Aplikasi Analog ke Digital

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan[kembali]

 2. Tujuan[kembali]

     a. Mengetahui dan memahami sensor lm35, loadcell, ldr, dan hih-5030

     b. Mengetahui prinsip kerja sensor lm35, loadcell, ldr, dan hih-5030

     c. Mengaplikasikan sensor lm35, loadcell, ldr, dan hih-50

 3. Alat dan Bahan[kembali]

a. Sensor Suhu (LM350

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. sensor suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor.

LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sesor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan liniearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Bentuk sensor LM3 seperti transistor kemasan TO92. Harga Sensor LM 35 adalah sekitar 15 ribu rupiah. Adapun Aplikasinya banyak digunakan pada Project Arduino yang berkaitan dengan suhu ruang seperti Pada Home Automation.

b. Loadcell

Load Cell adalah komponen yang terdapat pada timbangan elektronik, biasanya load cell mengeluarkan sinyal yang bekerja karena mengalami pembebanan dan diubah menjadi gaya listrik, konversi ini terjadi secara langsung. Melalui rangkaian mekanikal, gaya akan terdeteksi oleh strain gauge dan tingkat regangannya diubah menjadi sinyal listrik.

c. 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.

d. HIH-5030

Sensor Kelembaban Tegangan Rendah Seri HIH-5030/5031 beroperasi hingga 2,7 Vdc, seringkali ideal dengan daya baterai  sistem di mana suplai adalah nominal 3 Vdc.

e. 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. 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”.

f. 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.

g. Dinamo/Motor

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energy kinetik. Dasar kerja motor hampir sama dengan alat pengukur listrik, yaitu perputaran kumparan berarus listrik dalam suatu medan magnet. Alat yang dapat melakukan perubahan arah aliran dinamakan komutator yang terpasang pada poros motor.

h. Baterai

i. Transistor NPN

Spesifikasi

• Type - NPN
• Collector-Emitter Voltage: 35 V
• Collector-Base Voltage: 35 V
• Emitter-Base Voltage: 5 V
• Collector Current: 2.5 A
• Collector Dissipation - 10 W
• DC Current Gain (hfe) - 100 to 200
• Transition Frequency - 160 MHz
• Operating and Storage Junction Temperature Range -55 to +150 °C
• Package - TO-126

j. Relay

k. Ground

Grounding atau Pentanahan adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi

 4. Dasar Teori[kembali]

a. LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. sensor suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor.

LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sesor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan liniearitas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Bentuk sensor LM3 seperti transistor kemasan TO92. Harga Sensor LM 35 adalah sekitar 15 ribu rupiah. Adapun Aplikasinya banyak digunakan pada Project Arduino yang berkaitan dengan suhu ruang seperti Pada Home Automation.

Cara kerja Sensor suhu LM35

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA. 

Konfigurasi PinOut

Tiga pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt.

Karakteristik Sensor LM 35

• Resolusi Sensor 10 mVolt/ ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
• Keakurasi kalibrasi 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
• Jangkauan maksimal operasi suhu -55 ºC sampai +150 ºC.
• Tegangan kerja  4v sampai 30 volt.
• Konsumsi arus rendah kurang dari 60 µA.
• Faktor pemanasan diri yang rendah (low-heating) kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
• Impedansi keluaran yang rendah 0,1 W untuk beban 1 mA.
• Toleransi ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC

b. 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.

Catatan :

• Hasil Pengukuran akan berubah tergantung pada tingkat intesitas cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri.
• Satuan terang cahaya atau Iluminasi (Illumination) adalah lux

Sebutan lain untuk LDR (Light Dependent Resistor) adalah Photo Resistor, Photo Conduction ataupun Photocell.rgerak secara acak mengikuti atom.

c. Load Cell

Arus listrik Load cell merupakan aliran teratur pada elektron, pada satu amper di load cell sama saja dengan satu coloumb, untuk memindahkan elektron kedalam konduktor harus diberi gaya yang konstans. Pada gaya tersebut akan mengalami perbedaan gaya potensial dan tegangan. Selain itu konduktor akan mengalami resistensi yang disebabkan oleh hambatan dari konduktor

Dengan memahami teori dasar load cell, para engineer tidak akan kesulitan ketika melakukan pemasangan load cell. Namun, kualitas dari load cell itu sendiri juga harus diperhatikan, semakin baik kualitasnya maka semakin maksimal pula hasil kerjanya.

d. HIH-5030

Sensor  kelembaban  adalah  suatu  alat  ukur  yang  digunakan  untuk  membantu dalam proses  pengukuran  atau  pendefinisian  yang  suatu  kelembaban  uap air yang  terkandung  dalam  udara. Jenis jenis  sensor  kelembaban  diantaranya  Cspacitive  Sensors,  Electrical  conductivity  Sensors, Thermal  Conductivity  Sensors,  Optical  Hygrometer,  dan  Oscillating  Hygrometer.

 

Spesifikasi  teknis

- Suhu Operasi -40 ° C hingga 85 ° C [-40 ° F hingga 185 ° F]

- Histeresis ± 2% RH

- Output Sinyal Tegangan analog

- Waktu Respon 5 detik 1 / e dalam udara yang bergerak lambat

- Tegangan Suplai 3.3 Vdc typ.

- Akurasi (Best Fit Straight Line) ± 3.0% RH

- Tipe Paket Pasang permukaan

- Suplai Arus 500 µA

- Stabilitas pada 50% RH + 1,2% RH

e. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen yang digunakan dalam sebuah sirkuit atau rangkaian elektronik. Resistor berfungsi sebagai resistansi/ hambatan yang mampu mengatur atau mengendalikan tegangan dan arus listrik rangkaian. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm :

f. IC OP-AMP

Karakteristik IC OpAmp

• Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
• Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
• Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
• Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
• Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
• Karakteristik tidak berubah dengan suhu

g. Transistor NPN

NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari kaki emitor ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor diberikan arus positif pada basisnya.

 

·      Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

·      Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

·   Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui

kolektor. 

h. Relay

Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

·       Electromagnet (Coil)

·       Armature

·       Switch Contact Point (Saklar)

·       Spring

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

 1. SUSUN dan SIAPKAN KOMPONEN 

 2. RANGKAI KOMPONEN

 3. BUAT SIMULASI PADA PROTEUS

 4. MENCOBA RANGKAIAN

 5. MENERAPKAN RANGKAIAN

    b) Rangkaian simulasi [kembali]

Ketika Sensor Infrared mendeteksi adanya orang dan Sensor UV mendeteksi adanya cahaya matahari

maka kaki A dan B akan berlogika 1,sehingga sesuai dengan tabel akan menghasilkan output S berlogika 0 dan C berlogika 1.

kaki S pergi ke kaki B dan kaki C pada Full Adder sehingga pada kaki B dan C di full Adder menjadi berlogika 0 sedangkan kaki C pada half Adder pergi ke kaki A full Adder dan ke kaki A Full subtractor.

karena pada Full Adder nilai A=1 , B=0, dan C=0. maka sesuai tabel output dari full adder untuk S adalah 1 dan Cout adalah 0.

kaki S pada full adder terhubung ke resistor dan ke transistor. karena ada tegangan yang cukup untuk mengaktifkan  transistor,maka ada arus dari collector ke emitor sehingga relay switch.

karena relay switch maka motor sebagai Troli pembawa minuman Menyala.

Pada full subtractor kaki Bin terhubung ke sensor PIR,jika sensor PIR mendeteksi adanya lambai an tangan maka PIR akan berlogika satu sehingga kaki Bin berlogika 1 jika tidak maka akan berlogika 0

kaki B pada Full subtractor terhubung ke touch sensor,jika touch sensor ditekan maka pada kaki B akan berlogika 0 tapi jika tidak ditekan maka kaki B akan berlogika 1.

nilai Bin,A,dan B pada full subtractor didapat tergantung input yang diinginkan,dan untuk outputnya akan keluar seperti di tabel,jika kaki D berlogika 1 maka akan ada tegangan yang mengalir resistor lalu ke transistor sehingga transistor aktif akibatnya ada arus dari collector ke emitor dan tegangan pada relay,karena cukup untuk mengaktifkan relay maka relay switch sehingga motor untuk membuka payung akan menyala

Ketika tidak ada orang atau tidak ada cahaya matahari,maka akan berlogika 0 dan mengalir ke half adder,full adder,dan full subtractor dan menghasilkan output sesuai tabel. sehingga kondisi yang terjadi adalah payung tertutup dan troli untuk membawa minuman tidak menyala

Prinsip Rangkaian

Half Adder

Full Adder

Tabel dari Full Subtractor

    c) Video Simulasi [kembali]

 6. Download File[kembali]

Download video di sini
Download video cara membuat IC Half Adder,Full Adder dan Full Subtractor di sini

Download file rangkaian 

Download Infrared sensor disini 

Download Data Sheet Infrared Sensor disini

Download Touch sensor disini

Download Data Sheet Touch Sensor disini

Download PIR sensor disini

Download Data Sheet PIR Sensor disini

Download Data Sheet UV Sensor (APDS-9002) disini

Download Data Sheet Battery disini

Download Data Sheet Diode disini

Download Data Sheet OP AMP disini

Download Data Sheet Resistor disini

Download Data Sheet Relay disini

Download Data Sheet Full Adder disini

Download Data SheetTransistor  disini

Data Sheet IC 74193 disini

Data Sheet Gerbang XOR (IC 4030) disini

Data Sheet Gerbang OR(IC 7432) disini

Download Data Sheet Motor DC disini

Download Data Sheet 7 Segment disini

Datasheet NAND gate disini

Datasheet NOR gate disini

Datasheet XOR gate disini

Datasheet XNOR gate disini

Dataheet AND gate disini

Datasheet OR gate disini

Download Datasheet pir sensor [disini]

Download Library sensor pir [disini] 

Download Library Sound Sensor [disini]

Download Datasheet Sound Sensor [disini]

Download HTML disini

Download Library Lengkap disini