Rangkaian Garasi Otomatis
Tujuan [KEMBALI]
1. Membuat rangkaian garasi otomatis
2. Memahami cara kerja rangkaian garasi otomatis
Alat dan Bahan[KEMBALI]
Alat
1. Sumber Tegangan
2. Voltmeter
Voltmeter adalah perangkat elektronik yang
berfungsi untuk mengukur tegangan dalam rangkaian listrik. Voltmeter
dalam rangkaian dipasang secara paralel pada dua buah titik yang diukur.
Bahan
1. Sensor IR
FEATURES
• Improved immunity against HF and RF noise
• Low supply current
• Photo detector and preamplifier in one package
• Internal filter for PCM frequency
• Supply voltage: 2.5 V to 5.5 V
• Improved immunity against optical noise
• Insensitive to supply voltage ripple and noise
2. Sensor PIR
Features
• 3.0 − 5.75 V Operation
• −40 to 85°C
• 14 Pin SOIC Package
• Integrated 2−Stage Amplifier
• Internal LDO to Drive Sensor
• Internal Oscillator with External RC
• Single or Dual Pulse Detection
• Direct Drive of LED and OUT
• This is a Pb−Free Device Typical
Applications
• Automatic Lighting (Residential and Commercial)
• Automation of Doors
• Motion Triggered Events (Animal photography)
3. LDR
4. Gerbang NOR 74LS02
5. Inverter 74LS04
6. 4556 Decoder/Demux
7. J-K Flip-Flop 74ALS112
8. Transistor 2N1711
FEATURES
• High current (max. 500 mA)
• Low voltage (max. 50 V).
APPLICATIONS
• DC and wideband amplifiers.
9. Relay
10. Dioda 1N4001
FEATURES
-Low forward voltage drop
-High current capability
-High reliability
-High surge current capability
PACKAGING INFORMATION
-Case: Molded plastic
-Epoxy: UL 94V-0 rate flame retardant
-Lead: Axial leads, solderable per MIL-STD-202, method 208 guaranteed
-Polarity: Color band denotes cathode end
-Mounting position: Any
-Weight: 0.34 grams
11. Resistor 220 dan 10k
FEATURES
• Very low noise (- 40 dB)
• Very low voltage coefficient (5 ppm/V)
• Controlled temperature coefficient
• Flame retardant epoxy coating
• Commercial alternatives to military styles are available with higher power
ratings. See appropriate catalog or web page
12. Motor DC
13. LED
14. Lampu
Dasar Teori
[KEMBALI]
1. Sensor IR
Infrared atau yang lazim dikenal dengan infra merah
merupakan sinar elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang lebih dari
cahaya yang terlihat, yakni antara 700 nm dan 1 mm. Sinar infrared adalah
cahaya yang tidak terlihat atau tak tertangkap mata. Apabila dilihat dengan
menggunakan spektroskop cahaya maka radiasi dari sinar infrared akan terlihat
pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang yang berada di atas
panjang gelombang cahaya merah.
2. Sensor PIR
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang
digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR
bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi
hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.Sensor ini biasanya
digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda
memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra
merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang
lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan
pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada
pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.
Konfigurasi Pin :
1.
-Pengatur
Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi
terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
2. -
Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
3. -
Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
4.
- Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC
dengan GND
5.
- DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan
menggunakan input 5VDC).
6.
- Output Digital : Output digital sensor
7.
- Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
8. -
BISS0001 : IC Sensor PIR
9.
- Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
(*) Catatan: Pin nomor 1 dan 2 digunakan untuk melakukan kalibrasi
sensor PIR dengan mengatur posisi potentiometer pada posisi label MIN atau MAX.
Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.
·
- Bentuk : Persegi
·
- Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW
ketika tidak ada pergerakan.
·
- Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut
- Power Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).
3. LDR
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
Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan
jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai
200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada
Kondisi Cahaya Terang.
LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan
Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam
Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar
Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.
Bentuk dan Simbol LDR
Cara Mengukur
LDR (Light Dependent Resistor) dengan Multimeter
Alat Ukur yang digunakan untuk mengukur nilai
hambatan LDR adalah Multimeter dengan fungsi pengukuran Ohm (Ω). Agar
Pengukuran LDR akurat, kita perlu membuat 2 kondisi pencahayaan yaitu
pengukuran pada saat kondisi gelap dan kondisi terang. Dengan demikian kita
dapat mengetahui apakah Komponen LDR tersebut masih dapat berfungsi dengan baik
atau tidak.
