kontrol garasi (sensor infrared dan sensor LDR)

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. tujuan

2. komponen

3. dasar teori

4. prosedur percobaan

5. rangkaian simulasi dan prinsip kerja

6. video rangkaian

7. link download

 

 

1. Tujuan.[kembali]

•  Untuk mengetahui sensor infrared.
• untuk memahami prinsip sensor infrared.

• Mengaplikasikan sensor infrared sebagai kontrol garasi otomatis.

2. Komponen.[kembali]

• Resistor

                      Berfungsi untuk mengatur tegangan dengan menaikan atau menurunkan resistansi.

Gambar 1. resistor

                   

• Potensiometer

                      Berfungsi untuk mengatur tegangan dengan menaikan atau menurunkan resistansi.

gambar 2. Potensiometer

• IC LM324

          Berfungsi sebagai detektor.

Gambar 2. LM324

• Sensor Infrared

                           Sebagai sensor cahaya inframerah

Gambar 3. Sensor Infrared

• Transistor NPN

                  Berfungsi untuk penguat arus.

Gambar 4. Transistor NPN

• Motor DC

        Sebagai alat yang akan menggerakkan.

Gambar 5. Motor DC

• Power

      Sebagai sumber tegangan.

Gambar 6. Power

• LDR

              Sebagai sensor cahaya.

gambar 6. Sensor LDR

  3. Dasar Teori[kembali]

      Infrared

Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).

Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP.

Gambar 7. Sensor Infrared

                                       

Konfigurasi pin infra red (IR) receiver atau penerima infra merah tipe TSOP adalah output (Out), Vs (VCC +5 volt DC), dan Ground (GND). Sensor penerima inframerah TSOP ( TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules ) memiliki fitur-fitur utama yaitu fotodiode dan penguat dalam satu chip, keluaran aktif rendah, konsumsi daya rendah, dan mendukung logika TTL dan CMOS. Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1.

Grafik 1.

Dari grafik dapat disimpilkan bahwa semakin jauh jarak benda maka semakin kecil output nya, dan begitu juga sebaliknya.

Grafik 2.

 Dari grafik dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi intensitass cahaya maka semakin rendah nilai resistansi dan sebaliknya.

Bagain sensor infrared

 

LDR

      Nilai resistansi LDR sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai resitansinya. Sebaliknya, jika cahaya yang mengenainya sedikit (gelap), maka nilai hambatannya menjadi semakin besar, sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

• 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

IC LM324 Sebagai Detektor

Detektor Penyilang nol 

• Detektor Penyilang nol tak pembalik ( non-Inverting zero crossing Detector/NIZCD) Sinyal masukan masuk pada (+) op amp dan membandingkan dengan nol (-) op Amp. 

          Ed = (+) input – (-) input= Vi – 0
          Vi > 0 maka Vo = + Vsat
          Vi < 0 maka Vo = - Vsat

      

Gambar14

Gambar 15

• Detektor taraf membalik (Inverting voltage level detector / IVLD).

            Sinyal masukan masuk pada (-) op amp dan membandingkan dengan nol (+)                         op Amp.
             Ed = (+) input – (-) input= Vref – vi.
             Vi > Vref maka Vo = + Vsat.
             Vi < Vref maka Vo = - Vsat.

Gambar 16.

Gambar 17.

Driver motor dc dengan rangkaian H-bridge transistor

Rangkaian H-bridge transistor dapat sobat buat dengan menggunakan 4 buah transistor yang bertipe NPN ataupun PNP sejenis

Jika transistor yang digunakan adalah tipe npn maka diperlukan logika 1 pada basis untuk menyalakannya sedangkan jika menggunakan tipe PNP untuk menyalakan motor diperlukan logika 0.

Gambar 8.

LDR

      Nilai resistansi LDR sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai resitansinya. Sebaliknya, jika cahaya yang mengenainya sedikit (gelap), maka nilai hambatannya menjadi semakin besar, sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Gambar 9

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

• 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

Gambar 10

4. Prosedur Percobaan[kembali]

1. Buka aplikasi proteus.
2. Pilihlah komponen yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian 
3. Rangkailah setiap komponen yang telah dipilih menjadi rangkaian 
4. Ubahlah spesifikasi komponen pada rangkaian sesuai dengan kebutuhan.
5. Jalankan simulasi rangkaian 

5. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[kembali]

Gambar 11

Gambar 12 . garasi terbuka

gambar 12 garasi tertutup

         Prinsip Kerja

             Ketika sensor menerima pantulan cahaya infrared (dari mobil) atau sensor berlogika 1, maka akan ada tegangan keluar dari sensor sebesar 5 volt dan arus akan mengalir ke kaki non inverting U1 (LM324) dan kaki inverting U2 (LM324). Disini IC LM324 berfungsi sebagai komparator. Karena Vin dari besar dari pada Vref  di U1, maka  tegangan output U1 akan sebesar +Vcc Sedangkan di U1 karena Vin dari kecil dari pada Vref  di U2, maka  tegangan output U2 akan sebesar -Vcc. Tegangan Output yang dihasilkan U1 akan membuat arus mengalir ke R1 dan D1 menyala. Arus juga akan mengalir ke R3 dan R6 sehingga  menakibatkan Q1 dan Q4 aktif. Aktifnya Q1 dan Q4 menyababkan motor menjadi berputar searah jarum jam yang ditandakan dengan berbunyi nya buzzer dan mobil pun masuk ke dalam garasi .
            Namun Ketika sensor  tidak menerima pantulan cahaya infrared atau sensor berlogika 0, maka tiadak akan ada tegangan keluar dari sensor dan arus tidak akan mengalir ke kaki non inverting U1 (LM324).Ketika mobil sudah masuk ke dalam garasi dan si pemilik mobil menghidupkan lampu garasi , maka  resistansi dari LDR anak kecil dan menyebabkan ada arus mengalir ke kaki non inverting LM324. Disini IC LM324 juga berfungsi sebagai detektor. Karena Vref dari besar dari pada Vin  di U1, maka  tegangan output U1 akan sebesar -Vcc Sedangkan di U2 karena Vref dari kecil dari pada Vin  di U2, maka  tegangan output U2 akan sebesar +Vcc. Tegangan Output yang dihasilkan U2 akan membuat arus mengalir ke R2 dan D2 menyala. Arus juga akan mengalir ke R5 dan R4 sehingga  menakibatkan Q2 dan Q3 aktif. Aktifnya Q1 dan Q4 menyababkan motor menjadi berputar berlawanan arah jarum jam ( garasi tertutup) .

  6.Video Rangkaian[kembali]

 

     7. Link Download[kembali]
     Rangkaian Simulasi [Download]
     Vidio Simulasi   [Download]
     Data Sheet Infrared [Dwonload]   
     Data sheet LM324  [Download]

     File HTML [Download]

     Library sensor Infrared[Download]