Rangkaian Sensor
-
Upload
mayyudi-abdul-hasan -
Category
Documents
-
view
803 -
download
19
Transcript of Rangkaian Sensor
Rangkaian sensor gerak
Rangkaian di buat mendeteksi kalo ada orang yang datang atau bisa juga
digunakan untuk menghemat lampu ruangan . Sensor gerak yang digunakan DI-
PIR Motion Detector.
DI-PIR Motion Detector adalah modul sensor yang memiliki 1 bit data keluaran,
logika “0” dan “1”. Keluaran akan berlogika “0” saat mendeteksi perubahan
kondisi penyulutnya (trigger) yang dalam hal ini adalah motion atau pergerakkan
manusia.
Cara kerja rangkaian kira2 begini:
saat tdk ada orang keluaran sensor bernilai 5 v TR1 tdk aktif , Tegangan
emitornya nol sehingga tegangan transistor kedua tdk aktif.
saat ada orang, keluaran sensor menjadi 0 volt, trasistor pertama aktif , tegangan
emiternya mendekati 5 volt , tegangan tsb mengisi capasitor dan mengaktifkan
transitor ke 2 (relay on). tegangan capacitor ini akan bertahan beberapa saat
(delay) tergantung nilai capacitor.
Lamanya delay bisa diatur dengan merubah2 nilai capacitor.
Berikut gambar rangkaian
Skema rangkaian sensor air
Pada kesempatan kali ini saya mungkin tidak perlu banyak penjelasan terhadap
analisa rangkaian. Sebenarnya menurut saya kedengarannya tidak cukup tepat
apabila kita sebut sebagai sensor air terhadap dua kawat yang terpisah dan akan
terhubung oleh air. Tapi supaya kedengarannya kompak dengan rangkaian
pendeteksi yang lain maka saya sebut saja sebagai rangkaian sensor air.
Memang benar logika anda jika anda berpikir bahwa air itu adalah sebagai
konduktor dan kita hanya memerlukan dua kawat pada posisi terbuka, kemudian
kawat tersebut akan tersambung bila dimasukkan ke dalam genangan air. Sebagai
bahan pertimbangan anda untuk merancang rangkaian yang lebih komplek
mungkin sedikit celoteh ini akan bisa memberikan sedikit bantuan bagi anda. Air
bukanlah seperti halnya seutas kawat yang idealnya memiliki nilai resistansi 0
ohm. Air juga memiliki nilai resistansi yang cukup besar, kalau tida salah kisaran
ribuan ohm. Jika anda tidak mengetahui hal ini mungkin kelak pada saat rancang
bangun rangkaian yang berhubungan dengan air seperti rangkaian level air anda
akan sedikit kebingungan.
contoh anda bisa membuat rangkaian pendeteksi level air guna mengkondisikan
level bak penampungan air secara otomatis. Anda bisa langsung mengkondiskan
waktu pengaktifan dan peng-non aktifan pompa air atau anda bisa juga
mengkondisikan penutupan dan pembukaan valve (kran air) sebagai control
otomatis terhadap bak penampungan air di rumah anda.
Rangkaian Suhu
rangkaian terdiri dari:
Sensor suhu (thermistor atau sejenisnya)
potensiometer 10 K
Op Amp 741
resistor
output: Bi Colour Led
Penjelasan Rangkaian
sebagai saklar otomatis kita gunakan pembagi tegangan anta thermistor dan
potensiometer (untuk mengatur akurasi) dan tegangan yang masuk dari pembagi
tegangan tadi masuk ke op amp LM 741 lalu output berupa LED akan berubah warna
secara otomatis.
cat:: output dapat di ganti dengan buzzer
ketika suhu panas ketika suhu dingin
Rangkaian Saklar Lampu Dengan Sensor Suara ( Tepuk )
Pada kesempatan ini, saya akan berbagi rangkaian yang sangat bermanfaat bagi
kehidupan sehari - hari. Rangkaian ini saya beri nama Rangkaian Saklar Lampu
Dengan Sensor Suara ( Tepuk ), hal ini karena saya sesuaikan dengan cara kerja
alat ini. Dengan semakin majunya teknologi dan perkembangan elektronika kita
tidak perlu menggunakan saklar konvensional untuk menyalakan dan mematikan
lampu. Cukup menggunakan alat ini kita tinggal memberikan suara/tepukan
tangan sudah cukup untuk menghidupkan lampu di rumah. Rangkaian ini
merupakan penguat Non Inverting yang menggunakan IC Op-Amp LM358.
Rangkaian ini sudah saya modifikasi dengan menggunakan komponen elektronika
yang mudah di dapatkan di pasaran indonesia.
Berikut Adalah gambar rangkaiannya :
Daftar Komponen :
1. IC LM358
2. R1 : 10 K Ohm
3. R2 : 39 K Ohm
4. R3 : 1 K Ohm
5. R4 : 1 M Ohm
6. R5 : 10 K Ohm
7. R6 : 2,2 K Ohm
8. R7 : 1 K Ohm
9. R8 : 1 K Ohm
10. C1 : 100 pF
11. C2 : 2,2 uF / 25 V
12. C3 : 100 nF
13. C4 : 10 uF / 25 V
14. C5 : 2,2 uF / 25 V
15. D1 : 1N4148
16. D2 : 1N4148
17. D3 : LED
18. D4 : 1N4002
19. D5 : 1N4002
20. Mic Condenser
21. Potensio : 200 K
22. Transistor TIP 41
23. Relay : 12 Volt
rangkaian sensor suara
Rangkaian sensor suara diatas sangat mirip dengan rangkaian
sensor sentuh yang saya buat dan tampilkan di blog ini.
Keduanya saya gunakan rangkaian monostable IC555 sebagai
penentu lamanya rangkaian alarm diaktifkan setelah menerima
satu kali picu pada bagian input sensor. Anda bisa saja tidak
menggunakan rangkaian monostable dan langsung
menggantinya dengan lampu atau rangkaian alarm. Tapi ingat
bahwa lampu atau rangkaian output lainnya yang anda pasang
akan langsung mati pada saat input sensor berubah kembali.
Atau anda menggunakan rangkaian penahan aktif yang lain
seperti rangkaian JK flip-flop dan flip-flop yang lain. Hal itu
tergantung juga pada kondisi yang anda inginkan pada bagian
output, apakah rangkaian output akan diaktifkan selama jangka
waktu tertentu atau akan diaktfkan selamanya sampai diadakan
reset kembali pada rangkaian sensor tersebut.
Rangkaian di atas memanfaatkan mikrofon sebagai alat
pengubah suara menjad igelombang listrik. Gelombang listrik
yang dihasilkan oleh mikrofon sangat kecil sekali dan berbentuk
bolak balik atau sinus. Gelombang listrik sinus ini kemudian
diloloskan melalui kapasitor C3 untuk kemudian diperkuat oleh
rangkaian penguat darlington yang terdiri dari transistor Q1 dan
Q2. Kolektor dari transistor Q2 langsung dikopel dengan input
pemicu rangkaian monostable. Rangkaian monostable tersebut
akan menghasilkan output yang positif jika pada bagian
triggernya (pin 2) berubah dari logika 1 ke 0. Jika kita amati pada
saat rangkaian sensor tanpa sinyal input maka kolektor-emitor
transistor Q2 akan seperti saklar terbuka (kondisi cut-off),
dengan kata lain idealnya tegangan pada kolektor akan sebesar
tegangan supply. Tapi karena kolektor tersebut paralele dengan
input IC 555 maka bisa saya pastikan tegangan pada kolektor
akan berkurang pengaruh hubungan parallel keduanya. Tetapi
dengan demikian tegangan kolektor akan memberikan kondisi
tinggi pada input monostable (pin 2). Pada saat sinyal
suara dari input sensor membuat transistor Q2 jenuh maka
hubungan antara kolektor dan emitor idealnya bagai seutas
kawat, sehingga tegangan pada kolektor akan 0 volt. Dengan
begitu rangkaian monostable akan terpicu dan mengaktifkan
rangkaian output (pin 3) selama waktu yang ditentukan oleh R1
dan C!. Jika anda ingin mengkondiskan lebih lama, anda cukup
memperbesar nilai dari R1 dan atau C1.