Mengukur LDR
pada Kondisi Terang
1.
Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi
Ohm
2.
Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter
pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
3.
Berikan cahaya terang pada LDR
4.
Baca nilai resistansi pada Display Multimeter.
Nilai Resistansi LDR pada kondisi terang akan berkisar sekitar 500 Ohm.
Mengukur LDR
pada Kondisi Gelap
1.
Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi
Ohm
2.
Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter
pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
3.
Tutup bagian permukaan LDR atau pastikan LDR tidak
mendapatkan cahaya
4.
Baca nilai resistansi pada Display Multimeter.
Nilai Resistansi LDR di kondisi gelap akan berkisar sekitar 200 KOhm.
4. Gerbang NOR 74LS02
Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR
merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan
dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran
Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin
mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika
0.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOR (NOR
Gate)
5. Inverter 74LS04
Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input)
untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan
Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan
(kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan
Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus
bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“)
di atas Variabel Inputnya.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOT (NOT
Gate)
6. 4556 Decoder/Demux
Secara sederhana, dapat dikatakan bahwa decoder
adalah kebalikan dari encoder. Decoder adalah rangkaian kombinasi yang memiliki
jalur input ‘n’ dan maksimum jalur output 2n. Salah satu dari output ini akan menjadi
"Aktif Tinggi" berdasarkan kombinasi dari input yang ada ketika
decoder diaktifkan.
Dengan kata lain bahwa decoder adalah rangkaian yang mampu mendeteksi kode
tertentu. Output dari decoder tidak lain adalah syarat minimum dari baris
variabel input ‘n’, ketika diaktifkan.
Decoder 2 ke 4
Merupakan jenis decoder yang memiliki 2 input 4
output. Kita misalkan 2 input yaitu A1 dan A0 dan 4 output yaitu Y3, Y2, Y1 dan Y0. Maka diagram blok decoder 2 ke 4 ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Salah satu dari empat output ini akan menjadi '1' untuk setiap kombinasi input
saat diaktifkan, E adalah '1'. Adapaun Tabel Kebenaran dari decoder 2 ke 4
ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Dari tabel kebenaran diatas, kita dapat menulis
fungsi Boolean untuk setiap output decoder tersebut
Y3=E.A1.A0
Y2=E.A1.A0′
Y1=E.A1′.A0
Y0=E.A1′.A0′
Setiap output memiliki satu produk. Jadi, secara
total ada 4 produk. Kami dapat menerapkan ke-4 produk ini dengan menggunakan
empat gerbang AND yang masing-masing memiliki tiga input & dua inverter.
Diagram rangkaian dari decoder 2 ke 4 ditunjukkan pada gambar dibawah.
Oleh karena itu, output dari decoder adalah "min
terms" dari dua variabel input A1 & A0, ketika aktif, E adalah 1.
Jika tidak diaktifkan, E adalah nol, maka semua output decoder adalah sama
dengan nol.
7. J-K Flip-Flop 74ALS112
J-K Flip-flop juga merupakan pengembangan dari S-R
Flip-flop dan paling banyak digunakan. J-K Flip-flop memiliki 3 terminal Input
J, K dan CL (Clock). Berikut ini adalah diagram logika J-K Flip-flop.
8. Transistor 2N1711
Karakteristik
dasar dari transistor ini adalah dapat bertindak sebagai isolator dan konduktor
dengan mengatur pemberian tegangan yang kecil. Karakteristik transistor yang
seperti ini memungkinkan transistor dapat digunakan sebagai saklar (swicthing)
maupun sebagai penguat.
Dengan metode pengaturan penerapan tegangan pada
basis transistor, kita bisa mengkondisikan transistor pada tiga keadaan
(wilayah) yang berbeda :
·
kondisi Aktif , Transistor berfungsi sebagai penguat dengan Ic =
β * Ib
·
Saturasi , Transistor beroperasi secara terhubung penuh
sebagai saklar tertutup dengan Ic = I
·
Cutt Off , Transistor dalam keadaan Off sebagai saklar
terbuka dengan Ic = 0
Transistor bipolar terdiri dari dua jenis yang
berbeda berdasarkan penyusunan dua buah dioda di dalamnya. Yaitu jenis PNP dan
jenis NPN. Sementara konstruksi dari transistor memiliki tiga buah terminal
dengan nama yang berbeda : basis (B), emitor (E) dan kolektor (C).
Prinsip dasar dari kerja transistor adalah
mengendalikan laju aliran arus listrik yang mengalir melalui kaki emitor dan
koleketor dengan memasukan bias tegangan kecil pada basis. Meskipun arus bias
kecil namun kita bisa mengendalikan aliran arus yang besar pada kolektor dan
emitor. Cara kerja transistor seperti ini layaknya sebuah kran / saklar yang
mengatur aliran arus listrik.
Prinsip kerja seperti ini berlaku untuk kedua jenis
transistor yang berbeda baik PNP maupun NPN. Perbedaannya terletak pada
pemberian bias pada basis transistor masing masing. Dimana bias basis untuk
transistor PNP adalah negatif, sementara untuk transistor NPN adalah positif.
Simbol transistor bipolar ditunjukkan pada gambar
diatas. Perbedaan simbol dari keduanya terletak pada arah panah yang
menunjukkan kaki emitor. Dimana untuk transistor jenis NPN, arah panah menuju
keluar yang berarti aliran arus dari kolektor menuju ke emitor. Sedangkan
transistor jenis PNP ditunjukkan dengan arah panah masuk ke dalam yang berarti
aliran arus dari emitor menuju kolektor.
Konfigurasi Transistor Pada Rangkaian
Seperti kita ketahui, transistor memiliki tiga buah
terminal yang berbeda. Sehingga terdapat tiga macam konfigurasi pemasangan
transistor pada rangkaian elektronika. Dimana salah satu terminal transitor
akan terhubung dengan ground atau dibumikan.
Setiap jenis konfigurasi transistor pada rangkaian
tersebut mempunyai karakteristik yang berbeda terhadap respon arus yang
diberikan kepadanya. Ketiga jenis konfigurasi tersebut adalah :
1.
Common Base
2.
Common Emitter
3.
Common Collector
9. Relay
Relay adalah komponen elektronika yang berupa
saklar atau switch elektrik yang dioperasikan menggunakan listrik. Relay
disebut sebagai komponen electromechanical karena terdiri dari dua bagian
utama yaitu coil atau elektromagnet dan kontak saklar atau mekanikal.
Komponen relay menggunakan prinsip elektromagnetik sebagai penggerak
kontak saklar, sehingga dengan menggunakan arus listrik yang kecil atau
low power, dapat menghantarkan arus listrik yang memiliki tegangan lebih
tinggi.
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.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen
dasar yaitu :
1.
Electromagnet (Coil)
2.
Armature
3.
Switch Contact Point (Saklar)
4.
Spring
Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian
Relay :
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2
jenis yaitu :
·
Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum
diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
·
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum
diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
10. Dioda 1N4001
Dioda (Diode)
adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan
mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi
menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering
dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya
mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki
prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu
dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda)
tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.
Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis,
diantaranya adalah :
·
Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge)
yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
·
Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman
rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
·
Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator
ataupun lampu penerangan
·
Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya
·
Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog
1.
Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau
x100
2.
Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda
gelang)
3.
Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
4.
Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
5.
Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke
kanan
6.
Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe
Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).
7.
Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
8.
Jarum harus tidak bergerak.
**Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak.
11. Resistor 220 dan 10k
Resistor
merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian
Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau
hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik
dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering
disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”.
Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini
diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang
Fisikawan Jerman.
Fungsi-fungsi Resistor di dalam Rangkaian Elektronika diantaranya adalah
sebagai berikut :
·
Sebagai Pembatas Arus listrik
·
Sebagai Pengatur Arus listrik
·
Sebagai Pembagi Tegangan listrik
·
Sebagai Penurun Tegangan listrik
Untuk menghitung nilai resistansi resistor:
·
Untuk resistor 4 gelang warna, warna 1, 2, dan 3
dituliskan langsung nilainya. Warna 4 adalah toleransi.
·
Untuk resistor 5 gelang warna, warna 1, 2, 3, dan 4
dituliskan langsung nilainya. Warna 5 adalah toleransi.
12. Motor DC
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah
suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau
gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus
Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan
arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor
Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan
listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC
dan Bor Listrik DC.
13. 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.
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.
Cara Mengetahui Polaritas LED
Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan
Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar
diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan
juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah
Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang
Flat.
Warna-warna LED (Light Emitting Diode)
Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna,
diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra
merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength
(panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya.
14. Lampu
Lampu merupakan sebuah peranti yang mengubah energi
listrik menjadi energi cahaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar