TOILET OTOMATIS



 1. Pendahuluan[kembali]

Toilet transparan, telah menjadi fenomena yang menarik perhatian dunia dalam beberapa tahun terakhir. Berbeda dengan toilet konvensional, toilet transparan menawarkan pengalaman yang unik dan menarik bagi pengguna. Dengan desain yang futuristik dan teknologi yang canggih, toilet ini tidak hanya memberikan kenyamanan dan higienitas yang tinggi, tetapi juga menjadi atraksi wisata yang populer.

Toilet transparan biasanya dilengkapi dengan fitur-fitur seperti dinding dan lantai yang transparan, sehingga pengguna dapat melihat pemandangan di luar toilet sambil menggunakan fasilitas tersebut. Beberapa toilet transparan Jepun juga dilengkapi dengan teknologi seperti sensor, sistem pengolahan air, dan sistem pengeringan yang canggih. Selain itu, toilet ini juga sering dilengkapi dengan fasilitas seperti musik, aroma, dan bahkan sistem komunikasi yang memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan orang lain.

Rangkaian toilet otomatis adalah sebuah sistem yang dirancang untuk meningkatkan kenyamanan dan efisiensi dalam penggunaan toilet. Dengan menggunakan teknologi sensor dan aktuator, toilet otomatis dapat mendeteksi keberadaan pengguna dan melakukan berbagai fungsi seperti membuka dan menutup tutup toilet, mengaktifkan dan menonaktifkan air, serta membersihkan toilet secara otomatis.

Sistem ini sangat berguna dalam meningkatkan higienitas dan kenyamanan pengguna, terutama bagi mereka yang memiliki keterbatasan fisik atau kesulitan dalam menggunakan toilet manual. Selain itu, toilet otomatis juga dapat membantu menghemat air dan mengurangi konsumsi energi, sehingga sangat ramah lingkungan.

Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi toilet otomatis telah berkembang pesat dan menjadi sangat populer di banyak negara.

 2. Tujuan[kembali]

- Untuk memenuhi tugas elektronika
- Untuk membuat rangkaian aplikasi Toilet otomatis
- Untuk membuat lampu yang bisa hidup otomatis
- Untuk membuat dinding blur pada toilet Otomatis

 3. Alat dan Bahan[kembali]

Alat:

1. Voltmeter DC

Sebuah voltmeter DC digunakan untuk mengukur beda potensial antara dua titik dalam sebuah rangkaian DC kemudian dihubungkan paralel dengan sebuah sumber tegangan atau komponen rangkaian.

2.  DC dan sine generator

Generator Sine digunakan untuk menghasilkan sinyal AC, sedangkan generator DC digunakan untuk menghasilkan sinyal DC.


BAHAN :


1. Resistor




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

Untuk mengetahui nilai resistansi dari suatu resistor, dapat dilihat dari tabel berikut:






        Contoh  lain cara membaca resistor  :
        Gelang ke 1 : Merah  = 2
        Gelang ke 2 : Merah  = 2
        Gelang ke 3 : Coklat  = 1 (angka 1 menjadi pangkat dari angka 10 = 101

        Gelang ke 4 : Emas    = Toleransi 5%
        Maka nilai resistor tersebut adalah 22 * 101= 220 Ohm dengan toleransi 5%


Specifications

 

Resistance (Ohms)

1K

Power (Watts)

0.25W, 1/4W

Tolerance

±5%

Packaging

Bulk

Composition

Carbon Film

Temperature Coefficient

350ppm/°C

Lead Free Status

Lead Free

RoHS Status

RoHS Compliant


2. Battery


Baterai adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik.

Pinout dari baterai :


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

3. Dioda

Fungsi : menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
Dioda adalah komponen elektronik yang digunakan untuk melewatkan arus. Dioda hanya dapat melewatkan arus listrik dalam satu arah saja.