DAFTAR KOMPONEN :
1. IC 555
2. Transistor : Q1,Q2 dan Q3 semuanya BC 541
3. Resistor : R1 (100K), R2 (100K), R3 (10K), R4 (1K), R5 (1K) dan
potensio VR1 (100K)
4. Kapasitor : C1 (220 µF), C2 (0.01 µF) dan C3 (100 µF)
5. Dioda : D1 (IN 4001)
6. Relay 9 volt
7. Mikrofon
8. Rangkaian alarm (sesuai selera)
Jika rangkaian yang anda buat tidak sensitif atau terlalu sangat
sensiti, cobalah anda bereksperimen dengan menganti nilai R2
dan R5 serta VR1 dan R3 jika dibutuhkan. Yang penting yang
anda harus pahami adalah bagaimana supaya memposisikan
tegangan pada kolektor Q2 tidak sampai langsung berlogika
rendah dan pada titik kritis sesuai dengan yang anda harapkan.
Jika rangkaian telah bekerja dengan baik, cobalah anda lakukan
analisa pada jenis-jenis suarayang bisa anda ciptakan seperti
suara pelan, keras, melengking, efek bass.dan lain sebagainya.
Asal jangan sampai menjerit-jerit cak wong gilo..hehe. Kemudian
tarik kesimpulan dari analisa tersebut. Ingin download
rangkaian sensor suaratinggal di copy aja...
Rangkaain Sensor Warna Sederhana
Rangkaian sensor warna di atas adalah rangkaian merupakan rangkaian sensor
yang menggunakan 3 buah LDR (light Dependent Resistor) sebagai komponen
sensor. Sebenarnya rangkaian ini sama seperti rangkaian sensor cahaya, hanya
saja pada rangkaian ini pada LDR dipasang lensa konvex guna lebih teliti
membedakan intensitas cahaya dari masing-masing warna. Sebagai penyesuaian
karakteristik intensitas cahaya yang dipancarkan oleh setiap jenis warna, pada
ketiga input sensor dipasang variable resistor atau potensiometer secara seri.
Tugas anda adalah mengatur nilai dari ketiga potensiometer tersebut dengan tepat,
sebagai contoh jika hanya salah satu sensor yang digunakan, maka warna yang
dihasilkan oleh ouput sama dengan warna input tersebut.
Cara kerja dari rangkaian sensor warna ini adalah :
1. Cahaya yang dipantulkan oleh benda yang berwarna akan diterima oleh
lensa konvex dan kemudian intensitasnya diperjelas oleh lensa tersebut, sehingga
dengan intensitas cahaya yang diperjelas maka LDR akan mampu mengalami
perubahan nilai resistansi yang nantinya akan mentrigger rangkaian sebagai
isyarat adanya input warna.
2. Ketiga jalur input sensor masing-masing akan memberikan logika 1 pada
saat adanya benda yang berwarna dihadapkan pada masing-masing komponen
sensor.
3. Jika lebih dari salah satu jalur input dihadapkan dengan input warna, maka
warna yang dihasilkan adalah perpaduan dari keseluruhan input tersebut.
4. Ada 8 keluaran dengan masing-masing warna yang berbeda.
5. Sebenarnya pengaturan warna keluaran adalah tergantung pada penentuan
rangkaian gerbang logika pada rangkaian.
6. Pada delapan jalur keluaran diwakili oleh satu buah gerbang AND 3 input.
Sebagai catatan :
Karena rangkaian sensor warna ini menggunakan jenis komponen sensor yang
sederhana seperti LDR, maka respon rangkaian terhadap input cukup lambat.
Kemudian LDR akan terpengaruh oleh gelap terangnya cahaya disekitar rangkaian
tersebut, jadi kemungkinan adanya perubahan nilai ouput pada setiap perubahan
cahaya lingkungan akan lebih besar. Dan juga rangkaian ini hampir atau bahkan
tidak bisa bekerja pada kondisi lingkungan yang sangat gelap. Dikarenakan LDR
sudah terpengaruh oleh cahaya yang gelap dan dipaksa pada kondisi resistansi
yang sangat besar. sesuai dengan warna dasar memungkinkan cahaya khusus
untuk melewatinya. Tapi dua piring kaca lainnya tidak akan memungkinkan
cahaya untuk melewatinya. Jadi hanya satu LDR akan mendapatkan pemicuan dan
output gerbang yang sesuai dengan LDR akan menjadi logika 1 untuk
menunjukkan warna itu. Demikian pula, ketika sinar lampu berwarna sekunder
jatuh pada sistem, dua piring kaca utama dengan warna campuran akan
memungkinkan cahaya melewati sedangkan yang tersisa tidak akan membiarkan
sinar cahaya untuk melewatinya. Akibatnya dua dari LDR mendapatkan pemicuan
dan output gerbang yang sesuai ini akan menjadi logika 1.
