Tugas 8(UTS Per Mahasiswa)

[Menuju Akhir]

Pintu Garasi Otomatis Dengan Sensor Infrared Dan Sensor Timer Delay

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5.Rangkaian

6.Prinsip Kerja

7.Video Simulasi

Link Download

Referensi dari gambar 5.13 halaman 194 sub chapter 5.5

1.Tujuan[Kembali]

-Mengetahui dan memahami sensor infrared dan sensor timer delay

-Mengetahui prinsip kerja sensor infrared dan sensor timer delay

-Dapat mengaplikasikan sensor infrared dan sensor timer delay pada satu rancangan rangkaian aplikasi sederhana menggunakan proteus

-Memenuhi Tugas UTS mata kuliah Kimia Dasar

2.Alat dan Bahan[Kembali]

• Alat yang digunakan

a)Battery(Power Supply)

Spesifikasi:-12V

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

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).

Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)

Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.

Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)

Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).

Struktur Battery

b)Ground

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

Dalam Elektronika, ground yang dimaksud adalah ground semu (boleh juga nanti dihubungkan dengan ground sesungguh nya untuk pengamanan terhadap setrum).

Yang dimaksud titik "ground semu" adalah titik tersebut dihubungkan dengan body alat elektronik yang terbuat dari logam sehingga semua komponen di dalamnya tertutupi oleh ground semu itu.

Dengan cara ini jika ada (dan pasti ada) gelombang elektromagnetik dari udara sekitarnya tidak masuk ke alat elektronik kita.

Ground pada elektronik berfungsi sebagai:

1.Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.

2.Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.

Simbol Grounding Listrik

Sama seperti kebanyakan istilah dalam dunia kelistrikan sering terdapat simbol yang berbeda beda di tiap negara begitupun juga dengan simbol grounding listrik yang terdapat beberapa yang umum digunakan. Pada peralatan kelistrikan tentunya kita tidak jarang melihat ikon simbol dibawah ini bukan.

Simbol grounding

Kesemuanya adalah sama yaitu sebagai simbol grounding listrik. Fungsi dari simbol ini tentu saja banyak sekali misalnya saat proses gambar teknik instalasi listrik, proses pembangunan gedung, troubleshooting pada saat terjadi kegagalan ataupun maintenance instalasi listrik.

c)VCC

Spesifikasi:5V

VCC menunjukkan pin yang harus disambung ke tegangan positip (biasanya 5V atau 3.3V)

Pada awalnya VCC muncul ketika berbicara tentang rangkaian yang melibatkan transistor, khsusunya Bipolar Junction Transistor. Komponen-komponen elektronik aktif hampir selalu memiliki transistor di dalamnya. Sebuah IC (Integrated Circuit) bisa terdiri dari jutaan atau bahkan milyaran transistor di dalamnya.

Sebuah transistor memiliki 3 kaki yaitu Collector, Base dan Emiter. VCC menyatakan tegangan (Voltage) pada kaki Collector. Jadi istilah VCC pada awalnya merujuk kepada tegangan di Collector ini. Sedangkan tegangan pada Emiter disebut VEE. Dan di kaki Base adalah ground.

Istilah VCC dan VEE ini terus terbawa sampai sekarang bahkan kepada komponen yang tidak mengandung transistor sekalipun. VCC menyatakan power supply positif sedangkan VEE menyatakan power supply negatif. Sedangkan ground adalah netral (0 V). Kebanyakan kasus kita hanya menemukan VCC dan Ground.

Berapakah nilai VCC? tergantung spesifikasinya bisa +3.3V, +5V, +9V atau +12V dan VEE bisa -3.3V, -5V, -9V atau -12V.

Oleh karena itu SANGAT PENTING untuk membaca spesifikasi VCC ini, jika salah bisa berisiko rusaknya komponen arduino kita.

