BLOG KULIAH

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

Aplikasi Lampu Taman Otomatis

1. Tujuan [kembali]

Mengetahui sensor LDR
Memahami prinsip sensor LDR
Terinspirasi dasar gambar

2. Alat dan Bahan [kembali]

a. Alternator

Alternator adalah peralatan elektromekanis yang mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik. Pada prinsipnya, generator listrik arus bolak-balik disebut dengan alternator, tetapi pengertian yang berlaku umum adalah generator listrik pada mesin kendaraan. Alternator pada pembangkit listrik yang digerakan dengan turbin uap disebut turbo alternator.

b. LED

Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda.

Spesifikasi Lampu LED

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.

c. LDR sensor

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

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

d. 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.

membaca Spesifikasi datasheet transistor

e. Resistor

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm

Spesifikasi dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu.

f. Relay

Relay adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik dalam sebuah rangkaian. Karena fungsi relay tersebut, itulah mengapa komponen yang satu ini juga disebut sebagai saklar

Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A. Jika spesifikasi relay sudah didapat kita bisa menggunakan contoh umum rangkaian switching relay dibawah ini. Rangkaian switching ini dibantu transistor sebagai pemicu

g. POT-HG

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor.

Spesifikasi :

Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
Element Resistif
Terminal

3. Dasar Teori [kembali]

A. Alternator

Pada dasarnya alternator adalah juga sebuah generator AC (arus bolak- balik) yaitu merupakan alat yang berfungsi untuk merubah energi mekanik yang dihasilkan engine menjadi energi listrik. Beberapa komponen elektrik sistem yang juga sebagai perubah energi adalah motor setarter dan baterai. Ketiganya merupakan komponen yang saling terkait dan bekerja sama mendukung kinerja engine. Motor setarter sebagai penggerak awal engine berfungsi merubah energi listrik menjadi energi gerak.

Sebagai penggerak mula tentu saja motor starter membutuhkan cadangan energi listrik untuk dapat dirubah menjadi energi mekanik dan hal ini didapatkan dari baterai, yang berfungsi merubah energi listrik menjadi energi kimia (untuk disimpan) dan dirubah kembali menjadi energi listrik sebagai suplai arus listrik ke motor starter. Pada rangkaian kerja ini baterai berfungsi hanya sebagai penyimpan energi listrik sedangkan sebagai sumber energi listrik adalah alternator yang berfungsi merubah energi mekanik menjadi energi listrik, agar lebih jelas perhatikan gambar 1.2 di bawah ini:

B. LED

LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan – elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.

Symbol LED :

C. LDR Sensor

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

Umumnya Sensor LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm pada saat dalam kondisi sedikit cahaya (gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena banyak cahaya. Tak heran jika komponen elektronika peka cahaya ini banyak diimplementasikan sebagai sensor lampu penerang jalan, lampu kamar tidur, alarm dan lain-lain.

Fungsi Sensor LDR

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 otomatis menggunakan laser, sutter kamera otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.

Cara Kerja Sensor LDR

Prinsip kerja LDR sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.

D. Transistor

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

Symbol Transistor :

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)

E. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 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:

{\begin{aligned}V&=IR\\I&={\frac {V}{R}}\end{aligned}}

Symbol Resistor:

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan 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)

F. Relay

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

Simbol Relay :

Cara kerja relay adalah sebagai berikut :

Saat Coil mendapatkan energi listrik (energized) akan menimbulkan gaya elektromanetik
Gaya magnet yang ditimbulkan akan menarik plat/lengan kontak (armature) berpegas (bersifat berlawanan), sehingga menghubungkan 2 titik contact

G. POT-HG

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor.

Simbol POT-HG :

4. Percobaan [kembali]

A. Prosedur kerja :

1. Siapkan alat dan bahan di librari proteus
2. Susun seperti gambar dibawah
3. Resistor 1 dan resistor 10 ohm
4. Power yang terhubung di lpv 324m berkekuatan +12 dan -12
5. Resistor 3 1ohm
6. Setelah semua komponen tersusun cobalah untuk play rangkain tersebut
7. Dekatkan dan jauhkan senter ke sensor ldr
8. Jika rangkain benar maka ketika cahaya dijauhkan dari sensor maka lampunya akan hidup sedangkan jika cahayanya kita dekatkan maka lampunya akan mati

B. Rangkaian Simulasi

1. Foto :

2. Prinsip Kerja

Arus mengalir dari sumber 12V ke LDR. Ketika LDR dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang tinggi (saing hari ),maka nilai resistansinya akan menurun sehingga mengakibatkan ada arus yang mengalir melewati LDR.Arus akan mengalir ke R1 kemudian akan di teruskan ke ground dan arus juga akan mengalir ke non-inverting pada IC LMM 324. Pada IC LM 324 terjadi pembandingan antara Vin dengan Vref, dimana Vin lebih besar dari Vref karena pada Vin tidak ada resistor yang menghalangi arus yang mengalir ke non- inverting IC LMM324 sedangkan pada Vref ada potensiomter yang besarnya bisa di ubah-ubah. Hal ini mengakibatkan Vout sama dengan +Vsat, kemudian arus akan mengalir ke R3 kemudian ke basis di Q1. Karena ada arus yg mengalir di basis Q1 sebagai pemicunya yang mengakibatkan transistor Q1 aktif,dimana arus akan mengalir dari kolektor ke emitor. Akktifnya Q1 mengakibatkan relay menjadi ON. Aktifnya relay megakibatkan lampu menjadi OFF karena rangkaian nya terputus dari sumber tegangan.

Namun ketika LDR tidak mendapatkan cahaya (malam) maka nilai resistanya akan tinggi sehingga mengakibatkan tidak ada arus yang melewati LDR ( Vin = 0 ). Hal ini mengakibtkan Vin lebih kecil dari Vref. Ktika Vref besar dari Vin maka Vout sama dengan -Vsat. Kondisi ini tidak cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga relay juga pada kondisi OFF. Relay pada kondisi OFF mengakibatkan lampu dalam kondisi ON karena terhubung dengan sumber tegangan.

BLOG KULIAH

Fungsi Sensor LDR

Cara Kerja Sensor LDR

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Arsip Blog