Rangkaian sensor sentuh
Banyak sekali jenis rangkaian sensor yang bisa dibuat dengan ilmu elektronika
yang sederhana. Suatu rangkaian disebut dengan rangkaian sensor dikarenakan
rangkaian tersebut bisa merasakan sesuatu perubahan lingkungan. Contohnya
disebut dengan rangkaian sensor cahaya karena rangkaian tersebut bisa
mendeteksi perubahan intensitas cahaya. Rangakaian sensor infra merah bisa
mendeteksi adanya sinar infra merah. Rangakaian sensor ultrasonic bisa
mendeteksi adanya gelombang ultrasonic dan banyak lagi rangkaian sensor yang
lain.
Ternyata tubuh manusia juga bisa mempengaruhi kerja dari suatu rangkaian
elektronika, hal ini karena tubuh manusia memiliki ion-ion yang bermuatan
listrik walaupun sangat kecil sekali. Sifat dari tubuh manusia tersebut bisa
dimanfaatkan untuk membuat suatu rangkaian sensor yang bila mengenai bagian
tubuh manusia akan aktif yaitu rangkaian sensor sentuh. Rangkaian sensor
sentuh di atas memanfaatkan suatu rangkaian monostable sebagai penahan aktif
rangakian beban. Rangkaian monostable diatas menggunakan IC 555 sebagai
jantungnya dan memanfaatkan kombinasi C1 dan VR1 sebagai penentu lamanya
pengaktifanrangkaian beban. Pada kesempatan ini saya menggunakan rangkaian
alarm sebagai beban. Rangkaian alarm akan aktif pada saat plat sentuh disentuh
oleh bagian tubuh manusia dan akan mati otomatis selama waktu yang kita
tentukan dengan rangkaian monostable-nya.
Daftar Komponen :
1. Resistor : VR1 (100K) dan R1 (100K)
2. Kapasitor : C1 (220 µF) dan C2 (0.01 µF)
3. Transistor : Q1 (BC547) dan Q2 (BC547)
4. IC : IC555
5. Relay : Relay 9 volt
6. Rangkaian alarm
Jika pada saat pembuatan rangkaian menemukan kendala sensor tidak
sensitifatau malah terlalu sensitif anda bisa mengubah nilai dari R1. Rangkaian
sensor sentuh ini sangat cocok digunakan untuk menjebak maling. Anda bisa
menghubungkan input rangkaian sensor sentuh tersebut dengan handle pintu
atau terali yang terbuat dari logam atau dibagian lain rumah anda yang kira-kira
akan disentuh oleh maling pada saat mencoba masuk ke rumah anda.
Jika anda ingin membuat rangkaian sensor lain dengan tujuan menahan aktif
beban selama waktu tertentu, anda bisa memanfaatkan rangkaian monostable
IC555. Atau anda bisa memanfaatkan IC filp-flop sebagai penahan aktif beban
dengan satu kali sinyal pemicu. Intinya apapun jenis rangkaian yang anda
gunakan rangkaian tersebut bisa menahan aktif suatu beban walaupun sinyal input
sudah berubah kembali. Pada rangkaian sensor sentuh kali ini saya menggunakan
rangkaian monostable IC555 supaya bisa mengatur lamanya waktu alarm akan
diaktifkan.
Rangkaian Sensor Proximity
Untuk membuat Rangkaian Sensor Infrared atau Rangkaian Sensor Proximity,
kita membutuhkan komponen seperti infrared sebagai sumber cahaya (light
Source) dan sebuah Photodioda sebagai sensor cahaya (Photodetector). Adapun
Contoh Rangkaiannya adalah sebagai berikut.