Sebetulnya selain VCC dan VEE ada juga VDD dan VSS. Kalau VCC dan VEE ditemui pada transitor jenis bipolar (BJT), VDD dan VSS ada di transistor jenis FET (Field Effect Transistor). VDD (Drain) sama seperti VCC menyatakan power positif sedangkan VSS (Source) menyatakan power negatif.

• Bahan yang digunakan

a)Resistor(Analog Resistor Primitive)

spesifikasi:-analog

                  -Resistance:220k,300k,10k,330k

                  -Toleransi : +/- 5%

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya.

(V = I.R)

Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya

 

b)Kapasitor

Spesifikasi:1uF

Satuan kapasitas yang digunakan biasanya pikoFarad hingga NanoFarad (nF). Dengan tegangan kerja maksimal dari 25 Volt hingga 100 volt. Akan tetapi juga terdapat hingga ribuan volt.

Secara umum pembacaan nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi (J : 5%) = ± 95nF sampai 105nF.

Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.

c)Lampu LED

spesifikasi:-Tegangan : ±2 - 3V

                  - Arus:±20 mA

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.

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.

d)Transitor

Spesifikasi:
-Silicon NPN Low Power Bipolar Transitor
-800Mw
-200c

Transistor Bipolar atau nama lainnya adalah transistor dwikutub adalah jenis transistor paling umum di gunakan dalam dunia elektronik. Di dalam transistor ini terdapat 3 lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua lapisan inti, yaitu lapisan P-N-P dan lapisan N-P-N.Transistor tipe NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke emitor.

Transistor bipolar juga memiliki 3 kaki yang masing masing di beri nama Basis (B), Kolektor (K) dan Emiter (E). Perbedaan antara fungsi dan jenis-jenis transisor ini terlihat pada polaritas pemberian tegangan bias dan arah arus listrik yang berlawanan.

Cara kerja transistor bipolar dapat di lihat dari dua dioda yang terminal positif dan negatif selalu berdempet, itu sebabnya pada saat ini terdapat 3 kaki terminal. Perubahan arus listrik dari jumlah kecil dapat menimbulkan efek perubahan arus listrik dalam jumlah besar khususnya pada terminal kolektor. Prinsip kerja ini lah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik.

Prinsip kerja transistor PNP adalah arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor.

Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor.

e)Motor DC

Spesifikasi:

–Stepper motor tipe bipolar yang bekerja pada tegangan 9V.
– Tipe: bipolar.
– Kondisi: refurbished, sudah diuji @ 9V.
– Tegangan kerja: 12V (new-rated), 259mA.
– Resolusi: 7,5º/step (full step).
– Torsi: 38,2 mN.m (new-rated).

Motor yang beroperasi pada arus DC disebut sebagai Motor DC dan motor yang menggunakan arus AC disebut sebagai motor AC. Umumnya kamu tidak akan terlalu banyak menjumpai motor AC tetapi motor DC hampir digunakan dimana saja, yang mana di bidang listrik dinamai DC motor.

Motor DC adalah motor listrik yang merupakan perangkat elektromekanis yang menggunakan interaksi medan magnet dan konduktor untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik putar, dimana motor DC dirancang untuk dijalankan dari sumber daya arus searah (DC). Sudah lebih dari 100 tahun motor DC brush (disikat) digunakan dalam industri serta aplikasi domestik.

Prinsip Kerja Motor DC

Komponen utama dari Motor DC adalah Winding/liltan, Magnet, Rotors, Brushes, Stator dan sumber arus searah (Arus DC). Ketika armature ditempatkan dalam medan magnet yang dihasilkan oleh magnet maka armature diputar dengan menggunakan arus searah, hal ini menghasilkan gaya mekanik. Dengan memanfaatkan putaran motor DC banyak jenis pekerjaan yang dapat dikerjakan.

f)Potentio Meter

Spesifikasi:

Resistansi = 10 K Ohm
Toleransi resistensi = ± 5%
Suhu kerja = -55 ° _-+ 125 °
Rotasi Life = 10,000,000 Shaft
Mekanik Perjalanan = 360 ° + 10 °-0 °

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.Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya

Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :1.Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
2.Element Resistif
3.Terminal

Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer

Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.

Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).

Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).Fungsi-fungsi Potensiometer

Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :

1. Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
2. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
3. Sebagai Pembagi Tegangan
4. Aplikasi Switch TRIAC
5. Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
6. Sebagai Pengendali Level Sinyal

g)LM 324

IC LM 324 digunakan sebagai komparator. Yaitu membandingkan antara tegangan input dari sensor dengan tegangan input dari variable resistor. Pulsa outputnya adalah high sehingga tidak diperlukan adanya pull-up pada rangkaian output. Rangkaian ini dapat membandingkan dua terminal input Op-Amp yang masuk melalui sensor. Karena sensor yang digunakan hanya dua, maka rangkaian komparator yang digunakan di dalam IC ini juga hanya dua saja.

tegangan yang digunakan untuk mengaktifkan IC ini adalah 5 Volt. Tegangan ini akan digunakan sebagai tegangan referensi (Vref). Setiap komparator memiliki 2 buah input (Vin) yang berasal dari sensor. Logika dari IC ini yang akan digunakan juga dalam rangkaian adalah sebagai berikut :

§ Saat Vin berada dalam kondisi lebih besar daripada Vref, maka output yang dihasilkan (Vout) akan berlogika 1/high.

§ Saat Vin berada dalam kondisi lebih kecil daripada Vref, maka output yang dihasilkan (Vout) akan berlogika 0/low.

LM324 adalah IC yang berisi 4 (empat) penguat operasional (operational amplifiers, sering disingkatop-amps) dengan masukan diferensial sejati. IC ini memiliki beberapa kelebihan unik dibandingkan tipe op-amp standar lainnya dalam berbagai aplikasi bercatu daya tunggal.

Quad Operational Amplifiers ini dapat beroperasi pada rentang tegangan operasional yang lebar, antara 3V hingga 32V dengan arus pada moda siaga (quiescent current) sekitar seperlima dari konsumsi arus MC1741 per basis penguatan. Rentang masukan pada moda yang umum sudah termasuk catu daya negatif yang menghilangkan keharusan menggunakan komponen pembias eksternal pada banyak aplikasi. Pasokan tegangan negatif ini pun tersedia pada pin keluarannya.

IC LM324N dikemas dalam PDIP-14 packaging berukuran pitch standar industri 0,1" (2,54 mm), dengan fitur sebagai berikut:
-Keluaran terlindungi dari hubungan singkat
-Masukan diferensial sejati (true differential input stage)
-Catu daya tunggal antara 3 Volt hingga 32 Volt
-Arus bias masukan yang rendah, tipikal hanya 90 nA (maksimum 250 nA)
-Empat penguat operasional terpadu dalam satu IC
-Terkompensasi secara internal
-Jangkauan moda umum menjangkau pasokan negatif
-Jepitan ESD (ESD Clamps) tanpa mempengaruhi operasi peralatan

h)NE 555

Pada dasarnya aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagai Timer (Pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan Pulse Generator (Pembangkit Pulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai Time Delay Generator dan Sequential Timing.

IC 555 adalah IC yang paling banyak digunakan di dunia. Komponen ini didesain oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970. IC ini pertama kali produksi tahun 1971 oleh Signetics dan dijuluki IC time Machine, IC ini menjadi andalan pada rangkaian elektronika digital karena kehandalan dan kemudahannya. Rangkaian yang menggunakan IC timer banyak digunakan pada rangkaian elektronika Digital. Pada dasarnya IC 555 berfungsi membangkitkan clock. Clock adalah sederet pulsa berdenyut yang dapat diatur lebar pulsanya. Dalam operasinya sebagai pembangkit clock, IC ini dapat diatur dalam beberapa ,mode yaitu Astable multivibrator, bistable Multivibrator dan monostable multivibrator.

Pada dasarnya Sebuah IC disusun dari berbagai macam komponen yang diintegrasikan. Begitu pula IC timer ini, terdapat berbagai komponen yang dirangkai sehingga menjadi sirkuit terpadu. Di dalamnya terdapat 20 Transistor, 15 resistor dan 2 dioda. Nama 555 berasal dari tiga buah Resistor bernilai 5K ohm yang diseri sebagai pembagi tegangan pada komparator.

i)Sensor Infrared

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

3.Dasar Teori[Kembali]

1.NE 555

Susunan dan Fungsi PinOut

IC 555 mempunyai 8 pin yang mempunyai fungsi dan karakteristik masing-masing. Fungsi Setiap pinnya adalah :

PIN	KEGUNAAN
1	Ground (0V), adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negative
2	Trigger, input negative dari lower komparator (komparator B) yang menjaga osilasi tegangan terendah kapasitor pada 1/3 Vcc dan mengatur RS flip-flop
3	Output, pin keluaran dari IC 555.
4	Reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang akan berpengaruh untuk me-reset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu gate (gerbang) transistor bertipe PNP, jadi transistor akan aktif jika diberi logika low. Biasanya pin ini langsung dihubungkan ke Vcc agar tidak terjadi reset
5	Control voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan referensi input negative (komparator A). pin ini bisa dibiarkan tergantung (diabaikan), tetapi untuk menjamin kestabilan referensi komparator A, biasanya dihubungkan dengan kapasitor berorde sekitar 10 nF ke pin ground
6	Threshold, pin ini terhubung ke input positif (komparator A) yang akan me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada pin ini mulai melebihi 2/3 Vcc
7	Discharge, pin ini terhubung ke open collector transistor internal (Tr) yang emitternya terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi untuk meng-clamp node yang sesuai ke ground pada timing tertentu
8	Vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage. Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5V s/d 15V. Supply arusnya dapat dilihat di datasheet, yaitu sekitar 10mA s/d 15mA.

Skema Internal

Gb. 2: Skema Internal IC NE555

Pada diagram blok diatas, internal IC NE555 yang kecil ini terdiri dari: 2 buah komparator (Pembanding tegangan), 3 buah Resistor sebagai pembagi tengangan, 2 buah Transistor (dalam praktek dan analisis kerjanya, transistor yang terhubung pada pin 4 biasanya langsung dihubungkan ke Vcc), 1 buah Flip-flop S-R yang akan mengatur output pada keadaan logika tertentu, dan 1 buah inverter

Dengan melihat Gambar 2 dan Tabel diatas, secara umum cara kerja internal IC ini dapat dijelaskan bahwa, ketika pin 4 sebagai reset diberi tegangan 0V atau logika low (0), maka ouput pada pin 3 pasti akan berlogika low juga. Hanya ketika pin 4 (reset) yang diberi sinyal atau logika high (1), maka output NE555 ini akan berubah sesuai dengan tegangan threshold (pin 6) dan tegangan trigger (pin 2) yang diberikan.

Ketika tegangan threshold pada pin 6 melebihi 2/3 dari supply voltage (Vcc) dan logika output pada pin 3 berlogika high (1), maka transistor internal (Tr) akan turn-on sehingga akan menurunkan tegangan threshold menjadi kurang dari 1/3 dari supply voltage. Selama interval waktu ini, output pada pin 3 akan berlogika low (0).

Setelah itu, ketika sinyal input atau trigger pada pin 2 yang berlogika low (0) mulai berubah dan mencapai 1/3 dari Vcc, maka transistor internal (Tr) akan turn-off. Switching transistor yang turn-off ini akan menaikkan tegangan threshod sehingga output IC NE555 ini yang semula berlogika low (0) akan kembali berlogika high (1).


Sebetulnya cara kerja dasar IC NE555 merupakan full kombinasi dan tidak terlepas dari semua komponen internalnya yang terdiri dari 3 buah resistor, 2 buah komparator, 2 buah transistor, 1 buah flip-flop dan 1 buah inverter, yang kesemuanya itu akan di bahas pada kesempatan lain. Sekaligus dengan rangkaian/komponen external yang mendukungnya.

Frekuensi dan Duty Cycle

Frekuensi adalah banyaknya siklus gelombang yang dapat dihasilkan dalam 1 detik. Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz). Duty Cycle adalah perbedaan waktu sinyal pada saat logika High dan Low. Duty Cycle dinyatakan dalam satuan persen (%). Semakin Besar duty Cyclenya, maka semakin besar pula Range sinyal highnya. Pada Rangkaian IC 555 kita dapat mengatur besar Frekuensi dan Duty Cyclenya dengan mengatur nilai R1, R2 dan C1.

Rumus menghitung Frekuensi IC 555 adalah :

F = 1,44 / {(R1 + 2R2) * C1}

Pada Skema diatas diketahui Nilai R1 = R2 = 10K ohm, C1= 10uF. Maka Frekuensinya adalah :

F  = 1,44 / {(10K + 2.10K)* 0.00001F}
*nilai 10uF diubah menjadi farad = 0.00001F

F  = 1,44 / {0.3}

F  = 4.8Hz

Untuk duty Cycle Rumusnya adalah :

D = ((R1 + R2 )* 100) / (R1 + 2R2 )

D = ((10K + 10K)*100 ) / (10K + 2.10K)

D = 2000K / 30K

D = 66.6 %

2.Sensor Infrared

Prinsip Kerja Sensor Infrared

Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared

Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.

Gambar 2. Rangkaian dasar sensor infrared common emitter yang menggunakan led infrared dan fototransistor 

Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:

Gambar 3. Keadaan Basis Mendapat Cahaya Infra Merah dan Berubah Menjadi Saklar (Switch Close) Secara Sesaat

Grafik Respon Sensor Infrared

Gambar 4. Grafik respon sensor infrared

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.

4.Percobaan[Kembali]

a)Procedur percobaan:

Langkah-langkah percobaan:

1.Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.Untuk alat VCC serta terminal ground bisa ditemukan di sub tab terminal.

2.Kemudian masukkan semua alat dan bahan tersebut kedalam lembar kerja untuk persiapan merangkai.Setelah itu,atur posisi alat atau device yang akan digunakan.

3.Selanjutnya,hubungkan tiap alat atau device yang digunakan sehingga menjadi terhubung satu sama lain.

4.Selanjutnya jalankan simulasi dengan meng-klik logo play di sudut kiri bawah

Dapat dilihat dari gambar diatas bahwasannya saat simulasi dijalankan motor dc dan lampu LED bergerak yang menandakan bahwa rangkaian kita berhasil.

Rangkaian simulasi[Kembali]

1.Ketika logicstate bernilai nol

2.Ketika logicstate bernilai 1

Prinsip kerja[Kembali]

Pada saat mobil aakan memasuki garasi sensor inframerah akan mendeteksi adanya hambatan atau terhalang oleh suatu benda, pada kondisi ini akan memberikan logika '1' . Rangkaian akan bekerja dan memberikan indikasi pada lampu LED (menyala),pada saat ini juga motor akan bergerak untuk membuka pintu garasi secara otomatis ,untuk mengontrol putaran motor tersebut diberikan NE555 sebagai pengontrol sinyal pulsanya sehingga motor tidak bergerak terlalu cepat.

Ketika mobil sudah memasuki garasi , sensor inframerah tidak mendeteksi lagi adanya hambatan atau adanya benda yang menghalangi, kondisi ini berlogika '0'. Rangkaian akan mati dikondisi ini dan secara perlahan motor akan melambat sehingga berhenti yang menyebabkan garasi tertutup secara otomatis.

Video materi[Kembali]

Link Download[Kembali]

File Rangkaian KLIK DISINI

File html KLIK DISINI

File Datasheet sensor infrared KLIK DISINI

File Datasheet NE555 KLIK DISINI

File Video simulasi KLIK DISINI

File Libray sensor infrared KIK DLISINI

[Menuju Awal]