Komprator inverting with Vref(-)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prosedur Percobaan

5. Rangkaian Simulasi

6. Video 

7. Link Download

 1. Komparator Inverting

1.1 Tujuan [Kembali]

1. Dapat memahami apa yang dimaksud dengan Komparator Inverting
2. Dapat memahami rangkaian Komparator Inverting
3. Dapat mensimulasikan rangkaian Komparator Inverting

1.2 Komponen [Kembali]

1. Alat

   1. Voltmeter DC

        

DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

 

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter

 2.  Power Supply

        Power Supply secara umum adalah salah satu hardware yang ada di dalam perangkat komputer yang berperan untuk memberikan suplai daya/pemasok listrik.

2. Sensor

         1. Gas Sensor

Sensor  gas  MQ-5  merupakan  sensor  gas  yang  terbuat  dari  keramik mikro  AL2O3,  TinDioxide  (SnO2)  yang  sensitif,  elektroda  dan  kepala  sensornya terbuat dari plastik serta stainlesssteel . Kepala sensornya dapat bekerja dengan baik dan  merupakan  komponen  yang  sangat  sensitif.

  

Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya. Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga kristal SnO2 menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-5 akan menghasilkan tegangan analog. Sensor MQ-5 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

grafik sensor MQ-5

        2. Flame Sensor

        Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api.

    Spesifikasi sensor Flame antara lain :

Output= Digital (D0)

Working voltage: 3.3V to 5V

Output format: Digital output (HIGH/LOW)\ 

Wavelength detection range: 760nm to 1100nm 

Using LM393 comparator

Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum Lighter flame detect distance 80cm

    Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi  nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu.

    Prinsip Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. Reaksi intens bahan yang memicu kebakaran dapat ditandai dari UV, terlihatnya emisi karbondioksida, dan radiasi dari infrared. Flame Detector juga mampu membedakan antara False Alarm atau peringatan palsu dengan api kebakaran sungguhan melalui komponen sistem yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang tertentu.

    Teknologi Flame Sensing yang umum digunakan adalah teknologi Visual Flame Imaging, UV atau ultraviolet, MSIR atau Multi-Spectrum Infrared, dan UV/IR yang merupakan gabungan dari ultraviolet/infrared. Keempat teknologi tersebut dirancang berdasarkan dengan deteksi radiasi line-of-sight yang berasal dari visible, UV, hingga IR spectral bands oleh percikan api.

    Berikut contoh simulasi sensor Flame pada Arduino :

    Fitur dari flame sensor

• Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
• Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
• Sudah terpackage dalam bentuk modul
• Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing

    3.. PIR Sensor

    Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah yang lain 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.

    Cara Kerjanya :

Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya perubahan pancaran infra merah.

Pin OUT

 Spesifikasi:

• Vin : dc 5v 9v.
• Radius : 180 derajat.
• Jarak deteksi : 5 7 meter.
• Output : digital ttl.
• Memiliki setting sensitivitas.
• Memiliki setting time delay.
• Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
• Berat : 10 gr.

Grafik Respons Sensor PIR

3. Bahan

        1. 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.

        2. Op-Amp

        Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

        3. Relay

        Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical yang terdiri dari 2 bagian utama yaitu Coil (Elektromagnetik) dan Mekanikal (seperangkat kontak saklar/switch). Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan kontak saklar, sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) bisa menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

        4. Resistor

    A. Fixed Resistor

        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.

Tabel Nilai resistensi resistor

       

    

        5. DC Motor

   Motor arus searah adalah jenis motor listrik yang mengubah energi listrik arus searah menjadi energi mekanis. Bentuk energi yang dihasilkan berupa putaran. Prinsip kerja motor aru searah berdasarkan pada interaksi antara dua fluks magnetik yang disebut dengan kumparan medan dan kumparan jangkar. Kumparan medan menghasilkan fluks magnet dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan, sedangkan kumparan jangkar menghasilkan fluks magnetik yang melingkar.

     6.  Logicstate

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

Pinout

1.3 Dasar Teori [Kembali]

    A. Komparator Inverting Voltage reference Negatif 

        Rangkaian komparator inverting dengan tegangan input V_i berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi V_ref ≠ 0 Volt adalah seperti gambar 93.

        Misalkan tegangan output V_o = -V_sat seperti gambar 95 maka dapat dihitung tegangan ambang bawah V_LT:

        Bentuk gelombang tegangan output V_o adalah seperti pada gambar 96 dan gambar 97 dan karakteristik I-O seperti pada gambar 98 dan gambar 99.

V_ref ≠ 0 Saat V_o bernilai negatif
Vsine akan mengeluarkan gelombang input yang kemudian diteruskan ke kaki inverting op-amp dan terus ke tegangan referensi yang bernilai negatif. jika V_i > V_LT maka V_o bernilai - dan jika V_i ≤ V_LT maka V_o bernilai + . 

        B. Resistor

        Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Namun tidak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang memiliki resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contoh lain penggunaan kawat nikrom dapat dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka, maka terdapat seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.

        Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.

           Resistor berfungsi sebagai penghambat arus listrik. Jika ditinjau secara mikroskopik, unsur-unsur penyusun resistor memiliki sedikit sekali elektron bebas. Akibatnya pergerakan elektronya menjadi sangat lambat. Sehingga arus yang terukur pada multimeter akan menunjukan angka yang lebih rendah jika dibandingkan rangkaian listrik tanpa resistor.

        Dan satu lagi, tentunya pasti anda juga bertanya-tanya bagaimana cara menghitung resistor film karbon yang memilki banyak gelang warna. Biasanya cara ini sudah lama ditinggalkan karena para Teknisi lebih sering menggunakan alat ukur agar lebih cepat melakukan reparasi. Tetapi bagi anda yang belajar dan untuk praktik atau tugas sekolah berikut ini penjelasan lengkap cara membaca Kode Warna pada Film Karbon Resistor secara manual.

        Cara mudah menghafal nilai dari kode warna Resistor yaitu dengan cara menghafalkan warna berdasarkan dari urutan pada tabelnya yaitu dengan singkatannya. “Hi Co Me O Ku, Hi Bi U A Pu” akan lebih mudah diingat untuk menghafal, yang biasanya digunakan untuk praktikum siswa pada kelas jurusan Teknik Audio Video, Elektronika dan segala jurusan yang memiliki materi pelajaran dasar elektronika.

       

        C. Operational Amplifier

        Operational Amplifier (Op-Amp) adalah salah satu rangkaian komponen analog terintegrasi (IC) yang sering digunakan dalam berbagai kebutuhan perancangan rangkaian elektronika. IC Op-Amp sering digunakan untuk banyak rangkaian elektronika antara lain adalah Penguat Inverting, Penguat Non-Inverting, Adder, Subtractor, Buffer, PID Controller Analog, Komparator Analog, Band Pass Filter, Band Stop Filter, High Pass Filter, Low Pass Filter, Penguat Integrator, Penguat Differensiator, ADC, dan DAC. IC Op-Amp adalah sebuah piranti yang mampu melakukan penginderaan dan melakukan penguatan sinyal DC maupun sinyal AC. Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp ada yang dinamakan input inverting (-) dan non-inverting (+)

        Prinsip kerja Operational Amplifier (Op-Amp) adalah dengan membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting). Intinya jika kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada atau sama dengan Nol dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Sebagai Operational Amplifier ideal, Operational Amplifier (Op-Amp) memiliki karakteristik sebagai berikut :

Impedansi Input (Zi) besar = ∞

Impedansi Output (ZO) kecil = 0

Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞

Band Width respon frekuensi lebar = ∞

Tegangan output (VO) = 0 apabila V in (1) = V in (2) dan tidak tergantung pada besarnya V in (1).

Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.

Konfigurasi PIN 741:

Spesifikasi:

Respons karakteristik kurva I-O:

        C.1 Komparator

        Komparator adalah rangkaian pengambilan keputusan elektronik yang menggunakan penguat operasional atau Op-amp dengan gain sangat tinggi dalam keadaan loop terbuka, yaitu, tidak ada resistor feedback (umpan balik).

        Op-amp komparator membandingkan satu tingkat tegangan analog dengan tingkat tegangan analog lain, atau beberapa tegangan referensi yang telah ditetapkan, VREF dan menghasilkan sinyal output berdasarkan perbandingan tegangan ini. Dengan kata lain, komparator tegangan Op-amp membandingkan besarnya dua input tegangan dan menentukan mana yang terbesar dari keduanya.

                C.1.1 Rangkaian 

        Dengan mengacu pada rangkaian komparator Op-amp di atas, mari kita asumsikan bahwa VIN lebih kecil dari level tegangan DC pada VREF, ( AIN <VREF). Karena input non-inverting (positif) dari komparator kurang dari input inverting (negatif), output akan menjadi RENDAH dan pada tegangan supply negatif, -Vcc menghasilkan saturasi negatif dari output.

        Jika sekarang kita meningkatkan tegangan input, VIN sehingga nilainya lebih besar daripada tegangan referensi VREF pada input inverting, tegangan output dengan cepat beralih TINGGI ke arah tegangan supply positif, +Vcc menghasilkan saturasi positif dari output.

        Jika kita mengurangi lagi tegangan input VIN, sehingga sedikit kurang dari tegangan referensi, output Op-amp beralih kembali ke tegangan saturasi negatif yang bertindak sebagai detektor ambang.

        Kemudian kita dapat melihat bahwa komparator tegangan Op-amp adalah perangkat yang outputnya tergantung pada nilai tegangan input, VIN sehubungan dengan beberapa level tegangan DC karena outputnya TINGGI ketika tegangan pada input non-inverting adalah lebih besar dari tegangan pada input inverting, dan RENDAH ketika input non-inverting kurang dari tegangan input inverting. Kondisi ini benar terlepas dari apakah sinyal input terhubung ke input inverting atau non-inverting.

                    C.1.2. Tegangan Referensi

        Secara teori, tegangan referensi komparator dapat diatur antara 0v dan tegangan supply tetapi ada batasan praktis pada kisaran tegangan aktual tergantung pada komparator Op-amp yang digunakan perangkat.

                    C.1.3 Komparator Inverting Vref Minus

        Konfigurasi dasar untuk komparator tegangan negatif, juga dikenal sebagai rangkaian komparator inverting mendeteksi ketika sinyal input, VIN DI BAWAH atau lebih negatif daripada tegangan referensi, VREF menghasilkan output pada VOUT yang TINGGI seperti yang ditunjukkan.

        Dalam konfigurasi penguat inverting, yang merupakan kebalikan dari konfigurasi positif di atas, tegangan referensi terhubung ke input penguat non-inverting dari Op-amp sementara sinyal input terhubung ke input penguat inverting. Kemudian ketika VIN kurang dari VREF output komparator Op-amp akan jenuh ke arah rel supply positif, Vcc.

        Demikian juga sebaliknya adalah benar, ketika VIN lebih besar dari VREF, output komparator Op-amp akan berubah keadaan dan jenuh terhadap rel supply negatif, 0v.

        Kemudian tergantung pada input Op-amp mana yang kami gunakan untuk sinyal dan tegangan referensi, kami dapat menghasilkan output penguat inverting atau non-inverting. Kita dapat mengambil gagasan untuk mendeteksi baik sinyal negatif atau positif, selangkah lebih maju dengan menggabungkan dua rangkaian komparator Op-amp di atas untuk menghasilkan rangkaian komparator jendela.

                    C.1.4  Inverting Komparator Op-amp dengan Histerisis

        Untuk rangkaian komparator inverting di atas, VIN diterapkan pada input inverting op-amp. Resistor R1 dan R2 membentuk jaringan pembagi tegangan melintasi komparator yang memberikan umpan balik positif dengan bagian dari tegangan output yang muncul pada input non-inverting op-amp

            D. Relay

        Relay adalah komponen elektro-mekanikal yang berupa saklar / switch elekrtik yang dioperasikan dengan tenaga listrik dan terdiri dari 2 bagian utama, yaitu : Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (Seperangkat Kontak Saklar/Switch). Secara sederhana, pengertian relay adalah sebuah komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar elektrik yang mana memutus dan menghubungkan aliran listrik pada sebuah rangkaian dengan kontrol berupa tegangan yang masuk pada bagian coilnya.

Secara garis besar,  fungsi relay yaitu digunakan dalam sebuah rangkaian sebagai saklar otomatis atau sebagai pengaman ketika terjadi lonjakan tegangan listrik atau kelebihan arus listrik sehingga mencegah timbulnya kerusakan pada komponen lain pada rangkaian tersebut.

Beberapa fungsi lain yang dimiliki relay saat diaplikasikan pada sebuah rangkaian elektronik antara lain :

• Mampu mengendalikan perangkat tegangan tinggi yang tidak mungkin dioperasikan secara manual dengan bantual sinyal tegangan rendah. Contohnya yaitu pada bebeberapa jenis modem dan audio amplifier.
• Sebagai pengaman atau fuse otomatis motor ketika terjadi korsleting atau kelebihan tegangan.
• Sebagai penunda waktu / Delay Time dengan adanya komponen tambahan tertentu.
• Menjalankan fungsi logika / logic function

     E. Gas Sensor

Sensor  gas  MQ-5  merupakan  sensor  gas  yang  terbuat  dari  keramik mikro  AL2O3,  TinDioxide  (SnO2)  yang  sensitif,  elektroda  dan  kepala  sensornya terbuat dari plastik serta stainlesssteel . Kepala sensornya dapat bekerja dengan baik dan  merupakan  komponen  yang  sangat  sensitif.

  

Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya. Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga kristal SnO2 menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-5 akan menghasilkan tegangan analog. Sensor MQ-5 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

grafik sensor MQ-5

F. Flame Sensor  

Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api.

    Dalam kebanyakan pertandingan kompetisi robot, pendeteksian akan nyala api misalny lilin masih tetap jadi salah satu aturan yang umum dalam kompetensi lomba yang tidak akan pernah ditinggalkan. Dikarena itulah sensor ini mempunyai peran yang vital yang berfungsi sebagai “mata” bagi robot dalam menyelesaikan tugasnya menemukan posisi nyala api. Suhu normal pembacaan normal sensor ini yaitu pada 25 – 85°C dengan besar sudut pembacaan pada 60°.

    Spesifikasi sensor Flame antara lain :

Output= Digital (D0)

Working voltage: 3.3V to 5V

Output format: Digital output (HIGH/LOW)\ 

Wavelength detection range: 760nm to 1100nm 

Using LM393 comparator

Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum Lighter flame detect distance 80cm

    Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi  nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu.

    Prinsip Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. Reaksi intens bahan yang memicu kebakaran dapat ditandai dari UV, terlihatnya emisi karbondioksida, dan radiasi dari infrared. Flame Detector juga mampu membedakan antara False Alarm atau peringatan palsu dengan api kebakaran sungguhan melalui komponen sistem yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang tertentu.

    Teknologi Flame Sensing yang umum digunakan adalah teknologi Visual Flame Imaging, UV atau ultraviolet, MSIR atau Multi-Spectrum Infrared, dan UV/IR yang merupakan gabungan dari ultraviolet/infrared. Keempat teknologi tersebut dirancang berdasarkan dengan deteksi radiasi line-of-sight yang berasal dari visible, UV, hingga IR spectral bands oleh percikan api.

    Berikut contoh simulasi sensor Flame pada Arduino :

    Fitur dari flame sensor

• Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
• Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
• Sudah terpackage dalam bentuk modul
• Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing

G. Sensor PIR

Sensor pir adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor pir ini bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar

Pin OUT

 Spesifikasi:

• Vin : dc 5v 9v.
• Radius : 180 derajat.
• Jarak deteksi : 5 7 meter.
• Output : digital ttl.
• Memiliki setting sensitivitas.
• Memiliki setting time delay.
• Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
• Berat : 10 gr.

Grafik Respons Sensor PIR

2. Rangkaian Simulasi

        Rangkaian Proteksi dan Ruangan Otomatis

• Prosedur Percobaan

1. Siapkan segala komponen yang di butuhkan untuk membuat rangkaian 
2. Susun rangkaian sesuai panduan
   
3. Sambungkan semua komponen untuk membentuk suatu rangkaian yang sesuai membentuk rangkaian 
4. Mulai simulasi rangkaian
5. Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.

Apikasi rangkaian Komparator Inverting

Prinsip Kerja

Rangkaian ini menggunakan water level sensor, touch sensor, NTC, dan rain sensor yang mana apabila tank air akan otomatis hidup dan mati karena water level sensor dan apabila terjadi kebocoran dapa dideteksi dengan rain sensor. Kemudia sensor sentuh untuk mengaktifkan NTC dimana akan mengatur panas atau dingin air saat digunakan di kamar mandi.

a. Prinsip rangkaian pada water level sensor

Water level sensor berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air dalam tank. Saat air masih mengisi tank maka resistansi besar sehingga tegangan yang dikeluarkanpun kecil. Maka relay saat ini masih dalam keadaan mati karena Vbe yang masih belum bisa mengaktifkan transistor yang ditandai dengan hidupnya motor untuk memompa air dan led biru. Dan kemudian ketika air sudah mulai penuh maka resistansi akan kecil sehingga tegangan yang dikeluarkanpun besar yaitu +4,97 V diumpankan ke R1 maka Vbe +0,71 V cukup untuk mengaktifkan transistor. Dengan aktifnya transistor, maka ada arus dari power supply menuju relay diteruskan ke kaki kolektor transistor, kemudian menuju kaki emitor transistor, R2, dan diteruskan ke ground, sehingga relay menjadi akan berpindah. Dengan aktifnya relay, maka posisi switch berpindah dari kanan ke kiri yang menyebabkan terbentuk rangkaian loop tertutup dan arus mengalir mengaktifkan led hijau sebagai indikator bahwa air sudah penuh.

b. Prinsip rangkaian pada rain sensor

Pada rain sensor berguna untuk mendeteksi kebocoran tank. Ketika ada kebocoran maka sensor berlogika 1 sehingga tegangan yang masuk adalah 5V kemudian diperkuat dengan non inverting amplifier dimana penguatannya dua kali yaitu R20/R19+1 sehingga tegangan outputnya menjadi 10 V. Kemudian diteruskan ke resistor setelah itu tegangan Vbe sebesar 0,81 V akan mengaktifkan transistor sehingga dari supplai menuju relay lalu ke kolektor dan emitor lalu ke ground dengan adanya arus melewati relay maka switch relay bergeser dan akan megaktifkan buzzer sebagai peringatan telah terjadi kebocoran dan indikator led kuning menyala.

c. Prinsip rangkaian pada PIR sensor

Pada sensor pir untuk mendeteksi ada orang yag masuk ke kamar mandi diletakkan di dinding. Ketika ada orang maka logika menjadi 1 sehingga tegangan yang masuk adalah 5V diteruskan ke R31 kemudian diperkuat dengan non inverting amplifier dimana penguatannya dua kali yaitu R7/R6+1 sehingga tegangan outputnya menjadi 10 V. Kemudian diteruskan ke R8 setelah itu tegangan Vbe sebesar 0,81 V akan mengaktifkan transistor sehingga dari supplai menuju relay lalu ke kolektor dan emitor lalu ke ground dengan adanya arus melewati relay maka switch relay bergeser.

d. Prinsip rangkaian pada NTC

Ketika relay bergeser kemudian ada generator dc sebagai sumber tegangan yang akan mengaktifkan NTS. Di NTC ada pembagi tegangan dimana ntc 10 k dan resistor 10 k akan membagi tegangan sumber 10V menjadi setengahnya sekitar 5V pada suhu dasar 25oC. Kemudian ada rangkaian detektor inverting, tegangan masuk ke kaki inverting yang akan nantinya akan menjadi Vi. Untuk Vref pada diatur pada +6V. Ketika NTC mendeteksi suhu kecil dari 34 maka Vi sebesar +5,9V akan kecil dari Vref yaitu +6V maka untuk Vo yang dihasilkan adalah +Vsat atau Aol (V1-V2) yaitu +8,94V, kemudian diumpankan ke R25 dan Vbe sebesar +0,81V akan mengaktifkan transistor sehingga ada arus dari supplai menuju resistor relay lalu ke kolektor dan emitor, R26, lalu ke ground dengan adanya arus melewati relay maka switch relay bergeser dari kanan ke kiri, sehingga heater akan hidup ditandai dengan hidupnya led hijau. Kemudian ketika NTC mendeteksi suhu >34 ke atas maka Vi sebesar +6,11V akan besar daripada Vref yaitu +6V maka untuk Vo yang dihasilkan adalah -Vsat yaitu -9,93V. Kemudian diumpankan ke R25 namun Vbe -2,49V tidak bisa mengaktifkan transistor sehingga arus tidak mengalir ke relay dan relay kembali ke kondisi awal maka akan menghidupkan motor untuk pendingin air dengan indikator led merah.

Download Source

        1. Link Komponen

            A. Gas Sensor

            B. Flame Sensor

            C. PIR Motion Sensor

        2. Link Datasheet

            A. Op-Amp 741

            B. Relay

            C. Flame Sensor

            D. DC Motor

            E. PIR Sensor

            F. NPN 2N2222

             G. BAT46 Diode

            H. Gas Sensor

            I.   LED

            J.  Resistor

             H.  Battery

        3. Link Rangkaian, Video dan HTML

            A. Rangkaian Komparator

            B. Rangkaian Proteksi dan Ruang Otomatis

            C. HTML

            D. Video

        4. Link Referensi 

            A. Op-Amp

            B. Electronic Device and Circuit Theory