Gambar Rangkaian Sensor Proximity Sederhana
Rangkaian Sensor tersebut dapat dipakai diberbagai aplikasi, kita misalkan saja
sebagai sensor pembaca garis pada robot Line follower. Prinsip kerja Sensor
proximity pada robot pengikut garis adalah sebagai berikut.
Pada rangkaian sensor diatas, Photodioda kita gunakan sebagai sensor cahaya dan
infrared sebagai sumber cahaya. Ketika Infrared ditembakkan diatas garis putih
maka cahaya yang akan terpantul dalam jumlah besar dan akan diterima oleh
sensor photodioda. Sensor Photodioda yang menerima jumlah cahaya dalam
intensitas yang tinggi akan memiliki nilai resistansi yang rendah sehingga
memberikan tegangan keluaran sangat kecil (logika 0). Sebaliknya jika Infared
ditembakkan ke garis hitam maka cahaya yang terpantul dalam jumlah yang
sedikit dan diterima oleh photodioda. Jika intensitas cahaya yang diterima oleh
photodioda sedikit maka nilai resistansi photodioda akan tinggi sehingga
memberikan tegangan keluaran yang cukup (logika 1). Perubahan Nilai tegangan
tersebulah yang dapat kita gunakan sebagai inputan pada rangkaian kontroller
yang kita gunakan seperti Mikrokontroler (uC). Namun kita gunakan rangkaian
ADC sebagai konverter terlebih dahulu untuk mengkonversi perubahan tersebut
menjadi sinyal TTL.
Sensor InfraRed
InfraRed merupakan sebuah sensor yang masuk dalam kategori sensor optik.
Secara umum seluruh infra red di dunia bekerja optimal pada frekuensi 38,5 KHz.
Kurva karakteristik infra red membandingkan antara frekuensi dengan jarak yang
dicapainya. kalau frekuensi di bawah puncak kurva atau lebih dari puncak kurva,
maka jarak yang dapat dicapai akan pendek. Ada dua metode utama dalam
perancangan pemancar sensor infra red, yaitu :
1. Metode langsung, dimana infra red diberi bias layaknya rangkaian led biasa.
2. Metode dengan pemberian pulsa, mengacu kepada kurva karakteristik infra
red tersebut.
Metode pemberian pulsa juga masih rentan terhadap gangguan frekuensi
luar, maka kita harus menggunakan teknik modulasi, dimana akan ada dua
frekuensi yaitu frekuensi untuk data dan frekuensi untuk pembawa. Dengan teknik
ini, maka penerima akan membaca data yang sudah dikirimkan tersebut.
Terdapat beberapa komponen yang dapat digunakan untuk penerima, yaitu :
1. Modul penerima jadi, yang dilengkapi dengan filter 38,5 Khz.
2. Phototransistor atau photodioda, kita harus membuat rangkaian tambahan
misal dengan metode pembagi tegangan.
Untuk aplikasi lebih lanjut, misalnya untuk mikrikontroler kita
membutuhkan keluaran yang diskrit, dimana hanya logika satu atau nol yang di
butuhkan. Kondisi ini harus kita lengkapi dengan rangkaian komparator, atau
masuk ke transistor sebagai saklar. Kalau kita menggunakan data dengan teknik
modulasi maka data yang dikirim harus di filter, berarti kita harus merancang flter
yang akan membuang frekuensi tersebut, lalu masuk ke rangkaian buffer atau
transistor sehingga keluarannya berupa sinyal diskrit.
Pada tabel ini Infra Merah adalah suatu gelombang cahaya yang
mempunyai panjang gelombang lebih tinggi dari pada cahaya merah menunjukkan
spektrum cahaya tampak dan cahaya Infra Merah.
Kurvanya
Sinar infra merah tergolong ke dalam sinar yang tidak tampak. Jika dilihat dengan
spektroskop sinar maka radiasi sinar infra merah tampak pada spektrum
gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang
sinar merah.
Komponen yang dibutuhkan:
IC LM555
Resistor Variabel/Trimport 10K ohm
Resistor 10K, 470 ohm, 1K, 22K
Transistor 2N3904
PhotoTransistor / Photodioda
Berikut Rangkaian Pemancar InfraRed
Berikut adalah rangkaian Penerima