Blog Kuliah: TB sensor

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

1. Tujuan [Back]

Mengetahui pengaplikasian rangkaian kontol perkembangan tanaman mentimun.
Mengetahui cara membuat rangkaian kontrol perkembangan tanaman mentimun.
Dapat menjelaskan prinsip kerja kontrol bperkembangan tanaman mentimun.

2. Alat dan Bahan [Back]

A. Alat:

1. Power Suply

2. Voltmeter DC

3. Baterai

4. Generator DC

B. Bahan:

1. Resistor

Specifications
Resistance (Ohms)	10K, 500K
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

Data sheet resistor:

2. Kapasitor

Spesifikasi

• ESR: 6mΩ to 70mΩ

• Voltage: 2V to 16V

• Capacitance: 6.8µF to 470µF

• Operating Temperature: -55°C to 125°C

• Polymer cathode technology

• High frequency capacitance retention

• Non-ignition failure mode

• 100% accelerated steady state aging

• 100% surge current tested

• Volumetric efficiency

• Self-healing mechanism

• EIA standard case sizes

3. Induktor

Spesifikasi :

• 11.2 x 11.2 x 9.0mm maximum surface mount package

• Ferrite core material

• High current carrying capacity, low core losses

• Controlled DCR tolerance for sensing circuits

• Inductance range from 205nH to 950nH

• Current range from 11.5 to 69 amps

• Frequency range up to 2MHz

• Storage temperature range (component): -40 °C to +125 °C

• Operating temperature range: -40 °C to +125 °C (ambient plus self-temperature rise)

• Solder reflow temperature: J-STD-020 (latest revision) compliant

4. Dioda 1N4001

A. Spesifikasi :

Package Type: Available in DO-41 & 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

B. Konfigurasi Pin:

Nomor Pin	Nama Pin	Deskripsi
1	Anoda	Arus selalu Masuk melalui Anoda
2	Katoda	Arus selalu Keluar melalui Katoda

5. Transistor NPN BC547

A. Konfigurasi Pin

1. Collector

2. Base

3. Emitter

B. Spesifikasi :

Transistor Type : NPN
Voltage – Collector Emitter Breakdown (Max) : 45 V
Current- Collector (Ic) (Max) : 100mA
Power – Max : 625 mW
DC Current Gain (hFE) (Min) @ Ic, Vce : 110 @ 2mA, 5V
Vce Saturation (Max) @ Ib Ic : 300mV, @ 5mA, 100mA
Frequency – Transition : 300MHz
Current- Collector Cutoff (Max) : -
Mounting Type : Through Hole
Package / Case : TO-226-3, TO-92-3 (TO-226AA) Formed Leads
Packaging : Tape & Box (TB
Lead Free Status : Lead Free
RoHs Status : RoHs Compliant

Data Sheet Transistor

Grafik Respon:

6. OP AMP LM358

A. konfigurasi pin

Pin-1 dan pin-8 adalah o / p dari komparator

Pin-2 dan pin-6 adalah pembalik i / id

Pin-3 dan pin-5 adalah non inverting i / id

Pin-4 adalah terminal GND

Pin-8 adalah VCC +

B. spesifikasi

Ini terdiri dari dua op-amp internal dan frekuensi dikompensasi untuk gain kesatuan
Gain tegangan besar adalah 100 dB
Lebar pita lebar adalah 1MHz
Jangkauan pasokan listrik yang luas termasuk pasokan listrik tunggal dan ganda
Rentang catu daya tunggal adalah dari 3V ke 32V
Jangkauan pasokan listrik ganda adalah dari + atau -1.5V ke + atau -16V
Penyaluran arus pasokan sangat rendah, yaitu 500 μA
2mV tegangan rendah i / p offset
Mode umum rentang tegangan i / p terdiri dari ground
Tegangan catu daya dan diferensial i / p tegangan serupa ayunan tegangan o / p besar

7. Gerbang XOR 4030

A. Spesifikasi

Wide supply voltage range: 3.0V to 15V
Low power: 100 nW (typ.)
Medium speed operation: tPHL = tPLH = 40 ns (typ.) at CL = 15 pF, 10V supply
High noise immunity 0.45 VCC (typ.)

B. Konfigurasi PIN

Pin No	Pin Name	Description
1	A0	Input 1 of XOR gate 0
2	B0	Input 2 of XOR gate 0
3	Q0	The output of XOR gate 0
4	Q1	The output of XOR gate 1
5	A1	Input 1 of XOR gate 1
6	B1	Input 2 of XOR gate 1
7	VSS	Source Supply
8	A2	Input 1 of XOR gate 2
9	B2	Input 2 of XOR gate 2
10	Q2	The output of XOR gate 2
11	Q3	The output of or gate 3
12	A3	Input 1 of OR gate 3
13	B3	Input 2 of OR gate 3
14	VDD	Drain Supply

8. Gerbang NOT 7404

A. Spesifikasi

B. Konfigurasi Pin

We have numbered the NOT Gates by 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Pin 1: The pin 1 is the input for 1st NOT Gate.
Pin 2: Pin 2 is the output of 1st NOT Gate.
Pin 3: Pin 3 is connected to the input of the 2nd NOT Gate.
Pin 4: Pin 4 is the output of the 2nd NOT Gate.
Pin 5: Pin 5 is connected to the input of the 3rd NOT Gate.
Pin 6: Pin 6 is connected to the output terminal of the 3rd NOT Gate.
Pin 7: Pin 7 is the ground pin, it is used to provide power supply to the IC.
Pin 8: It is the output pin of the 4th Gate.
Pin 9: It provides the input pin for the 4th Gate.
Pin 10: Output of the 5th Gate is connected to the pin 10
Pin 11: Input of the 5th Gate.
Pin 12: It is connected to the output of the 6th Gate.
Pin 13: The pin 13 is connected to the input of 6th Gate.
Pin 14: It is the Vcc terminal of the IC, it is used to provide the power supply to the IC chip.

9. POT- HG

A. Spesifikasi

Type: Rotary a.k.a Radio POT
Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M.
Power Rating: 0.3W
Maximum Input Voltage: 200Vdc
Rotational Life: 2000K cycles

B. Konfigurasi PIN

Pin No.	Pin Name	Description
1	Fixed End	This end is connected to one end of the resistive track
2	Variable End	This end is connected to the wiper, to provide variable voltage
3	Fixed End	This end is connected to another end of the resistive track

Konfigurasi potentiometer:

10. Soil Moisture Sensor

Spesifikasi

Operating Voltage: 3.3V to 5V DC
Operating Current: 15mA
Output Digital - 0V to 5V, Adjustable trigger level from preset
Output Analog - 0V to 5V based on infrared radiation from fire flame falling on the sensor
LEDs indicating output and power
PCB Size: 3.2cm x 1.4cm
LM393 based design
Easy to use with Microcontrollers or even with normal Digital/Analog IC
Small, cheap and easily available

konfigurasi pin

Pin Name	Description
VCC	The Vcc pin powers the module, typically with +5V
GND	Power Supply Ground
DO	Digital Out Pin for Digital Output.
AO	Analog Out Pin for Analog Output

11. Touch Sensor

Spesifikasi dari Sound Sensor:

Operating voltage 2.0V~5.5V
Operating current @VDD=3V, no load
At low power mode typical 1.5uA, maximum 3.0uA
The response time max 220mS at low power mode @VDD=3V
Sensitivity can adjust by the capacitance(0~50pF) outside
Stable touching detection of human body for replacing traditional direct switch key
Provides Low Power mode
Provides direct mode、toggle mode by pad option(TOG pin) Q pin is CMOS output
All output modes can be selected active high or active low by pad option(AHLB pin)
After power-on have about 0.5sec stable-time, during the time do not touch the key pad, and the function is disabled
Auto calibration for life at low power mode the re-calibration period is about 4.0sec normally, when key detected touch and released touch, the auto re-calibration will be redoing after about 16sec from releasing key
The sensitivity of TTP223N-BA6 is better than TTP223-BA6’s. but the stability of TTP223N-BA6 is worse than TTP223-BA6’s.

