1. Tujuan [kembali]
a. Mempelajari rangkain Kontrol Kelembaban Tanah
b. Mempelajari simulasi Kontrol Kelembaban Tanah
c. Mempelajari prinsip kerja Kontrol Kelembaban Tanah
2. Alat dan Bahan [kembali]
a. Logic State
[Logic State Source (Momentary Action)]
Spesifikasi dari Toggle adalah :
• Jumlah pin : 6
• Konfigurasi : SPST
• Tipe : Toggle
• Logika : 0-1
b. Sensor Sensor Soil Moisture
Spesifikasi dari Sensor Soil Moisture :
· Tegangan Operasi: 3.3V hingga 5V DC
· Operasi Saat Ini: 15mA
· Output Digital - 0V hingga 5V, Level pemicu yang dapat disesuaikan dari preset
· Output Analog - 0V hingga 5V berdasarkan radiasi infra merah dari nyala api yang jatuh pada
sensor
· LED menunjukkan keluaran dan daya
· Ukuran PCB: 3,2 cm x 1,4 cm
· Desain berbasis LM393
· Mudah digunakan dengan Mikrokontroler atau bahkan dengan IC Digital / Analog normal
· Kecil, murah, dan mudah didapat
Konfigurasi Sensor Soil Moisture :
c. NPN
(Bipolar Transistor Primitive)
Spesifikasi dari NPN :
Konfigurasi NPN :
d. Relay
Spesifikasi Relay:
Konfigurasi relay:
e. Battery
Spesifikasi Battery:
Klasifikasi: Alkaline
Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)
Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61
Tegangan Nominal: 9.0 volt
Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C
Berat Khas: 45 gram
Volume Umum: 21 sentimeter kubik
Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C
Terminal: Jepretan Miniatur
Konfigurasi Battery:
f. Resistor
Spesifikasi Resistor:
Konfigurasi Resistor:
g. LED
Spesifikasi LED:
Konfigurasi LED:
h. Ground
i. Sound Sensor
Spesifikasi dari Sound Sensor:
· Tegangan kerja: DC 3.3-5V
· Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan
· Dimensi: 32 x 17 mm
· Indikasi keluaran sinyal
· Output sinyal saluran tunggal
· Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah
· Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara
· Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)
Konfigurasi Sound Sensor :
j. Motor DC
Spesifikasi Motor DC
Konfigurasi motor DC:
k. Op Amp
Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output.
Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input.
Penguat Non-inverting (Op Amp)
Rangkaian untuk penguat non-inverting adalah seperti yang ditunjukkan gambar (3).
Gambar 3
Rangkaian Penguat Non-Inverting
Penguat tersebut dinamakan penguat non-inverting karena masukan dari penguat tersebut adalah masukan non-inverting dari Op Amp. Tidak seperti penguat inverting, sinyal keluaran penguat jenis ini sefasa dengan sinyal masukannya. Seperti pada rangkaian penguat inverting syarat ideal sebuah penguat adalah tegangan masukan sama dengan 0 dan impedansi masukan tak terhingga. sehingga dari rangkaian tersebut dapat diperoleh rumus penguat adalah sebagai berikut :
Inverting Amplifier
NonInverting
Rangkaian Dasar OpAmp
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
L. Buzzer
Spesifikasi :
• Rated Voltage : 6V DC
• Operating Voltage : 4 to 8V DC
• Rated Current* : ≤30mA
• Sound Output at 10cm* : ≥85dB
• Resonant Frequency : 2300 ±300Hz
• Tone : Continuous
• Operating Temperature : -25°C to +80°C
• Storage Temperature : -30°C to +85°C
• Weight : 2g
Konfigurasi Pin :
• Pin 1 : Positive
• Pin 2 : Negative
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.
A. Konfigurasi Pin
Pin Name | Description |
VCC | Power Supply Input |
GND | Power Supply Ground |
OUT | Active High Output |
5VDC Operating voltage
I/O pins are 5V and 3.3V compliant
Range: Up to 20cm
Adjustable Sensing range
Built-in Ambient Light Sensor
20mA supply current
Mounting hole
Size: 50 x 20 x 10 mm (L x B x H)
Hole size: φ2.5mm
3. Dasar Teori
[kembali]
a. Logic State
Berfungsi sebagai untuk memutuskan alur energi yang menyambungkan ke IC, atau untuk menghubungkannya . Jadi logic toggle dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus alur.
Simbol Logic State di Proteus :
b. Sensor Soil Moisture
Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembapan tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontoller seperti arduino. Sensor kelembapan tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik menggunakan hidroton.
Soil Moisture dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembapan tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket pejualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembapan dan module ektroniknya sebagai amplifier sinyal.
Logo Sensor Soil Moisture di proteus : :
c. NPN
Transistor 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 EmitorhFE = iC/iB
dimana, iC = perubahan arus kolektor
iB = perubahan arus basis
hFE = arus yang dicapai
Simbol NPN di proteus :
d. Relay
Relay adalah suatu piranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakkan sejumlah kontraktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronik yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontraktor akan tertutup (menyala ) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (indikator) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontraktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.
Kapasitas Pengalihan Maksimum:
Simbol Relay di Proteus :
e. Battery
Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).
Simbol battery di proteus:
f. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.
Rumus Resistor:
Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
Simbol Resistor:
g. LED
LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di kehidupan manusia saat ini. LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan. dan banyak lagi
Pada dasarnya LED itu merupakan komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memencarkan cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Rumus mencari resistor pada LED:
R = (VS – VL) / I
Dimana :
R = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))
VS = Tegangan Input (dalam Volt (V))
VL = Tegangan LED (dalam Volt (V))
I = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))
Simbol LED di Proteus:
h. Ground
adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.
Simbol ground di proteus :
i. Sound Sensor
Modul sensor suara memberikan cara mudah untuk mendeteksi suara dan umumnya digunakan untuk mendeteksi intensitas suara. Modul ini dapat digunakan untuk keamanan, sakelar, dan pemantauan aplikasi. Akurasinya dapat dengan mudah disesuaikan untuk kenyamanan penggunaan. Ini menggunakan mikrofon yang memasok input ke amplifier, detektor puncak dan penyangga.
j. Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.
Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.
Simbol motor DC di proteus:
Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.
l. Infrared Sensor
4. Langkah-langkah [kembali]
5. Rangkaian Simulasi [kembali]
6. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]
Pada rangkaian ini akan mendeteksi kelembaban pada tanah. Saat Buzzer berbunyi itu menandakan kelembapan di tanah sedikit atau berkurang. Maka sound sensor akan mengaktifkan pompa air. Setelah tanah terisi air dan menyerap maka kelembapan akan dideteksi oleh sensor soil moisture. Maka LED red akan menyala yang menandakan kelembapan tanah sudah kembali
Saat terdapat sentuhan berupa jari pada touch sensor maka terdapat tegangan yang mengalir yang akan mengaktifkan sprinkler rotary dan apabila terdapat manusia yang mendekati sprinkler maka infrared sensor akan mendeteksi manusia dan sprinkler akan berputar menjauhi manusia
7. Download [kembali]
Download HTML [ D I S I N I ]
Download Rangkaian [ D I S I N I ]
Downlod Video [ D I S I N I ]
Download Datasheet Sensor Soil Moisture [ D I S I N I ]
Download Datasheet NPN Transistor [ D I S I N I ]
Download Datasheet Battery [ D I S I N I ]
Download Datasheet Motor DC [ D I S I N I ]
Download Datasheet Relay [ D I S I N I ]
Download Datasheet Resistor [ D I S I N I ]
Download Datasheet Op-amp [ D I S I N I ]
Download Datasheet Infrared Sensor [ D I S I N I ]
Download Library Sensor Soil Moisture [ D I S I N I ]
Download Library Sound Sensor [ D I S I N I ]
Download Library Infrared Sensor [ D I S I N I ]
Download Library Touch Sensor [ D I S I N I ]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar