tugas 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Link Download

Sistem Pengamanan Brankas Menggunakan PIR dan LDR

1. Tujuan [Kembali]

a. Mampu memahami sensor keamanan brankas menggunakan Sensor LDR dan Sensor PIR.

b. Mampu memahami cara kerja rangkaian sensor keamanan brankas menggunakan Sensor LDR dan Sensor PIR.

c. Mampu membuat simulasi dari rangkaian sensor keamanan brankas menggunakan Sensor LDR dan Sensor PIR.

2. Alat dan Bahan [Kembali]

a. Alat

        

1. Power Supply

Power supply atau catu daya adalah alat listrik yang menyuplai tenaga listrik ke suatu beban listrik.

2. DC 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.

b. Bahan

1. Resistor 

Spesifikasi resistor yang digunakan: Resistor 1 kΩ dan 10 kΩ.

2. LDR (Light Dependent Resistor)

Grafik Respon:

Spesifikasi:

• Tegangan maksimum (DC): 150V
• Konsumsi arus maksimum: 100mW
• Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
• Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
• Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms
• Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

3. IC Op-Amp

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

4. Sensor PIR

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

Grafik Respon:

5. Buzzer

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

6. Lampu

Spesifikasi:

7. Relay

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

3. Dasar Teori [Kembali]

1. Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan dilambangkan dengan huruf R. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah Ohm (Ω).

Tabel Warna Resistor

Cara menghitung nilai resistansi resitor

a. Gelang 4 Warna

b. Gelang 5 Warna

2. LDR (Light Dependent Resistor)

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.

Simbol LDR:

3. IC Op-Amp

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

a. Buffer

Buffer bergungsi sebagai stabiliser sinyal.

Penguatan Tegangan: Av = 1.

b. Amplifier 

• Amplifier Inverting

          Penguatan Tegangan:

• Ampilifier Non Inverting

           Penguatan Tegangan:

c. Komparator

• Non-Inverting Komparator

Pada Non-Inverting Comparator, tegangan input dipasang pada saluran non-inverting (+)  dan tegangan referensi pada saluran inverting (-). Pada rangkaian Non-Inverting Comparator, jika Vin lebih besar dari Vref, maka tegangan output adalah +Vsat (mendekati tegangan +VCC). Jika Vin lebih kecil dari Vref, maka tegangan output adalah -Vsat (mendekati tegangan -VEE).

• Inverting Komparator

Pada Inverting Comparator  tegangan input (Vin) dihubungkan pada saluran inverting  (-) dan tegangan referensi (Vref) pada saluran non-inverting (+). Tegangan referensi dapat menggunakan sumber catu daya tegangan konstan atau rangkaian pembagi tegangan. Pada saat Vin lebih kecil dari Vref, tegangan output Vo adalah +Vsat (≈ +VCC). jika Vin lebih besar dari Vref, maka tegangan output adalah -Vsat (≈ +VEE).

4. 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.

Grafik Respon:

Pada grafik tersebut : (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda, (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan, (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR. Namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR. 

5. Buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

6. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. 

Simbol relay:

                                               

7. Lampu

Lampu digunakan sebagai alat penerangan.

4. Percobaan [Kembali]

a. Prosedur Percobaan

• Sediakan alat dan bahan yang akan digunakan.
• Rangkailah komponen-komponen seperti rangkaian di bawah pada aplikasi proteus.
• Hubungkan semua komponen dan atur nilai masing-masing komponen sesuai kebutuhan.
• Jalankan simulasi rangkaian .
• Atur cahaya yang digunakan untuk sensor LDR agar bisa menghidupkan buzzer.
• Atur sensor PIR agar bisa menghidupkan lampu.

b. Rangkaian

c. Prinsip Kerja

        Pada saat simulasi dijalankan, awal mula sensor LDR tidak mendeteksi adanya cahaya sehingga nilai resistansi LDR semakin besar dan menghambat arus yang melaluinya dan sensor PIR tidak mendeteksi adanya gerakan dari pintu brankas yang dibuka sehingga sensor tidak dapat menangkap pancaran sinar infrared pasif dari orang yang membuka brankas. Hal ini mengakibatkan arus pada rangkaian tidak cukup untuk menghidupkan buzzer dan lampu. Sebaliknya, ketika sensor LDR mendeteksi adanya cahaya sehingga nilai resistansi LDR semakin kecil dan mengakibatkan arus yang melaluinya semakin besar dan sensor PIR mendeteksi adanya gerakan dari pintu brankas yang dibuka sehingga sensor dapat menangkap pancaran sinar infrared pasif dari orang yang membuka brankas sehingga mengakibatkan arus pada rangkaian semakin besar dan dapat menghidupkan buzzer dan lampu. Pada rangkaian ini, digunakan rangakain amplifier inverting pada sensor LDR yang digunakan sebagai penguatan tegangan sebesar 5 kali dan rangkaian amplifier non inverting pada sensor PIR untuk menguatkan tegangan sebesar 2 kali.

d. Video

5. Download [Kembali]