12. Sensor rain

Spesifikasi Rain Sensor

Operating voltage ranges from 3.3 to 5V
The operating current is 15 mA
The sensing pad size is 5cm x 4 cm with a nickel plate on one face.
Comparator chip is LM393
Output types are AO (Analog o/p voltage) & DO (Digital switching voltage)
The length & width of PCB module 3.2cm x 1.4cm
Sensitivity is modifiable through Trimpot
Red/Green LED lights indicators for Power & Output

Grafik response sensor tersebut adalah sebagai berikut:

13. Sensor Infrared

Pinout

Spesifikasi:

15. UV Sensor

spesifikasi

grafik respon sensor

15. 7 Segment Anoda

A. Spesifikasi

Available in two modes Common Cathode (CC) and Common Anode (CA)
Available in many different sizes like 9.14mm,14.20mm,20.40mm,38.10mm,57.0mm and 100mm (Commonly used/available size is 14.20mm)
Available colours: White, Blue, Red, Yellow and Green (Res is commonly used)
Low current operation
Better, brighter and larger display than conventional LCD displays.
Current consumption : 30mA / segment
Peak current : 70mA

B. Konfigurasi pin

Pin Number	Pin Name	Description
1	e	Controls the left bottom LED of the 7-segment display
2	d	Controls the bottom most LED of the 7-segment display
3	Com	Connected to Ground/Vcc based on type of display
4	c	Controls the right bottom LED of the 7-segment display
5	DP	Controls the decimal point LED of the 7-segment display
6	b	Controls the top right LED of the 7-segment display
7	a	Controls the top most LED of the 7-segment display
8	Com	Connected to Ground/Vcc based on type of display
9	f	Controls the top left LED of the 7-segment display
10	g	Controls the middle LED of the 7-segment display

16. Decoder (IC 7447)

A. Spesifikasi

has a broader Voltage range
A variety of operating conditions
internal pull-ups ensure you don't need external resistors
Four input lines and seven output lines
input clamp diode hence no need for high-speed termination
comes with open collector output

B. Konfigurasi pin:

Data Sheet Decoder:

17. Encoder (IC 74147)

A. Spesifikasi

It operates at 4.5V to 5.5 DC voltage.
It delivers output current from low 70µA to high 8mA
It operates at the temperature from -55℃ to 70℃
Logic Case packaging type: DIP
Mounting Type: Through Hole

B. Konfigurasi Pin

IC 74147 Pin Diagram, pin diagram of IC 74147

You can see there is a total of 16 pins.

Pin No. 1 - 4 (input)
Pin No. 2 - 5 (input)
Pin No. 3 - 6 (input)
Pin No. 4 - 7 (input)
Pin No. 5 - 8 (input)
Pin No. 6 - C (output)
Pin No. 7 - B (output)
Pin No. 8 - Ground (GND)
Pin No. 9 - A (output)
Pin No. 10 - 9 (input)
Pin No. 11 - 1 (input)
Pin No. 12 - 2 (input)
Pin No. 13 - 3 (input)
Pin No. 14 - D (output)
Pin No. 15 - Not Connected (NC)
Pin No. 16 - Vcc or positive power supply

18. Relay

A. Konfigurasi PIN Relay

Nomor PIN	Nama Pin	Deskripsi
1	Coil End 1	Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground
2	Coil End 2	Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground
3	Common (COM)	Common terhubung ke salah satu Ujung Beban yang akan dikontrol
4	Normally Close (NC)	Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NC beban tetap terhubung sebelum pemicu
5	Normally Open (NO)	Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NO, beban tetap terputus sebelum pemicu

B. 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)

19. Motor DC

A. Konfigurasi PIN

No:	Pin Name	Description
1	Terminal 1	A normal DC motor would have only two terminals. Since these terminals are connected together only through a coil they have not polarity. Revering the connection will only reverse the direction of the motor
2	Terminal 2

B. DC Motor Specifications

Standard 130 Type DC motor
Operating Voltage: 4.5V to 9V
Recommended/Rated Voltage: 6V
Current at No load: 70mA (max)
No-load Speed: 9000 rpm
Loaded current: 250mA (approx)
Rated Load: 10g*cm
Motor Size: 27.5mm x 20mm x 15mm
Weight: 17 grams

20. LED

A. Spesifikasi :

Superior weather resistance
5mm Round Standard Directivity
UV Resistant Eproxy
Forward Current (IF): 30mA
Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
Reverse Voltage: 5V
Operating Temperature: -30℃ to +85℃
Storage Temperature: -40℃ to +100℃
Luminous Intensity: 20mcd

B. Konfigurasi Pin :

Pin 1 : Positive terminal of LED
Pin 2 : Negative terminal of LED

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

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 :

Simbol 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.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :

Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

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

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

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

3. Rumus

Transistor NPN

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 :

h_FE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor

iB = perubahan arus basis

h_FE = 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.

Karakteristik Output

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.

Gelombang I/O Transistor

KAPASITOR

Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam sementara waktu. Fungsi kapasitor (kondensator) di antaranya adalah dapat memilih gelombang radio pada rangkaian tuner, sebagai perata arus pada rectifier dan juga sebagai filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya). Satuan nilai untuk kapasitor (kondensator) adalah Farad (F).

Rumus Kapasitas Kapasitor

Rumus Kapasitor Keping Sejajar (Udara)

Rumus Kapasitor Keping Sejajar (Medium)

Rumus Kapasitas Kapasitor Bentuk Bola

INDUKTOR

Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah Induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday.

Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian Elektronika adalah huruf “L”.

Simbol Induktor

Berikut ini adalah Simbol-simbol Induktor :

Simbol Induktor di proteus :

Nilai Induktansi sebuah Induktor (Coil) tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah :

Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya
Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya
Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti Udara, Besi ataupun Ferit.
Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek inductor (Koil) tersebut semakin tinggi induktansinya.

Jenis-jenis Induktor (Coil)

Berdasarkan bentuk dan bahan inti-nya, Induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :

Air Core Inductor – Menggunakan Udara sebagai Intinya
Iron Core Inductor – Menggunakan bahan Besi sebagai Intinya
Ferrite Core Inductor – Menggunakan bahan Ferit sebagai Intinya
Torroidal Core Inductor – Menggunakan Inti yang berbentuk O Ring (bentuk Donat)
Laminated Core Induction – Menggunakan Inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan logam yang ditempelkan secara paralel. Masing-masing lempengan logam diberikan Isolator.
Variable Inductor – Induktor yang nilai induktansinya dapat diatur sesuai dengan keinginan. Inti dari Variable Inductor pada umumnya terbuat dari bahan Ferit yang dapat diputar-putar.

Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya

Fungsi-fungsi Induktor atau Coil diantaranya adalah dapat menyimpan arus listrik dalam medan magnet, menapis (Filter) Frekuensi tertentu, menahan arus bolak-balik (AC), meneruskan arus searah (DC) dan pembangkit getaran serta melipatgandakan tegangan.

Berdasarkan Fungsi diatas, Induktor atau Coil ini pada umumnya diaplikasikan :

Sebagai Filter dalam Rangkaian yang berkaitan dengan Frekuensi
Transformator (Transformer)
Motor Listrik
Solenoid
Relay
Speaker
Microphone

OP-AMP

Simbol

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output

Karakteristik IC OpAmp

Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Inverting Amplifier

Rumus:

NonInverting

Ruus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

GERBANG NOT (IC 7404)

Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.

Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1"

GERBANG XOR (IC 4030)

Gerbang XOR adalah kombinasi dari gerbang-gerbang logika yang komplek yang digunakan untuk membentuk rangkaian logika aritmatika, komparator dan rangkaian untuk mendeteksi error. Gerbang logika Ex-OR disimbolkan seperti pada gambar berikut ini. Dalam bentuk aljabar Boolean, logika Ex-OR dapat dituliskan seperti berikut ini. Gerbang logika Ex-OR biasanya digunakan untuk membuat rangkaian operasi aritmatika dan perhitungan khusus Adder dan Half-Adder. Gerbang logika Ex-OR dapat berfungsi sebagai “carry-bit” atau sebagai kontroller inverter, di mana salah satu input melewatkan data biner dan input lainnya berfungsi sebagai pemberi signal kontrol.
Tabel kebenaran untuk logika Ex-OR adalah

DECODER (IC 7447)

IC BCD 7447 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 7447 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448.

IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 7447.

Konfigurasi Pin Decoder:

a. Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C dan D. Pin input berkeja dengan logika High=1.

b. Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.

c. Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low, sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.

d. Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

e. Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

Pada aplikasi IC dekoder 7447, ketiga pin (LT, RBI dan RBO) harus diberi logika HIGH=1 agar tidak aktif. Baik IC 7447 atau 7448 pada bagian output perlu dipasang resistor untuk membatasi arus yang keluar sehingga led pada seven segment bekerja secara optimal. Berikut ini rangkaian IC dekoder 7448 untuk konfigurasi seven segment common cathode.

ENCODER 74147

IC 74147 adalah IC encoder digital yang mengkodekan 9 jalur input menjadi 4 jalur output. Ini juga dikenal sebagai encoder prioritas Desimal ke BCD. Istilah encoder prioritas digunakan karena menyediakan pengkodean untuk jalur data urutan tertinggi sebagai prioritas pertama. Itu dibuat menggunakan teknologi Transistor-Transistor Logic (TTL). Ini adalah IC encoder 10 hingga 4. Pada artikel ini, kita akan melihat Diagram Pin IC 74147, Diagram Sirkuit Internal IC 74147, dan tabel Truth atau tabel fungsi IC 74147.

Here, you can see the truth table of IC 74147

SENSOR INFRARED

mendeteksi objek atau perubahan suhu. Dibuat dari bahan piroelektrik, sensor ini mampu merespons cahaya inframerah yang dipancarkan atau dipantulkan oleh objek. Prinsip kerjanya terletak pada kemampuannya mengukur panas suatu benda dan mendeteksi gerakan, yang berguna dalam berbagai aplikasi seperti sistem keamanan dan remote kontrol. Sensor ini bekerja dengan cara memancarkan radiasi, yang kemudian mencapai objek, dan sebagian radiasinya dipantulkan kembali ke penerima sensor. Penggunaan sensor inframerah memberikan keunggulan dalam deteksi tanpa kontak fisik, membuatnya ideal untuk aplikasi otomatisasi dan pengendalian jarak jauh.

Jenis-jenis sensor Infrared

Near Infrared

Near Infrared (NIR) atau Inframerah Dekat adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang antara 750 nanometer hingga sekitar 2.5 mikrometer. Ini merupakan wilayah yang terletak di dekat cahaya tampak tetapi tidak terlihat oleh mata manusia. Teknologi spektroskopi Near Infrared (NIRS) telah menjadi bagian integral dalam berbagai bidang, termasuk pertanian, industri pangan, dan penelitian medis.

Pentingnya NIR terletak pada kemampuannya untuk memberikan informasi tentang sifat-sifat kimia suatu benda tanpa perlu merusak atau mengubah benda tersebut. Dalam aplikasi pertanian, NIR digunakan untuk menganalisis kandungan nutrisi dalam tanaman dan pakan hewan. Di industri pangan, teknologi ini membantu dalam pengendalian mutu produk, seperti menentukan kadar air, lemak, dan protein dalam bahan pangan. Selain itu, dalam dunia medis, NIRS digunakan untuk memonitor kadar oksigen dalam jaringan tubuh.

Teknologi NIR memiliki beberapa keunggulan, termasuk analisis yang cepat, non-destruktif, dan dapat dilakukan tanpa menggunakan bahan kimia tambahan. Kecepatan analisisnya memungkinkan pengambilan keputusan secara real-time dalam berbagai aplikasi. Meskipun banyak keunggulan, perlu diperhatikan bahwa ketepatan hasil analisis NIR sangat tergantung pada kalibrasi yang baik dan pemahaman mendalam tentang karakteristik spesifik dari materi yang dianalisis.

Pemanfaatan NIR terus berkembang seiring dengan kemajuan teknologi dan pemahaman lebih lanjut tentang spektrum elektromagnetik. Keberlanjutan dan inovasi dalam penerapan teknologi ini memberikan kontribusi positif terhadap efisiensi, akurasi, dan keberlanjutan dalam berbagai sektor.

Mid Innfrared

Mid Infrared (Infrared Jarak Menengah): Mid Infrared (MIR) adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang mencakup panjang gelombang sekitar 1.400 hingga 3.000 nanometer. Radiasi MIR muncul dari benda-benda yang memiliki suhu yang relatif tinggi, karena pada suhu ini, molekul di benda-benda tersebut menghasilkan getaran dan rotasi yang menghasilkan radiasi inframerah. Spektrum MIR digunakan untuk berbagai aplikasi, terutama dalam bidang spektroskopi, termografi, dan pemantauan gas.

Karakteristik Spektrum Mid Infrared: Spektrum MIR memiliki ciri khas yang memungkinkan identifikasi molekul-molekul tertentu dalam berbagai materi. Setiap molekul menyerap energi pada panjang gelombang tertentu, membentuk sidik jari khas yang dapat diidentifikasi melalui analisis spektroskopi. Hal ini menjadikan MIR sangat penting dalam identifikasi zat kimia, analisis kualitatif, dan pemantauan kualitas suatu bahan.

Aplikasi Mid Infrared dalam Spektroskopi: Dalam bidang spektroskopi, MIR digunakan untuk mengidentifikasi senyawa kimia dalam sampel. Metode ini dikenal sebagai spektroskopi inframerah. Penyerapan energi pada panjang gelombang MIR memberikan informasi tentang ikatan kimia dan struktur molekular suatu zat. Aplikasi spektroskopi inframerah melibatkan penggunaan instrumen seperti spektrometer Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk analisis yang akurat.

Pentingnya MIR dalam Penelitian dan Industri: Mid Infrared memiliki peran vital dalam penelitian ilmiah, termasuk kimia analitik, biokimia, dan ilmu bahan. Di industri, MIR digunakan dalam pemantauan kualitas produk, identifikasi bahan, dan kontrol proses. Keunggulan MIR terletak pada kemampuannya untuk memberikan informasi yang sangat spesifik tentang komposisi zat, menjadikannya alat yang tak tergantikan dalam berbagai disiplin ilmu dan aplikasi teknologi.

Teknologi Terkini dan Pengembangan MIR: Perkembangan teknologi telah meningkatkan kemampuan pengukuran MIR. Inovasi seperti sensor MIR miniatur dan penggunaan laser terkini telah memperluas aplikasi MIR ke berbagai bidang, termasuk pemantauan lingkungan, penelitian medis, dan teknologi sensor canggih. Seiring dengan kemajuan ini, Mid Infrared tetap menjadi bidang penelitian yang menarik dan kritis dalam pemahaman kita tentang materi dan lingkungan di sekitar kita.

Far Infrared

Far Infrared (FIR) adalah bagian dari spektrum inframerah yang memiliki panjang gelombang lebih panjang daripada infrared jarak menengah, umumnya berkisar antara 15 hingga 1000 mikrometer. Radiasi FIR memiliki sifat yang unik karena mampu menembus benda padat tanpa menghangatkan udara di sekitarnya. Fenomena ini memungkinkan penggunaan FIR dalam berbagai aplikasi, terutama terkait dengan pemantauan suhu rendah dan pengobatan medis.

FIR banyak ditemukan dalam sumber alam, seperti matahari dan tubuh manusia yang memancarkan panas dalam bentuk FIR. Dalam konteks teknologi, penggunaan FIR melibatkan sensor dan perangkat khusus yang dapat mendeteksi atau memancarkan radiasi ini. Sebagai contoh, sensor FIR digunakan dalam termografi medis untuk mengukur suhu tubuh dan memantau perubahan suhu yang dapat menjadi petunjuk kondisi kesehatan.

Keberadaan FIR juga dimanfaatkan dalam teknologi pemanasan inframerah jauh (Far Infrared Heating). Sistem pemanasan ini menggunakan panjang gelombang FIR untuk menembus jaringan tubuh dengan lebih efektif daripada sumber panas konvensional. Beberapa aplikasi termal industri juga memanfaatkan FIR untuk pengeringan dan pemrosesan bahan pada suhu rendah.

Namun, perlu dicatat bahwa penggunaan FIR juga memunculkan pertanyaan terkait efek kesehatan. Beberapa klaim menyatakan bahwa radiasi FIR dapat memberikan manfaat kesehatan tertentu, meskipun riset ilmiah lebih lanjut masih diperlukan untuk mengonfirmasi klaim tersebut. Dalam konteks ini, pemahaman mendalam tentang karakteristik FIR dan penggunaannya menjadi penting untuk memastikan aplikasinya sesuai dengan kebutuhan dan standar kesehatan yang berlaku.

SENSOR TOUCH

Touch Sensor atau 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. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

JENIS JENIS 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.

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.

Jika luas elektroda sensor lebih besar dan ketebalan bahan penutup lebih kecil, maka kapasitansi sentuh CT juga besar. Akibatnya, perbedaan kapasitansi antara panel sentuh dan panel sensor yang tidak disentuh juga besar. Artinya, ukuran elektroda sensor dan bahan penutup akan mempengaruhi sensitivitas sensor.

Pengukuran kapasitansi digunakan dalam banyak aplikasi seperti menentukan jarak, tekanan, akselerasi, dll. Sensor Sentuh Kapasitif adalah bidang aplikasi lainnya. Ada banyak metode untuk mengukur kapasitansi. Beberapa di antaranya adalah: modulasi amplitudo, modulasi frekuensi, pengukuran waktu tunda, siklus kerja, dll.

Dalam kasus sensor sentuh kapasitif, keberadaan bahan konduktif sudah cukup untuk memicu beban dan tidak memerlukan tenaga apa pun. Oleh karena itu, risiko pemicu yang salah atau tidak diinginkan lebih tinggi jika menggunakan sensor sentuh kapasitif. Masalah ini lebih besar jika terdapat uap air atau air, yang merupakan konduktor yang baik.

Metode pengukuran kapasitansi pada sensor sentuh memerlukan bidang referensi yang terletak di dekat bantalan penginderaan. Dalam sensor sentuh kapasitif, perjalanan jari membentuk kapasitansi antara elektroda penginderaan dan bidang referensi. Minyak kulit atau keringat dari tubuh manusia dapat menyebabkan pemicu yang salah.

Untuk membedakan antara sentuhan yang disengaja dan yang salah, bantalan penginderaan tambahan atau algoritma perangkat lunak digunakan. Solusi terbaik adalah dengan menghilangkan elektroda ground referensi.

Ada dua jenis sensor sentuh kapasitif: penginderaan kapasitif permukaan dan penginderaan kapasitif yang diproyeksikan.

Dalam penginderaan kapasitif permukaan, isolator diaplikasikan dengan lapisan konduktif pada satu sisi permukaannya. Di atas lapisan konduktif ini, lapisan isolator tipis diterapkan. Arus diterapkan ke seluruh sudut lapisan konduktif.

Ketika konduktor eksternal seperti jari manusia bersentuhan dengan permukaan, kapasitansi terbentuk di antara konduktor tersebut dan menarik lebih banyak arus dari sudut-sudutnya. Arus pada setiap sudut diukur dan perbandingannya akan menentukan posisi sentuhan pada permukaan.

Dalam penginderaan kapasitif yang diproyeksikan, seluruh permukaan tidak diisi, tetapi jaringan bahan konduktif X – Y ditempatkan di antara dua bahan isolasi. Grid sering kali terbuat dari Tembaga atau Emas pada PCB atau Indium Tin Oxide pada kaca. IC digunakan untuk mengisi daya dan memantau jaringan.

Ketika muatan ditarik oleh benda konduktif eksternal seperti jari dari suatu area pada grid, IC menghitung lokasi jari pada permukaan sentuh. Sensor sentuh yang terbuat dari teknologi kapasitif proyektif dapat digunakan untuk merasakan jari yang tidak menyentuh permukaannya. Mereka bertindak sebagai sensor jarak dekat.

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.

Dalam keadaan IDLE output yang dihasilkan adalah LOW (konsumsi daya sangat kecil) sedangkan saat ada jari yang menyentuh modul ini output yang dihasilkan adalah HIGH. Jika tidak ada aktifitas lebih dari 12 detik maka modul otomatis akan kembali ke mode IDLE (hemat daya).

Cara kerja sensor sentuh resistif dapat dijelaskan pada gambar berikut.

Hambatan benda yang menyentuh elektroda akan terlihat pada cara kerja sensor sentuh resistif. Misalnya, ketika jari menyentuh permukaan, hambatan kecil pada jari memungkinkan sejumlah arus mengalir melaluinya, menyelesaikan suatu rangkaian. Transistor bertindak sebagai saklar. Resistor Rp digunakan untuk melindungi transistor dari kemungkinan korsleting pada elektroda. Resistor Rb digunakan untuk menjaga alas tetap di tanah ketika rangkaian terbuka, yaitu tidak ada jari.

Ketika kedua elektroda disentuh, arus kecil mengalir melalui jari dan transistor ON, akibatnya beban menjadi aktif.

Rangkaian sensitif sentuhan resistif sederhana ditunjukkan di bawah ini.

Ini terdiri dari dua elektroda, dua transistor yang dihubungkan dalam konfigurasi Darlington, sebuah resistor dan sebuah LED. Ketika jari diletakkan pada elektroda, rangkaian selesai dan terjadi amplifikasi arus. Resistor digunakan untuk membatasi jumlah arus ke LED.

Ada tiga jenis sensor sentuh resistif: 4 – kawat, 5 – kawat dan 8 – kawat.

4 – Sensor sentuh resistif kawat paling hemat biaya. 5 – Sensor sentuh resistif kawat paling tahan lama. Mirip dengan sensor 4 kawat, hanya saja semua elektroda jenis ini berada di lapisan bawah. Lapisan atas dalam sensor 5 kawat bertindak sebagai probe pengukur tegangan. Karena jenis konstruksi ini, sensor sentuh resistif 5 kawat memungkinkan jumlah aktuasi yang lebih tinggi.

Dalam sensor sentuh resistif 8 kabel, setiap tepi sensor menyediakan garis penginderaan. Garis penginderaan ini bertindak sebagai gradien tegangan stabil untuk pengontrol sentuh. Level tegangan dasar sebenarnya pada area sentuh dilaporkan oleh jalur penginderaan ini ke pengontrol. Ini adalah jenis sensor sentuh resistif yang paling akurat.

Benda apa pun seperti jari, stylus, pena, jari bersarung tangan, dll. digunakan untuk memberikan tekanan pada sensor sentuh resistif, sebagian besar digunakan di lingkungan yang keras. Namun waktu respons sensor sentuh resistif lebih kecil dibandingkan sensor sentuh kapasitif. Oleh karena itu, sensor sentuh kapasitif secara perlahan menggantikannya.

Modul dapat dipasang di belakang permukaan plastik, kaca dan bahan non-logam lainnya untuk menutupi permukaan sensor. Selain itu, jika kita dapat mengatur posisi yang tepat untuk sentuhan, kita juga dapat menyembunyikannya di dalam dinding, meja dan bagian tombol tersembunyi lainnya.

Ketika jari menyentuh bagian sensor, modul menghasilkan sinyal high.

a. Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA

b. Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA

c. Waktu respon (low power mode): max 220ms

d. Waktu respon (touch mode): max 60ms

Rumus Tegangan sentuh maksimal

𝐸𝑆 = 𝐼𝑘( 𝑅𝑘 + 1.5 𝜌𝑠)

Ket: 𝐼𝑘 = Arus fibrilasi

𝑅𝑘 = Nilai tahanan pada badan manusia

𝜌𝑠 = Tahanan Jenis tanah

Sensor sentuh atau sensor kapasitif, yang digunakan untuk mendeteksi sentuhan atau kedekatan objek manusia, menggunakan berbagai bahan dalam konstruksinya. Berikut adalah beberapa material umum yang terlibat dalam pembuatan sensor sentuh:

1. Indium Tin Oxide (ITO):

Bahan: Oksida timah indium.
Cara Kerja: ITO digunakan sebagai lapisan transparan pada permukaan sensor sentuh, memungkinkan sensor ditempatkan di bawah permukaan layar atau panel transparan.

2. Papan Sirkuit (PCB):

Bahan: Umumnya epoksi kaca atau bahan laminasi.
Cara Kerja: PCB adalah platform yang biasanya memiliki pola jalur tembaga yang mendukung sirkuit elektronik dan sensor sentuh.

3. Material Dielektrik:

Bahan: Berbagai jenis plastik atau karet.
Cara Kerja: Lapisan dielektrik digunakan untuk memisahkan lapisan konduktif pada sensor. Saat sentuhan terjadi, kapasitansi antara lapisan ini berubah, dan sensor dapat mendeteksi perubahan tersebut.

4. Sensor Kapasitif:

Bahan: Bahan semikonduktor seperti silikon.
Cara Kerja: Sensor kapasitif menggunakan bahan semikonduktor untuk mendeteksi perubahan kapasitansi yang diinduksi oleh sentuhan. Saat objek menyentuh atau mendekati sensor, kapasitansi antara elektroda berubah, dan ini diukur untuk mendeteksi keberadaan sentuhan.

5. Konektor dan Kontak Logam:

Bahan: Logam seperti tembaga.
Cara Kerja: Konektor logam digunakan untuk menghubungkan sensor dengan sirkuit pengolah dan sumber daya. Kontak logam harus memiliki konduktivitas listrik yang baik.

