     resistor, transistor, dan lain-lain) komparator yang berfungsi memberikan sinyal berupa logika ‘on’     dan ‘off’. Sehingga ketika sensor mendeteksi adanya hujan, wiper mobil secara otomatis akan     berfungsi tanpa harus mengaktifkan saklar manual.Sensor hujan juga mampu mengatur kecepatan     wiper saat menyeka air hujan di kaca mobil, mulai dari posisi low, intermittent, hingga high speed.     Pengaturan tersebut tergantung dari curah hujan yang menerpa kaca mobil.

Simbol rain sensor di proteus :



Grafik Respon Rain sensor :



3) Resistor 
 

Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :


Cara membaca resistor :





4) Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar Simbol Dioda

CARA KERJA DIODA

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

A. Kondisi tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

cara kerja dioda

B. Kondisi tegangan positif (Forward-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

dioda tanpa tegangan

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

kondisi tegangan negatif


    5) Ground



  • Grounding atau pertanahan adalah bagian dari peralatan listrik rumah. Namun kebanyakan dari masyarakat Indonesia sudah terbiasa menyebut pertanahan atau gruonding ini dengan kata arde. Grounding atau arde pada instalasi listrik berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi. Grounding dalam rumah terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.

4. Percobaan[kembali]

 Prosedur percobaan :

1. Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.

2.Buka schematic capture, pilih bagian component mode ( ), dan pada bagian devices klik         'P'.

3.Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.

4.Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.

5.Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.

6. Buka bagian Terminals mode ( ).

7.Pilih terminal yang diperlukan.

8.Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.

9.Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.

10.Klik play (    ) pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.

11.Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output.


◼ Gambar Rangkaian



◼ Prinsip Kerja

    Pada saat musim hujan, para petani jagung merasa cemas ketika mereka sedang menjemur hasil panen mereka. Rasa cemas tersebut akan bertambah pada saat menjemur jagung namun sedang berada di sawah atau di luar , dan dirumah sedang tidak ada orang. Dari kejadian itu para petani harus mengecek setiap waktu agar pada saat mendung gelap atau turun hujan jagung bisa langsung di tutup terpal, karena kawatir jagung basah terkena air hujan. Cara kerja alat ini adalah mendeteksi cuaca disekitar melalui sensor hujan dan sensor LDR, ketika sensor tidak menerima cahaya maka alat akan menterjemahkan akan terjadi hujan, sehingga alat akan menutup atap agar jagung terlindung dari air hujan. Ketika sensor mendeteksi sinar matahari alat akan menterjemahkan bahwa cuaca disekitar panas, sehingga alat akan membuka atap agar terkena sinar matahari. Sedangkan sensor hujan mendeteksi tetesan dari air hujan.

5. Video[kembali]



6. Link Download[kembali]

⦁ Download HTML[Di sini]
⦁ Download Rangkaian Simulasi Proteus[Di sini]
⦁ Download Video[Di sini]
⦁ Download Datasheets Sensor LDR[Di sini]
⦁ Download Datasheets Rain Sensor[Di sini]
⦁ Download Datasheets IRF520[Di sini]
⦁ Download Datasheets Resistor[Di sini]
⦁ Download Datasheets Relay[Di sini]
⦁ Download Datasheets Motor DC[Di sini]
⦁ Download Datasheets Dioda[Di sini]
⦁ Download Datasheets Op-Amp[Di sini]
⦁ Download File Library Rain Sesnor[Di sini]


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  Bahan Presentasi untuk Mata Kuliah Sistem Digital 2022   Oleh : Muhammad Salman Ikhsan (2010951007) Dosen Pengampu : Dr. Darwison, MT Juru...