Spesifikasi :


4. Operational Amplifier (741) 

 Operational Amplifier (741)

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, di antaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

Rangkaian dasar Op-Amp


Op Amp IC 741 adalah sirkuit terpadu monolitik, yang terdiri dari Penguat Operasional tujuan umum. Ini pertama kali diproduksi oleh semikonduktor Fairchild pada tahun 1963. Angka 741 menunjukkan bahwa IC penguat operasional ini memiliki 7 pin fungsional, 4 pin yang mampu menerima input dan 1 pin output.

Op Amp IC 741 dapat memberikan penguatan tegangan tinggi dan dapat dioperasikan pada rentang tegangan yang luas, yang menjadikannya pilihan terbaik untuk digunakan dalam integrator, penguat penjumlahan, dan aplikasi umpan balik umum. Ini juga dilengkapi perlindungan hubung singkat dan sirkuit kompensasi frekuensi internal yang terpasang di dalamnya.



Spesifikasi :

Respons karakteristik kurva I-O:





5. Transistor 



    Transistor berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. 
        Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT.  Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor  dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.
    
         Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan  Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

        Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT masukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.
Spesifikasi:




KOMPONEN INPUT:

1.  Sound Sensor






















Sensor suara adalah sebuah alat yang mampu mengubah gelombang sinusioda suara menjadi gelombang sinus energi listrik. Sensor suara ini digunakan untuk menghantarkan listrik berdasarkan pendeteksian suara untuk menghidupkan perangkat yang dihubungkan.

Spesifikasi :
  • Tegangan kerja: 2v s/d 5.5v (optimal 3v)
  • 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
  • Ukuran: 24x24x7.2mm
Grafik Respon Sensor :

2. Touch Sensor 

Spesifikasi :
1.Catu daya pemanas : 5V AC/DC
2.    Catu daya rangkaian : 5VDC
3.    Range pengukuran : 
200 - 5000ppm untuk LPG, propane
300 - 5000ppm untuk butane
5000 - 20000ppm untuk methane
300 - 5000ppm untuk  Hidrogen
4.    Luaran : analog (perubahan tegangan)

Grafik Respon Sensor :

3. GD2P12
Sensor jarak adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk mengukur jarak antara sensor dan objek di sekitarnya. Umumnya menggunakan teknologi seperti ultrasonik atau inframerah, sensor ini mengirimkan sinyal dan menerima pantulan kembali untuk menghitung jarak secara akurat. Fungsi utamanya adalah untuk mendeteksi keberadaan objek atau penghalang, mengukur jarak relatif, dan mengaktifkan respons atau kontrol tertentu berdasarkan data yang diterima. Sensor jarak banyak digunakan dalam otomasi industri, kendaraan otonom, perangkat pengukur jarak, dan aplikasi konsumen seperti dalam robotika, pemetaan, dan penghindaran tabrakan.



Konfigurasi Pin :


Spesifikasi :

Grafik respon sensor :

4.MQ2 Sensor 
                    


        Sensor MQ2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan gas yang mudah terbakar seperti LPG, butana, propana, metana, alkohol, hidrogen, dan asap. Sensor ini menggunakan elemen pemanas dan bahan kimia sensitif untuk mengukur konsentrasi gas dalam udara dan menghasilkan sinyal output analog yang dapat dihubungkan ke mikroprosesor atau mikrokontroler untuk analisis lebih lanjut. Dengan kemampuan untuk mendeteksi berbagai jenis gas yang berpotensi berbahaya, MQ2 sensor banyak digunakan dalam sistem keamanan rumah, detektor kebocoran gas, sistem ventilasi industri, dan aplikasi lain yang memerlukan pemantauan kualitas udara dan deteksi gas. 

Konfigurasi Pin :


Spesifikasi : 

5. Kelembaban Sensor
        Sensor suhu adalah perangkat elektronik yang dirancang untuk mendeteksi dan mengukur suhu dalam suatu lingkungan atau objek. Sensor ini biasanya menggunakan perubahan resistansi, tegangan, atau arus listrik sebagai respons terhadap perubahan suhu. Fungsi utama sensor suhu adalah untuk memberikan informasi yang akurat tentang suhu, baik dalam aplikasi industri seperti dalam sistem pendingin atau pemanas, maupun dalam perangkat konsumen seperti termometer digital atau perangkat elektronik lainnya yang memerlukan pemantauan suhu untuk operasi yang aman dan efisien. Dengan demikian, sensor suhu memungkinkan pengendalian suhu yang tepat dan responsif sesuai dengan kebutuhan aplikasi masing-masing.

Konfigurasi Pin :
Spesifikasi : 

6. PIR Sensor
        PIR (Passive Infrared) sensor berfungsi untuk mendeteksi gerakan dengan mengukur perubahan tingkat radiasi inframerah yang dipancarkan oleh objek di sekitarnya. Sensor ini tidak memancarkan radiasi sendiri, tetapi mendeteksi perubahan radiasi inframerah dari tubuh manusia atau hewan yang bergerak dalam area jangkauannya. PIR sensor sering digunakan dalam sistem keamanan untuk mendeteksi intrusi dan mengaktifkan alarm, dalam pencahayaan otomatis untuk menyalakan lampu saat ada gerakan, dan dalam berbagai aplikasi rumah pintar untuk mengaktifkan perangkat otomatis berdasarkan keberadaan dan aktivitas manusia. Keandalan dan efisiensi energi yang tinggi membuat PIR sensor menjadi pilihan populer untuk aplikasi deteksi gerakan.

Konfigurasi Pin :
Spesifikasi :

7. 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


        





KOMPONEN OUTPUT :

1. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). 

          Spesifikasi

        
            Konfigurasi pin




2. Lampu 

Light Emiting Diode (LED) adalah komponen yang dapat memancarkan cahaya.LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda.

 
 

Spesifikasi :



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.

3. Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion)

           

                 Spesifikasi Motor DC



                 Konfigurasi motor DC:


4. Buzzer 

    Buzzer adalah perangkat elektronik yang menghasilkan suara atau bunyi dengan cara menggetarkan membran atau elemen resonansi saat dialiri arus listrik. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan peringatan atau notifikasi audio dalam berbagai aplikasi, seperti alarm keamanan, indikator keadaan darurat, atau sebagai bagian dari sistem elektronik untuk memberikan umpan balik audio terhadap pengguna. Buzzer sering digunakan karena kemampuannya yang sederhana dan efektif dalam menarik perhatian pengguna terhadap situasi tertentu.

 4. Dasar Teori[kembali]

1. Resistor 

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol Resistor Sebagai Berikut :


Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Kapasitas Daya Resistor

Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

Nilai Toleransi Resistor

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.

Jenis-Jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

  1. Resistor Kawar (Wirewound Resistor)

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

  1. Resistor Arang (Carbon Resistor)

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

  1. Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.

Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)

  1. Resistor Tetap(Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :

  • Metal Film Resistor
  • Metal Oxide Resistor
  • Carbon Film Resistor
  • Ceramic Encased Wirewound
  • Economy Wirewound
  • Zero Ohm Jumper Wire
  • S I P Resistor Network

  1. Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)

Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :

  • Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
  • Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
  • Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
  • LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.

Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

kode warna resistor,rumus resistor,warna resistor

Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.


Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

  • R, berarti x1 (Ohm)
  • K, berarti x1000 (KOhm)
  • M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

  • F, untuk toleransi 1%
  • G, untuk toleransi 2%
  • J, untuk toleransi 5%
  • K, untuk toleransi 10%
  • M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor:

    Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :


Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan


Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

2. Dioda

    Dioda atau disebut juga sinyal dioda adalah komponen dasar semikonduktor aktif yang hanya bisa mengalirkan arus satu arah saja (forward bias) yaitu dari arah positip (Anoda) ke arah negatif (Katoda) namun memblok arus untuk arah sebaliknya. Dalam rangkaian elektronika dioda diibaratkan sebagai kran/katup listrik satu arah. Dioda memiliki dua elektroda yaitu elektroda positip (Anoda) dan elektroda negatif (Katoda). Secara umum dioda biasa dipakai untuk merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) atau disebut sebagai Rectifier.

    Dioda dibuat dari bahan semikonduktor seperti germanium (Ge), Silicon (Si) dan galium arsenide (GaAs), sifat listrik pada jenis material tersebut ialah menengah atau dengan kata lain tidak baik sebagai konduktor dan tidak baik juga sebagai insulator, sifat ini dinamakan semikonduktor.

    Material semikonduktor memiliki sangat sedikit "elektron bebas" karena molekul atomnya terkumpul bersama dalam bentuk pola kristal yang sering disebut "kisi kristal". Untuk meningkatkan daya hantar listrik pada material ini maka perlu dicampurkan "kotoran atom" pada struktur kristalnya sehingga menghasilkan lebih banyak elektron bebas dan lubang atom. Untuk menghasilkan sisi Negatif (katoda) pada dioda maka material semikonduktor biasanya dicampurkan kotoran atom dengan bahan seperti: Arsenik, Antimony atau Fosfor. dan untuk menghasilkan sisi positip (Anoda) dicampur dengan kotoran atom dari bahan Aluminium, Boron atau Galium. 

JENIS DAN SIMBOL DIODA

Seperti penjelasan diatas, Jenis dioda tergantung dari bahan material yang dipakai saat pembuatannya, dibawah ini adalah contoh gambar dan simbol dari jenis-jenis dioda:

Jenis dan Simbol Dioda

    1. Dioda Silicon
    Terbuat dari bahan Germanium, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,7V, pada rangkaian elektronika biasa dipakai sebagai penyearah (rectifier). Contoh dioda Germanium adalah: 1N4000 series dan 1N5000 series dll.

    2. Dioda Germanium
    Terbuat dari bahan Silicon, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,3V. Biasa diaplikasikan sebagai dioda penyearah. contoh dioda silicon adalah: IN4148 atau 1N914 dll.

    3. Dioda Zener
    Terbuat dari bahan silikon, dioda zener atau sering disebut juga "breakdown diode" berfungsi sebagai pembatas tegangan pada rangkaian, atau dengan kata lain dioda zener adalah komponen regulator tegangan sederhana.  dioda zener memiliki rating tegangan antara 1 sampai ratusan volt dengan daya mulai dari 1/4w.

    4. Light Emitting Diode atau LED
    Adalah jenis dioda yang dapat mengeluarkan cahaya, LED yang banyak dipasaran berbentuk kubah bulat dan juga kotak persegi dengan variasi warna merah, kuning, hijau, biru atau putih. batas arus maksimum LED adalah 20mA. dan memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) antara 1,2v sampai 3,6v tergantung dari jenis warna LED.

    5. Dioda Schottky
    disebut juga dioda power memiliki drop tegangan maju (forward bias) yang rendah, namun rating arus dan tegangannya tinggi. Biasa dipakai sebagai penyearah pada frekuensi tinggi, sering dipakai pada rangkaian pengisian battre, AC Rectifier dan Inverter.contoh untuk dioda schotky adalah 5819 atau 58xx dll.

3. Transistor

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:

Simbol Transistor NPN BC547



Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai


Rumus dari Transitor adalah :

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.


 Pemberian bias 

        Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu: 

 1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.

 



2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.


3. Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE.
Sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE. 

4. Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 seperti gambar 61. Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan rangkaian dengan memakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaian pengganti seperti gambar 62.



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.


4. Op-amp LM741


    Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, di antaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

1.  Detektor Non Inverting 
 Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 78.

 Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan +Vref = V2 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo ( V o (max) = ± V sat = (V1-V2)) dengan simulasi multisim adalah seperti gambar 79


2. Non Inverting Amplifier 

 Rangkaian non inverting amplifier (tidak membalik) adalah seperti gambar 122, input dimasukkan ke kaki non inverting sehingga tegangan output yang dihasilkan sefasa dengan tegangan input. Untuk mencari turunan penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan dahulu dengan input dc positif, seperti gambar 123.



3.  Voltage Follower 
 Rangkaian voltage follower atau buffer dimana ACL = 1, adalah seperti pada gambar 129.

 Syarat op-amp ideal adalah Ed= 0 maka VO = Vi sehingga ACL= Vo/Vi=1
 Bentuk gelombang tegangan input dan gelombang tegangan output adalah sama karena ACL = 1 dan sefasa karena Vi diinputkan ke kaki non inverting seperti pada gambar 130 dan kurva karakteristik I-O seperti



4. Differential Amplifier 





5. Relay

    Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Simbol di proteus


6. Ground

  Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak-balik atau titik patokan (referensi) berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

Simbol di proteus




7. Power Supply

    Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Power supply/unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal  dari  jaringan  utama,  dan  biasanya  harus  dilengkapi  dengan pembatas  arus  otomatis  atau  pemutus  bila  terjadi  beban  lebih  atau hubung  singkat.  Bila  pada  saat  terjadinya  kesalahan  catu  daya, tegangan  keluaran DC meningkat  di  atas  suatu  nilai  aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara otomatis harus diputuskan.

Simbol di proteus


8. Motor DC


Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.

Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.


Simbol motor DC di proteus:

 


9. Sensor MQ2
                    

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

1.    Catu daya pemanas : 5V AC/DC
2.    Catu daya rangkaian : 5VDC
3.    Range pengukuran : 
200 - 5000ppm untuk LPG, propane
300 - 5000ppm untuk butane
5000 - 20000ppm untuk methane
300 - 5000ppm untuk  Hidrogen
4.    Luaran : analog (perubahan tegangan)
    Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang  mudah terbakar di udara serta asap dan  keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.

 Grafik Respon Sensor: 


 10. Sound Sensor 

Sensor suara adalah sebuah alat yang mampu mengubah gelombang sinusioda suara menjadi gelombang sinus energi listrik. Sensor suara ini digunakan untuk menghantarkan listrik berdasarkan pendeteksian suara untuk menghidupkan perangkat yang dihubungkan. Prinsip kerja sensor suara sederhana dan sangat mudah. Ia bekerja seperti telinga manusia. Modul sensor suara terdiri dari papan sirkuit kecil yang merupakan mikrofon 50 Hz-10 kHz dan beroperasi dengan modul detektor sensor untuk deteksi. Komponen sirkuit pemrosesan eksternal lainnya mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik.

Komponen perangkat keras penting lainnya adalah pembanding presisi tinggi LM393N. Perangkat ini wajib mendigitalkan sinyal listrik ke keluaran digital D0. Untuk menyesuaikan sensitivitas output digital D0, modul sensor suara berisi potensiometer bawaan. Sensor suara berisi mikrofon yang disebut mikrofon kondensor dengan 2 pelat bermuatan - satu adalah diafragma dan yang lainnya adalah pelat belakang. Pelat ini tampak seperti kapasitor. Jika sinyal suara (bertepuk tangan, membentak, mengetuk, alarm) atau sinyal audio bergerak melalui udara dan mengenai diafragma mikrofon, maka jarak antara 2 pelat bermuatan berubah karena getaran diafragma.

Oleh karena itu perubahan kapasitansi antara pelat ini menghasilkan sinyal listrik keluaran. Sinyal keluaran ini sebanding dengan sinyal suara masukan yang diterima mikrofon. Terakhir, sinyal keluaran diperkuat oleh amplifier dan didigitalkan untuk menentukan intensitas sinyal suara yang masuk.



Konfigurasi Sound Sensor   :



 
 Grafik Sound Sensor


11. Touch Sensor
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. Tubuh manusia memiliki Panca Indera yang berfungsi untuk berinteraksi dengan lingkungan di sekitarnya. Konsep yang sama juga diterapkan pada mesin atau perangkat elektronik/listrik agar dapat melakukan interaksi dengan lingkungan disekitarnya. Oleh karena itu, berbagai jenis sensor pun diciptakan untuk melakukan tugas tersebut. Salah satu sensor tersebut adalah Sensor Sentuh atau Touch Sensor.

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.

Pengertian SENSOR SENTUH dan jenis-jenisnya (KAPASITIF DAN RESISTIF)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.






Konfigurasi PIN :
 

 Grafik Touch Sensor


12. PIR Sensor

        Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR dapat merespon perubahan- perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia.



Simbol PIR Sensor : 



13. Sensor Kelembaban (HIH-5030)

Sensor kelembaban adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur dan mendeteksi tingkat kelembaban dalam suatu lingkungan. Kelembaban mengacu pada jumlah uap air yang terdapat di udara. Sensor kelembaban biasanya digunakan dalam berbagai aplikasi seperti meteorologi, kontrol iklim dalam bangunan, proses industri, dan perangkat elektronik konsumen seperti dehumidifiers atau humidifiers.




Grafik Respon Sensor :




14. Sensor Jarak (GP2D12)

Sensor jarak adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk mengukur jarak antara sensor dan objek di sekitarnya. Umumnya menggunakan teknologi seperti ultrasonik atau inframerah, sensor ini mengirimkan sinyal dan menerima pantulan kembali untuk menghitung jarak secara akurat. Fungsi utamanya adalah untuk mendeteksi keberadaan objek atau penghalang, mengukur jarak relatif, dan mengaktifkan respons atau kontrol tertentu berdasarkan data yang diterima. Sensor jarak banyak digunakan dalam otomasi industri, kendaraan otonom, perangkat pengukur jarak, dan aplikasi konsumen seperti dalam robotika, pemetaan, dan penghindaran tabrakan.


Grafik respon sensor :

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

  • Langkah-langkah dalam membuat rangkaian ini, siapkan semua alat dan bahan serta komponen terkait dan aplikasi beserta library proteus.
  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak pada aplikasi proteus .
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian.
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh yang mana kabelnya terhubung antar alat, bahan dan komponen. 
  • Lalu  running modelan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka sensor akan berfungsi dan motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja. Jika tidak, cek kembali kesalahan yang terjadi pada struktur rangkaian.

    b) Rangkaian simulasi [kembali]


Prinsip Kerja :

1. Sensor Touch 
Sensor touch diletakkan di kloset, ketika sensor disentuh maka sensor akan aktif yang ditandai dengan logika 1. Tegangan sebesar 5V akan mengalir dari power supply ke sensor, lalu sensor akan mengeluarkan tegangan keluaran yang akan terus mengalir ke kaki non inverting op amp. Sehingga tegangan keluaran dari op amp akan bernilai 10V. Dimana Vout=[(Rf/Rin)+1]xVin, Rf adalah 1k dan Rin adalah 1k, maka terbukti bahwa Vout sebesar 10V. Lalu arus akan mengalir ke kaki base transistor, karena tegangan pada VBE sebsar 0,8V dan sudah memenuhi syarat aktifnya transistor, maka transistor akan aktif. arus akan terus mengalir ke kaki emitter, lalu ke RE dan ke ground. Karena transistor aktif tegangan 10V akan mengalir dari power supply menuju ke R10 lalu mengalir ke relay lalu ke collector, ke emitter, RE dan ke ground. Karena ada arus yang mengalir pada relay, maka tercipta medan magnet disekitar kumparan, yang akan menarik switch dari kanan ke kiri dan terbentuk rangkaian tertutup. Baterai sebesar 12V akan mengalirkan arus menuju R11, lalu menyalakan lampu sebaga tanda indikator sudah aktif dan kembali ke baterai. dan arus juga akan mengalir ke motor dan menggerakkannya, air keran pun keluar. 

2. Sensor PIR dan Sensor Sound 

Ketika PIR sensor mendeteksi adanya orang yang akan masuk ke toilet, maka sensor akan aktif ditandai dengan logika 1. Tegangan 5V akan mengalir ke sensor lalu sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 5V yang akan menjadi tegangan inputan ke kaki non inverting op amp. output dari op amp tersebut sebesar 5V, hal ini karena pada rangkaian voltage follower Vo/Vin=1 sehingga nilian Vo=Vin. Lalu arus akan mengalir ke R1 lalu ke base transistor. karena tegangan pada VBE sebesar 0,77V, maka transistor akan aktif. arus akan mengalir ke emitter, R20 dan ke ground. karena transistor aktif maka power supply akan menyuplai tegangan sebesar 6V ke R2 lalu ke relay lalu ke collector, emitter, R20 dan ke ground. Karena ada arus yang mengalir di relay, maka akan ada medan magnet disekitar kumparan yang akan menarik switch dari kri ke kanan. sehingga akan terbentuk rangkaian tertutup. Baterai sebsar 12V akan mensuplai tegangan ke buzzer, sehingga buzzer akan berbunyi.

Pada saat buzzer berbunyi, sound sensor akan menangkap suara buzzer sehingga sensor akan aktif yang ditandai dengan logika 1. Tegangan pada power supply sebesar 5V akan mengalir ke sensor, dan sensor akan mengeluarkan tegangan yang akan menjadi tegangan inputan bagi kaki non inverting op amp.tegangan keluaran pada op amp yang dihasilkan adalah 3V, hal tersebut dapat dibuktikan dengan rumus Vo=Vi[R2/(R1+R2)]X[(R1+RF)/R1]-V2(RF/R1). Lalu arus akan mengalir ke R4 lalu ke base. karena tegangan pada VBE 0,78 maka transistor akan aktif, selanjutnya rus akan ke emitter dan ke ground. Karena transistor aktif maka tegangan sebesar 5v akan mengalir menjuju R18, lalu ke base, emitter dan ground. arus juga akan mengalir ke R6, relay, collector, emitter dan ground. Karena adanya arus yang mengalir di relay, maka akan terbentuk medan magnet disekitar kumparan yang akan menarik switch dari kanan ke kiri sehingga akan terbentuk rangkaian tertutup. baterai sebesar 10V akan mengalir ke rangkaian dan motor akan bergerak yaitu ruangan akan menjadi blur. 

3. Sensor MQ-2

Sensor MQ-2 akan mendeteksi adanya gas metana pada ruangan, sensor akan aktif ditandai dengan logika 1.Tegangan 5V akan mengalir ke sensor lalu sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 5V yang akan menjadi tegangan inputan ke kaki non inverting op amp. output dari op amp tersebut sebesar 5V, hal ini karena pada rangkaian voltage follower Vo/Vin=1 sehingga nilian Vo=Vin. Lalu arus akan mengalir ke R1 lalu ke base transistor. karena tegangan pada VBE sebesar 2.17V, maka transistor akan aktif. arus akan mengalir ke emitter, R17 dan ke ground. karena transistor aktif maka power supply akan menyuplai tegangan sebesar 10V ke R19 lalu ke relay lalu ke collector, emitter, R17 dan ke ground. Karena ada arus yang mengalir di relay, maka akan ada medan magnet disekitar kumparan yang akan menarik switch dari kri ke kanan. sehingga akan terbentuk rangkaian tertutup. Baterai sebsar 9V akan mensuplai tegangan, sehingga motor akan bergerak atau ventilasi akan terbuka. 

4. Sensor HIH-5030

Sensor HIH-5030 ini digunakan untuk mendeteksi kelembaban ruangan yang di letakkan di dinding toilet, apabila tingkat kelembaban suatu ruangan >55% maka sensor akan aktif. Power supply akan mensuplai tegangan sebesar 5V ke sensor dan sensor akan mengeluarkan tegangan yang akan menjadi Vin bagi kaki non inverting op amp. sementara itu pada kaki inverting op amp akan ada tegangan referensi yang didapatkan dari %potensiometer dikalikan dengan power supply, sehingga didapatkan Vref sebesar 2,50V. Voutput dari op amp didapatkan sebesar 11V, itu karena pada rangkaian detektor non inverting ini Vo=Aol(Vin-Vref) dimana hasil yang didapatkan sangat besar yaitu 6k yang melebihi batas maksimum power supply op amp. sehingga untuk Vout digunakan Vo=Vsat-1, sehingga Voutput adalah 11V. lalku arus dari keluaran op amp akan melewati R23 lalu ke kaki base transistor, karena Vbe sebesar 0,83V maka transistor akan aktif dan arus mengalir ke kaki emitter, melewati R25 lalu ke ground. Karena transistor aktif maka tegangan sebesar 10V akan mengalir ke R24 lalu kaki base, lalu emitter, R25 dan ground. Tegangan 10V tersebut juga akan melewati relay, lalu kaki collector, emitter, R25 dan ground. Karena pada relay terdapat arus yang mengalir, maka akan ada medan magnet yang muncul disekitar kumparan sehingga akan menarik switch dari kiri ke kanan dan akan terbentuk rangkaian tertutup. pada rangkaian tertutup tersebut, baterai sebesar 9V akan mensuplai tegangan ke percabangan, pertama ke R26 lalu ke led. dan selanjutnya akan menggerakkan motor dan ventilasi akan terbuka.


5. Sensor GP2D12
Pada sensor GP2D12/sensor jarak yg akan aktif ketika jarak dari sensor kurang dari 28cm. Ketika sensor aktif maka tegangan sebesar 5V akan masuk ke sensor lalu sensor akan mengeluarkan tegangan keluaran sebesar 1,03V yang akan menjadi Vin bagi kaki non inverting op amp. Sedangkan pada kaki inverting op amp akan terdapat tegangan referensi sebesar 1V yang didapatkan dari %potensiometer dikali dengan sumber tegangannya. Pada op amp tegangan keluarannya sebesar 11V. pada rangkaian detektor non inverting ini digunakan rumus Vo=Aol(Vin-Vref) dan akan didapatkan tegangan yang sangat besar dan melebihi batas maksimum op amp. maka dari itu untuk Vo akan digunakan rumus Vo=Vsat-1. lalu arus dari op amp akan mengalir ke R5 lalu ke kaki base, karena tegangan pada Vbe sebesar 1V maka transistor akan aktif dan arus akan melewati R14 dan lalu ke ground. Karena transistor aktif maka tegangan 5v akan mensuplai tegangannya ke R7 lalu ke base lalu ke emitter dan R14 dan terakhir ke ground. tegangan 5V juga akan melewati R13 lalu ke ralay lalu collector lalu emitter, ke R14 dan ke ground. Karena terdapat arus yang mengalir pada relay, akan terbentuk medan magnet di sekitar kumparan yang akan menarik switch dari kanan ke kiri sehingga akan menjadi rangkaian tertutup. Dan baterai sebesar 12V akan melewati percabangan, pertama melewati R12 lalu Led dan kembali ke baterai. lalu baterai akan mensuplai tegangan untuk menggerakkan motor sehingga ventilasi akan terbuka. 

Sebelum PIR sensor dan sound sensor hidup


Sesudah PIR sensor dan sound sensor hidup










    c) Video Simulasi [kembali]

1. Sensor Touch 

2. Sensor PIR

3. Sensor Sound

4. Sensor MQ-2


  • Sensor Jarak

  • Sensor Kelembaban

 6. Download File[kembali]

Komentar

Postingan populer dari blog ini