6. Pelapis Permukaan:

Bahan: Beberapa sensor sentuh dapat memiliki lapisan permukaan antipelangi atau anti sidik jari yang terbuat dari berbagai bahan, termasuk bahan polimer atau kaca khusus.
Cara Kerja: Lapisan ini dapat membantu melindungi sensor dan meningkatkan kenyamanan penggunaan.

7. Gelombang Akustik atau Gelombang Ultrasonik:

Bahan: Terkait dengan medium transmisi gelombang suara atau ultrasonik.
Cara Kerja: Beberapa teknologi sensor sentuh menggunakan gelombang akustik atau ultrasonik untuk mendeteksi perubahan dalam pola gelombang saat ada sentuhan.

pada rangkaian digunakan sensor kapasitif

circuit diagram sensor

SENSOR SOIL MOISTURE

Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembaban tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontroller seperti arduino.Sensor kelembaban tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik menggunakan hidroton.

Soil Moisture Sensor dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket penjualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembaban, dan module elektroniknya sebagai amplifier sinyal. Soil Moisture Sensor (Sensor Kelembaban Tanah atau Hygrometer) biasanya digunakan untuk mendeteksi kelembaban tanah. Modul soil moisture sensor FC-28 terdiri dari dua bagian, yaitu bagian probe dan bagian pengkondisi sinyal.

Soil Moisture Sensor (Sensor YL) adalah sebuah jenis sensor yang fungsinya adalah untuk mengukur kelembaban tanah, prinsip operasinya adalah mendeteksi kelembaban di sekitar tanah, meskipun secara teknis sensor ini tidak dapat mendeteksi kelembaban tanah.

Sensor mengenakan dua konduktor yang di buat untuk mengalirkan arus melalui tanah yang di ukur kelembabanya dan kemudian sensor mulai membaca nilai resistansi untuk menentukan tingkat kelembabanpada tanah. Semakin banyak air di dalam tanah, semakin tinggi nilai hambatannya, dan semakin tinggi nilainya, semakin rendah hambatannya. Sensor kelembaban tanah di aplikasi Anda membutuhkan catu daya 5V dan tegangan output 04.2V.

Oleh karena itu, Soil Moisture Sensor di bagi menjadi dua bagian, yaitu satu papan elektronik dan yang lainnya probe yang di lengkapi dengan dengan dua potensio, fungsinya yaitu untuk pendeteksian kadar air. Ini termasuk sensor analogatau biasanya di sebut A0. Sensor akam mendeteksi dan mengirimkan nilai kelembaban dari tanaj tersebut dalam bentuk persentase seperti berikut

Adapun keterangan dari masing - masing pin yang digunakan adalah :

Jika menggunakan pin Digital Output maka keluaran hanya bernilai 1 atau 0 dan harus inisalisasi port digital sebagai Input (pinMode(pin, INPUT)). Sedangkan jika menggunkan pin Analog Output maka keluaran yang akan muncul adalah sebauah angka diantara 0 sampai 1023 dan inisialisasi hanya perlu menggunkan analogRead(pin).

Spesifikasi

Operating Voltage: 3.3V to 5V DC
Operating Current: 15mA
Output Digital - 0V to 5V, Adjustable trigger level from preset
Output Analog - 0V to 5V based on infrared radiation from fire flame falling on the sensor
LEDs indicating output and power
PCB Size: 3.2cm x 1.4cm
LM393 based design
Easy to use with Microcontrollers or even with normal Digital/Analog IC
Small, cheap and easily available

Cara Kerja

Sensor ini terutama memanfaatkan kapasitansi untuk mengukur kadar air tanah (permitivitas dielektrik). Cara kerja sensor ini dapat dilakukan dengan memasukkan sensor ini ke dalam tanah dan status kandungan air dalam tanah dapat dilaporkan dalam bentuk persen.

Modul sensor ini sudah dilengkapi dengan trimpot atau sejenis potensiometer yang berguna untuk mengatur sensitivitas sensor dan threshold pada pin Digital Output-nya (DO). Untuk melakukan pengukuran kelembaban tanah, probe pada sensor ini dimasukkan ke dalam tanah. Probe ini bertindak sebagai variable resistance. Output tegangan dari modul sensor ini tergantung dari kandungan air dalam tanah. Ketika air semakin sedikit, maka output dari modul sensor ini akan semakin meningkat. Begitu pula sebaliknya, ketika kandungan air di dalam tanah semakin banyak, maka output tegangan dari sensor akan semakin menurun.

Pada saat diberikan catudaya dan disensingkan pada tanah, maka nilai Output Analog akan berubah sesuai dengan kondisi kadar air dalam tanah.

Pada saat kondisi tanah :

Basah : tegangan output akan turun
Kering : tegangan output akan naik

Tegangan tersebut dapat dicek menggunakan voltmeter DC. Dengan pembacaan pada pin ADC pada microcontroller dengan tingkat ketelitian 10 bit, maka akan terbaca nilai dari range 0 – 1023. Sedangkan untuk Output Digital dapat diliat pada nyala led Digital output menyala atau tidak dengan mensetting nilai ambang pada potensiometer.

--> Kelembaban tanah melebihi dari nilai ambang maka led akan padam

--> Kelembaban tanah kurang dari nilai ambang maka led akan menyala

Grafik Respon

circuit diagram soil moisture

Sensor kelembaban terdiri dari dua probe yang digunakan untuk mendeteksi kelembaban tanah. Probe kelembaban dilapisi dengan emas imersi yang melindungi nikel dari oksidasi. Dua probe ini digunakan untuk mengalirkan arus melalui tanah, dan kemudian sensor membaca resistansi untuk mendapatkan nilai kelembaban.

Rangkaian J1 dan R5 ialah voltage divider rumus dari voltage divider ialah:

Vout berada di bagian + probe atau + J1, J1 merupakan probe emas dari sensor tersebut, dimana resistansinya akan berubah sesuai dengan kelembaban tanah yang terbaca oleh probe. Jadi J1 akan berubah sesuai dengan jumlah air pada tanah tersebut.

Modul sensor kelembaban terdiri dari empat pin, yaitu VCC, GND, DO, AO. Pin output digital terhubung ke pin output IC komparator LM393, sementara pin analog terhubung ke sensor kelembaban. Diagram rangkaian internal dari modul sensor kelembaban ini. pin Output Analog/Digital dihubungkan dari modul ke pin Analog/Digital mikrokontroler. Hubungkan pin VCC dan GND ke pin 5V dan GND pada mikrokontroler. Setelah itu, masukkan probe ke dalam tanah. Ketika ada lebih banyak air dalam tanah, itu akan menghantarkan lebih banyak listrik, yang berarti resistansinya rendah dan tingkat kelembabannya tinggi.

Kandungan air atau kadar air adalah jumlah air yang terkandung dalam suatu bahan, seperti tanah (disebut kelembapan tanah), batuan, keramik, buah, atau kayu. Kandungan air digunakan dalam berbagai bidang ilmiah dan teknis, dan dinyatakan sebagai rasio, yang dapat berkisar dari 0 (benar-benar kering) hingga nilai porositas bahan pada saturasi. Ini dapat dinyatakan dalam basis volumetrik atau massa (gravimetrik).

Kandungan air volumetrik, θ, didefinisikan secara matematis sebagai:

di mana (Vw) adalah volume air dan (Vt) adalah total volume (yaitu volume tanah + volume air + ruang udara).

Kandungan air gravimetrik dinyatakan berdasarkan massa (berat) sebagai berikut:

di mana (mw) adalah massa air dan (mb) adalah massa bulk. Massa bulk diambil sebagai massa total, kecuali untuk aplikasi ilmu tanah dan rekayasa tanah di mana tanah yang dikeringkan dalam oven ((md), lihat diagram) secara konvensional digunakan sebagai (mb).

Untuk mengonversi kandungan air gravimetrik ke kandungan air volumetrik, kalikan kandungan air gravimetrik dengan berat jenis bulk bahan.

Dalam mekanika tanah dan rekayasa petroleum, istilah saturasi air atau derajat saturasi, $S_w$, digunakan, yang didefinisikan sebagai:

di mana (e) adalah porositas dan (n) adalah volume rongga atau ruang pori. Nilai (Sw) dapat berkisar dari 0 (kering) hingga 1 (tersaturasi). Secara nyata, (Sw) tidak pernah mencapai 0 atau 1 - ini adalah idealisasi untuk penggunaan rekayasa.

Kandungan air ternormalisasi, (Se) (juga disebut sebagai saturasi efektif atau (Se)), adalah nilai tanpa dimensi yang didefinisikan oleh van Genuchten sebagai:

di mana (theta) adalah kandungan air volumetrik; (theta_r) adalah kandungan air residual, yang didefinisikan sebagai kandungan air di mana gradien (frac{dS_e}{dtheta} ) menjadi nol; dan (theta_s) adalah kandungan air terjenuh, yang setara dengan porositas.

Bahan yang digunakan untuk sensor kelembapan tanah bervariasi tergantung pada teknologi dan aplikasinya. Berikut adalah beberapa jenis umum sensor kelembapan tanah beserta bahan yang biasanya terlibat:

1. Sensor Time Domain Reflectometry (TDR):

Bahan: Kabel koaksial atau pemandu gelombang.
Cara kerja: Sensor TDR mengukur waktu yang diperlukan untuk pulsa elektromagnetik untuk bergerak sepanjang pemandu gelombang yang dimasukkan ke dalam tanah. Konstanta dielektrik tanah memengaruhi waktu perjalanan, yang kemudian digunakan untuk menentukan kandungan air tanah.

2. Sensor Kapasitansi:

Bahan: Probe dengan elektroda logam biasanya terbuat dari baja tahan karat.
Cara kerja: Sensor ini mengukur kapasitansi antara elektroda karena dipengaruhi oleh konstanta dielektrik tanah sekitarnya. Konstanta dielektrik berubah dengan kandungan air tanah.

3. Sensor Resistansi atau Impedansi:

Bahan: Bahan konduktif seperti gipsum atau zat hidroskopis lainnya sering digunakan dalam probe.
Cara kerja: Ketahanan listrik atau impedansi antara dua elektroda berubah dengan kandungan air tanah. Sensor ini didasarkan pada prinsip bahwa kelembapan memengaruhi konduktivitas tanah.

4. Sensor Dielektrik:

Bahan: Material dielektrik yang digunakan dalam sensor kapasitif mungkin termasuk keramik atau polimer.
Cara kerja: Sensor dielektrik mengukur permitivitas atau konstanta dielektrik tanah, yang berubah dengan kandungan air. Kapasitansi sensor dipengaruhi oleh konstanta dielektrik.

5. Tensiometer:

Bahan: Biasanya terbuat dari keramik atau bahan berpori lainnya.
Cara kerja: Tensiometer mengukur tegangan atau tekanan sedotan yang diberikan oleh air tanah. Mereka termasuk cangkir keramik berpori yang berkontak dengan air tanah, dan air bergerak masuk atau keluar cangkir keramik berdasarkan kondisi kelembapan tanah.

6. Sensor Gravimetrik:

Bahan: Biasanya melibatkan bahan dengan karakteristik penyerapan air yang diketahui.
Cara kerja: Sensor ini menimbang sampel tanah sebelum dan setelah dikeringkan dalam oven. Perbedaan berat memberikan kandungan air gravimetrik.

7. Sensor Serat Optik:

Bahan: Serat optik.
Cara kerja: Sensor serat optik menggunakan perubahan dalam pantulan atau penyerapan cahaya untuk menentukan kelembapan tanah. Sifat optik tanah memengaruhi cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan, yang kemudian dikorelasikan dengan kandungan air.

pada rangkaian ini kita mengggunakan tipe sensor Resitansi yang mengukur kandungan air pada tanah

UV SENSOR

Sensor UV ini mengukur kekuatan atau intensitas radiasi insiden ultraviolet (UV). Sensor UV digunakan untuk menentukan paparan radiasi ultraviolet di laboratorium atau pengaturan lingkungan. Itu dapat menggunakan elemen fotosensitif untuk mengubah sinyal ultraviolet menjadi sinyal listrik terukur melalui mode fotovoltaik dan mode panduan cahaya.

Sensor UV (Ultraviolet) adalah perangkat elektronik yang dirancang khusus untuk mendeteksi radiasi ultraviolet dalam spektrum elektromagnetik. Radiasi ultraviolet terletak di luar spektrum cahaya yang terlihat oleh mata manusia, dan terdiri dari sinar UV-A, UV-B, dan UV-C. Berikut adalah beberapa penjelasan mengenai UV sensor:

Fungsi Utama:

- Deteksi Radiasi UV: Sensor UV digunakan untuk mendeteksi intensitas radiasi ultraviolet dalam lingkungan tertentu.

Penggunaan Umum:

- Keamanan UV: Sensor UV dapat digunakan dalam perangkat keamanan untuk mendeteksi paparan radiasi UV yang tinggi, seperti dalam penggunaan pada goggle atau pakaian pelindung untuk pekerja yang terpapar radiasi UV.

diagram circuit sensor

Sensor UV biasanya menggunakan beberapa bahan khusus yang dapat mendeteksi radiasi ultraviolet (UV). Berikut adalah beberapa material yang umumnya digunakan dalam pembuatan sensor UV:

1. Fotodioda UV:

Bahan: Silikon atau bahan semikonduktor lainnya.
Cara Kerja:

Penangkapan Sinar UV: Fotodioda UV dirancang khusus untuk menangkap sinar ultraviolet dengan menggunakan bahan semikonduktor yang peka terhadap rentang panjang gelombang UV.
Terbentuknya Pasangan Elektron–Rongga Lubang: Cahaya UV yang diterima oleh fotodioda menyebabkan terbentuknya pasangan elektron–rongga lubang dalam struktur semikonduktor. Elektron menjadi terexcite dan berpindah dari band valensi ke band konduksi, membentuk pasangan dengan rongga lubang.
Arus Listrik: Perpindahan muatan ini menghasilkan arus listrik yang dapat diukur. Besarnya arus listrik ini berkorelasi dengan intensitas cahaya UV yang diterima oleh fotodioda.
Konversi Sinyal: Arus listrik yang dihasilkan oleh fotodioda kemudian diubah menjadi sinyal elektronik yang dapat diinterpretasikan oleh sistem pengukuran atau kontrol. sedangkan naik turunnya tegangan yang terbaca diakibatkan faktor-faktor berikut:
Intensitas Cahaya: Naiknya intensitas cahaya yang diterima oleh fotodioda akan meningkatkan jumlah foton yang mengenai material semikonduktor fotodioda.
Pembentukan Pasangan Elektron-Rongga Lubang: Cahaya yang mengenai fotodioda menyebabkan elektron dalam material semikonduktor terlepas (excited), membentuk pasangan elektron-rongga lubang.
Perpindahan Muatan: Pasangan elektron-rongga lubang ini menghasilkan perpindahan muatan atau arus listrik dalam fotodioda.
Tegangan Output: Arus listrik yang dihasilkan mengakibatkan terjadinya tegangan output pada fotodioda. Semakin besar intensitas cahaya, semakin tinggi tegangan outputnya, dan sebaliknya. Sensor UV fotodioda bekerja berdasarkan prinsip perubahan resistansi fotodioda yang disebabkan oleh penyerapan radiasi ultraviolet. Rumus dasar yang menggambarkan prinsip kerja ini adalah:
$R$ adalah resistansi fotodioda setelah penyerapan radiasi.
$R_{0}$ adalah resistansi fotodioda pada kondisi tanpa penyerapan radiasi (dark resistance).
$β$ adalah koefisien penurunan resistansi terhadap fluks radiasi.
$I$ adalah intensitas radiasi yang diterima oleh fotodioda. akibat perubahan R tersebut, maka tegangan yang terbaca juga ikut berubah karena bedasarkan hukum ohm

2. Fototransistor UV:

Bahan: Silikon atau bahan semikonduktor serupa.
Cara Kerja:

Paparan UV: Ketika sensor UV terpapar radiasi ultraviolet dari lingkungan sekitarnya, foton UV dapat mengelepas elektron dari lapisan p-n pada fototransistor.
Peningkatan Arus: Elektron yang terlepas menyebabkan peningkatan arus pada fototransistor. Fototransistor adalah jenis transistor yang memiliki fungsi yang mirip dengan fotodioda.
Perubahan Arus Menjadi Sinyal Listrik: Peningkatan arus tersebut diubah menjadi sinyal listrik yang dapat diukur oleh perangkat elektronik atau mikrokontroler yang terhubung dengan sensor UV.
Interpretasi Sinyal: Sinyal listrik yang dihasilkan oleh sensor dapat diinterpretasikan sebagai tingkat paparan UV. Semakin tinggi radiasi UV, semakin besar arus yang dihasilkan oleh fototransistor, dan begitu juga dengan sinyal listrik yang dihasilkan.
Output Data: Data mengenai tingkat radiasi UV kemudian dapat digunakan untuk mengambil keputusan atau tindakan tertentu, seperti memberi peringatan terhadap paparan UV yang berlebihan.
sedangkan naik turun tegangan yang terbaca di akibatkan hal berikut:
Beban pada Sistem: Peningkatan atau penurunan beban pada sistem elektronik dapat menyebabkan perubahan tegangan yang terbaca. Semakin besar beban, tegangan cenderung turun, dan sebaliknya.
Jarak Kabel: Panjang kabel yang digunakan dalam suatu rangkaian elektronik dapat menyebabkan penurunan tegangan karena adanya resistansi kabel. Semakin panjang kabel, semakin besar resistansi, dan tegangan yang terbaca dapat menurun.
Kualitas Sumber Daya Listrik: Kualitas dan stabilitas sumber daya listrik, seperti dari adaptor atau sumber daya listrik utama, dapat memengaruhi tegangan. Fluktuasi atau ketidakstabilan sumber daya listrik dapat menyebabkan naik turunnya tegangan.
Kondisi Lingkungan: Suhu lingkungan dan kelembaban juga dapat memengaruhi kinerja suatu rangkaian elektronik. Beberapa komponen elektronik dapat memiliki karakteristik yang berubah dengan perubahan suhu.
Tegangan Referensi: Jika suatu sistem menggunakan tegangan referensi, perubahan pada tegangan referensi ini dapat memengaruhi pembacaan tegangan pada rangkaian.

3. Filter UV:

Bahan: Bahan khusus yang dapat menyerap atau memfilter cahaya UV.
Cara Kerja: sensor filter UV melibatkan penyerapan radiasi ultraviolet oleh bahan filter khusus pada sensor. Saat cahaya UV mengenai filter, sebagian besar diserap, menyebabkan perubahan pada sifat fisik atau elektrik bahan tersebut. Perubahan ini memberikan sinyal yang dapat diukur untuk mendeteksi keberadaan atau intensitas cahaya UV.

faktor yang mempengaruhi naik turunnya tegangan

Intensitas Cahaya UV: Semakin tinggi intensitasnya, semakin besar perubahan tegangan.
Sensitivitas Filter: Sensitivitas bahan filter terhadap radiasi UV.
Efisiensi Konversi: Efisiensi perubahan sinyal fisik atau elektrik oleh sensor.
Resistansi Sensor: Nilai resistansi sensor

rumus Filter UV

pada rangkaian kita menggunakan fotodioda uv

Sensor rain

Sensor hujan, juga dikenal sebagai sensor rain, adalah perangkat elektronik yang dirancang khusus untuk mendeteksi dan mengukur keberadaan serta intensitas hujan. Manfaat sensor ini sangat beragam. Pertama, sensor hujan digunakan dalam stasiun cuaca dan instalasi meteorologi untuk memberikan informasi yang akurat terkait intensitas hujan, membantu pemodelan cuaca dan pemantauan kondisi atmosfer. Kedua, dalam bidang pertanian, sensor hujan dapat diintegrasikan dengan sistem irigasi otomatis untuk mengoptimalkan penggunaan air dan mencegah penyiraman berlebihan saat hujan. Selain itu, sensor hujan juga dimanfaatkan dalam industri otomotif untuk mengontrol otomatis kaca depan kendaraan, mengatur kecepatan penghapus kaca berdasarkan intensitas hujan. Manfaat lainnya termasuk penggunaan dalam sistem peringatan banjir dan integrasi dengan rumah pintar untuk mengendalikan otomatis atap, jendela, atau sistem drainase. Secara umum, sensor hujan beroperasi dengan berbagai metode, termasuk pengukuran konduktivitas, kapasitansi, pengukuran optis, dan pemanfaatan getaran, memberikan keberagaman solusi untuk aplikasi yang berbeda. Dengan demikian, sensor hujan menjadi komponen penting dalam pemantauan dan pengendalian berbagai aspek yang dipengaruhi oleh kondisi cuaca.

Perangakat sensor hujan di atas bisa diaplikasi menjadi beberapa perangkat yang mungkin akan sangat berguna pada saat musim hujan. Misalnya dibuat menjadi alat jemuran yang akan otomatis menutup pada saat hujan turun, atau digunakan pada jendela otomatis. Namun rancangan yang ada saat ini saya gunakan untuk membuat jemuran, yang mana pada jemuran tersebut akan secara otomatis menutup pada saat hujan turun.

Berikut ini akan dijelaskan prinsip kerja dari pada sensor hujan di atas.

Pada rankaian panel sensor yang ditandai dengan nomor 1, panel ini sebenarnya terpisah dengan board PCB utama begitu pula dengan motor,magnet sensor. panel sensor hujan ini akan dipasang di area terbuka, dimana air hujan akan mengenai board panel tersebut. panel ini terbuat dari board PCB biasa yang dibuat menjadi sebuah rangkaian seperti yang ada di atas. Untuk menghindari karat karena air hujan sebaiknya tembaga dilapisi oleh timah.

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah, dimana pada saat air hujan mengenai panel sensor, maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan tersebut karena air hujan termasuk kedalam cairan elektrolit yaitu cairan yang dapat menghantarkan arus listrik,meskipun sangat kecil dan proses ini akan menyebabkan keadaan aktif yang akan mengaktifkan relay 9. Dimana pada saat relay 9 aktif motor akan menarik penutup dan setelah penutup ditarik ke pangkal ujung maka motor akan berhenti secara otomatis. Hal ini terjadi karena pada saat penutup berada di pangkal ujung magnet akan mengenai sensor magnet yang ada di pangkal ujung yang kemudian akan mengaktifkan relay 12 sehingga arus yang mengalir ke motor akan terhenti.

Pada saat hujan berhenti dan proses elektrolisasi berhenti, maka keadaan akan menjadi pasif dan relay 9 pun akan kembali pasif sementara relay 12 dalam keadaan aktif, kemudian motor akan menarik penutup ke arah sebaliknya, sehingga menjadi terbuka kembali. Pada saat penutup meninggalkan pangkal ujung magnet yang ada pada penarik akan menjauh dari sensor yang berada di pangkal ujung atau 12 sehingga sensor magnet kembali pasif dan relay 12 pun akan pasif. Pada saat penutup sudah tiba di pangkal awal, maka magnet akan kembali mendekat ke sensor magnet yang ada pada pangkal awal, sehingga relay 11 akan aktif dan motor akan berhenti bergerak.

jenis-jenis sensor rain

Raindrop Sensor (Rain Sensor):

Prinsip kerja: Mendeteksi keberadaan tetesan air hujan.
keunggulan: Spesifik untuk mendeteksi hujan, umum digunakan pada proyek-proyek DIY.

Tipping Bucket Sensor:

Prinsip kerja: Menggunakan ember yang berayun saat terisi air hujan. Setiap kali ember berayun, itu dihitung sebagai satu unit curah hujan.
Fungsi: Umum digunakan dan mudah dioperasikan.

Optical Rain Sensor:

Prinsip kerja: Mengandalkan cahaya optik yang terganggu oleh tetesan air hujan. Perubahan intensitas cahaya digunakan untuk mengukur curah hujan.
Fungsi: Sensitif dan cocok untuk penggunaan di area tertentu.

Capacitive Rain Sensor:

Prinsip kerja: Mengukur kapasitansi antara dua elektroda, yang berubah saat terkena air hujan.
Fungsi: Sensitif dan dapat mendeteksi intensitas hujan.

Acoustic Rain Sensor:

Prinsip kerja: Berdasarkan gelombang suara yang dihasilkan oleh tetesan air hujan yang mengenai permukaan sensor.
Fungsi: Efektif dalam mendeteksi intensitas hujan.

Pada rangkaian menggunakan raindrop sensor

circuit diagram sensor

POTENSIOMETER

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. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.

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. Relay memiliki simbol seperti gambar di bawah ini :

Gambar Simbol Relay

Kapasitas Pengalihan Maksimum:

Cara Kerja Relay

Apabila coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnetik yang dapat menarik armature untuk merubah switch contact point.
Apabila coil tersebut sudah tidak dialiri arus listrik, maka Armature akan kembali lagi ke posisi Normally Close.
Umumnya, coil yang digunakan oleh relay untuk mengubah switch contact point ke posisi NC hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.

7 SEGMENT ANODA

Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.

Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

LIGHT EMITTING DIODE (LED)
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya

MOTOR DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

VOLTMETER
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

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

Gambar Simbol Baterai

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).

POWER SUPPLY

Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar simbol power supply

GENERATOR DC

Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:

Generator penguat terpisah
Generator shunt
Generator kompon

Konstruksi Generator DC

Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjuk-kan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.

trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html

Konstruksi Generator DC

Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.

Struktur Genertor DC

Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.

Prinsip Kerja generator DC

Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday :

Dengan lain perkataan, apabila suatu konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik yang berubah-ubah, maka GGL akan dibangkitkan dalam konduktor itu. Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan GGL adalah :

harus ada konduktor ( hantaran kawat )
harus ada medan magnetik
harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang berubah yang memotong konduktor itu.

Prinsip Kerja Generator DC

Keterangan gambar :

Pada gambar Generator DC Sederhana dengan sebuah penghantar kutub tersebut, dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan timbul EMF.
Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi A-B dan C-D terletak tegak lurus pada arah fluks magnet.
Kumparan ABCD diputar dengan kecepatan sudut yang tetap terhadap sumbu putarnya yang sejajar dengan sisi A-B dan C-D.
GGL induksi yang terbentuk pada sisi A-B dan sisi C-D besarnya sesuai dengan perubahan fluks magnet yang dipotong kumparan ABCD tiap detik sebesar :

Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :

ibu jari : gerak perputaran
jari telunjuk : medan magnetik kutub utara dan selatan
jari tengah : besaran galvanis tegangan U dan arus I

Untuk perolehan arus searah dari tegangan bolak-balik, meskipun tujuan utamanya adalah pembangkitan tegangan searah, tampak bahwa tegangan kecepatan yang dibangkitkan pada kumparan jangkar merupakan tegangan bolak-balik. Bentuk gelombang yang berubah-ubah tersebut karenanya harus disearahkan.

4. Percobaan [Back]

4.1 Prosedur Percobaan

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

3. Cari kompnen yang diperlukan di library proteus

4. Pasang dan simulasikan rangkaian tersebut

4.2 Rangkaian Simulasi

4.3 Prinsip Kerja

Ketika soil moisture sensor atau sensor kelembapan tanah diletakkan dalam tanah tanaman dan mendeteksi kelembapan tanah kecil dari 50% maka pompa air yang terletak pada green house akan menyala namun hanya dalam kondisi siang hari. karena tanaman tidak dianjurkan untuk disiram ketika malam hari karena akan menimbulkan penyakit

ketika soil moisture sensor atau sensor kelembaban tanah yang diletakkan didekat tanah tanaman dan mendeteksi kelembaban tanah besar dari 70%. Maka jendela dari greenhouse akan terbuka untuk membiarkan angin dan panas semakin banyak masuk karena tanaman rasberry tidak dianjurkan jika lewat dari 70%

ketika siang hari, sensor uv menerima cahaya matahari maka resistansi pada sensor uv semakin besar sehingga ada arus yang mengalir dari supply lalu ke resistor lalu ke potensiometer lalu di umpankan ke kaki non inverting OP AMP dan dibandingkan dengan kaki inverting karena tegangan pada kaki inverting lebih besar sehingga output OPAMP jadi plus saturasi(+) sehingga adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base +15V ,dengan begitu maka trasistor on ,dengan on nya transistor maka arus akan mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi on ,sehingga switch relay bergeser dan akan menghidupkan pompa air jika kelembapan juga kurang dari 50%

ketika malma hari, sensor uv menerima cahaya matahari maka resistansi pada sensor uv semakin kecil sehingga ada arus yang mengalir dari supply lalu ke resistor lalu ke potensiometer lalu di umpankan ke kaki inverting OP AMP dan dibandingkan dengan kaki non inverting karena tegangan pada kaki inverting lebih besar sehingga output OPAMP jadi plus saturasi(+) sehingga adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base +15V ,dengan begitu maka trasistor on ,dengan on nya transistor maka arus akan mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi on ,sehingga switch relay bergeser dan akan menghidupkan lampu di green house.

Ketika kita ingin memberikan pupuk maka kita akan mengaktifkan dengan syarat sensor kelembapan harus di bawah 40% dan ada orang yang mengawasinya. Ketika ada sentuhan yang terdekteksi pada touch sensor maka akan masuk ke voltage follower, sehingga adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base +15V ,dengan begitu maka trasistor on ,dengan on nya transistor maka arus akan mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi on ,sehingga switch relay bergeser dan akan motor yang akan mengeluarkan pupuk. pemberian pupuk harus diawasi karena apabila terjadi kesalahan maka tanaman bisa mati.

Kita juga harus membuat penampunga air hujan. karena tanaman rasberry tidak baik dibiarkan terkena hujan langsung atau berada dalam keadaan lembab. oleh karen aitu green house yang digunakan terbuat dari kaca sehingga penampungan air huja untuk pemanfaatan hjan bisa digunakan.

ketika sensor rain berlogika 0, maka tidak akan ada arus yang mengalir ke dalam op amp, sehingga transistor akan off dan mengakibatkan motor berputar ke kiri yang menandakan tangki tertutup. Apabila sensor rain berlogika 1 maka tegangan sebesar 5v akan masuk ke kaki amplifier non iverting op amp. sehiga tegangan akan keluar sebesar 10v dan akan masuk ke resistor 1k sehingga tegangan yang masuk ke kaki vase transistor adalah sebesar 1.49v akan cukup untuk mengaktifkan transistor. sehingga tegangan akan mengalir dari suply, menuju switch dan mengubah arah switch dan masuk ke kaki collector dan keluar ke kami emitor sehingga motor akan berputar ke kanan yang menandakan tutup tangki air terbuka untuk menampung hujan

Dikarenakan green house yang dirancang bis adi datangi oleh masyarakat umum, sehingga diperlukan data jumlah pengunjung. dalam hal ini bisa di bantu dengan mneggunakan sensor infrered untuk menghitung pengunjung. sensor inframerah mendeteksi kehadiran orang (logika 1), sinyal tersebut masuk ke IC 4556. Selanjutnya, melalui gerbang NOT dan IC 4026, sinyal diolah sehingga seven segmen menampilkan angka 1, mencerminkan deteksi satu orang. Jika sensor kembali ke logika 0 dan kemudian berubah kembali menjadi logika 1, proses ini berulang, dan seven segmen akan terus menampilkan angka berikutnya (2, 3, dan seterusnya) setiap kali terdeteksi perubahan logika.

5. Video [Back]

Video Rain Sensor

Video Touch Sensor

Video UV Sensor

Video Infrared

Video Soil Moisture

6. File Download [Back]

Download File HTML klik disini
Download Rangkaian klik disini
Download Video Teori Sensor Rain klik disini
Download Video Teori Sensor UV klik disini
Download Video Teori Sensor Soil Moisture klik disini
Download Video Teori Sensor infrared klik disini
Download Video Teori Sensor LM75 klik disini
Download Video Prinsip Kerja Rangkaian klik disini
Download Datas Sheet Resistor klik disini
Download Datasheet Dioda 1N4001 klik disini
Download Datasheet Transistor NPN BC547 klik disini
Download Datasheet Relay klik disini
Download Datasheet LM358 Klik Disini
Download Datasheet Kapasitor klik disini
Download Datasheet Induktor klik disini
Download Datasheet LED klik disini
Download Datasheet Motor DC klik disini
Download Datasheet Potensiometer klik disini
Download Datasheet Sensor Touch klik disini
Download Datasheet Sensor infrared klik disini
Download Datasheet Sensor Soil Moisture kilik disini
Download Datasheet Sensor rain kilik disini
Download Datasheet Sensor UV kilik disini
Download Datasheet XOR IC 4030: klik disini
Download Datasheet NOT IC 7404 klik disini
Download Datasheet Decoder 7447 [klik disini]
Download Datasheet Encoder IC 74147 klik disini
Download Datasheet Seven Segment klik disini
Download Library Sensor Touch klik Disini
Download Library Sensor Soil Moisture klik disini
Download Library Sensor rain klik disini
Download Library Sensor infrared klik disini

Blog Kuliah

TB sensor

B. DC Motor Specifications

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

A. Kondisi tanpa tegangan

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

3. Rumus

Karakteristik Input

KAPASITOR

Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

VOLTMETER
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

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

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

TB sensor

B. DC Motor Specifications

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

A. Kondisi tanpa tegangan

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

3. Rumus

Karakteristik Input

KAPASITOR

Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

VOLTMETERVolt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

GROUNDGround Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaianBATERAI

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

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

VOLTMETER
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

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