Kontrol Mesin Penetas Telur Otomatis
- Memahami cara kerja thermistor, sensor berat (load cell), sensor infrared, sensor air (water sensor) dan sensor hujan (rain sensor) dalam rangkaian elektronika
- Mengetahui cara membuat rangkaian kontrol mesin penetas telur otomatis
- Mengganti peran mesin yang menetaskan telur secara konvensional menjadi mesin inkubator telur yang otomatis sehingga proses penetasan telur menjadi lebih mudah, hemat, dan praktis.
KOMPONEN YANG DIGUNAKAN[KEMBALI]
1. Thermistor NTC 10k
Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).
Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif).
- Memahami cara kerja thermistor, sensor berat (load cell), sensor infrared, sensor air (water sensor) dan sensor hujan (rain sensor) dalam rangkaian elektronika
- Mengetahui cara membuat rangkaian kontrol mesin penetas telur otomatis
- Mengganti peran mesin yang menetaskan telur secara konvensional menjadi mesin inkubator telur yang otomatis sehingga proses penetasan telur menjadi lebih mudah, hemat, dan praktis.
1. Thermistor NTC 10k
Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif).
2. Transistor NPN
Fungsi dari transistor sendiri adalah memperkuat arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian. Fungsi ini berkebalikan dengan resistor yang berperan meredam arus listrik. Transistor PNP akan aktif apabila kaki basis mendapatkan tegangan listrik positif.
3. Potensiometer
Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat
4. 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.
5. Fan DC
Sebagai kipas pendingin mesin penetas telur otomatis.
6. Dioda
Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika.
7. Ground
Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem.
8. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
9. Sensor Berat/Load Cell Sensor
Sensor yang dirancang untuk mendeteksi tekanan atau berat sebuah beban. Sensor load cell umumnya digunakan sebagai komponen utama pada sistem timbangan digital. Pengukuran yang dilakukan oleh load cell menggunakan prinsip tekanan.
10. Sensor Infrared
Rangkaian sensor infra merah menggunakan foto transistor dan led infra merah yang dihubungkan secara optik. Foto transistor akan aktif apabila terkena cahaya dari led infra merah. Antara Led dan foto transistor dipisahkan oleh jarak.
11. Sensor Kelembaban/Humidity Sensor 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.
12. Sensor Hujan/Rain Sensor
Sensor Hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi adanya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino. Dalam rangkaian ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan air di dalam wadah air yang ditempatkan di dasar mesin penetas telur otomatis.
13. Lamp/Bohlam
Lampu akan bercahaya ketika ada arus di dalamnya dan dalam rangkaian ini, lampu atau bohlam berperan sebagai penghangat mesin penetas telur otomatis.
DASAR TEORI[KEMBALI]
Ilustrasi penempatan alat:
Pada ilustrasi diatas, saya telah memakai beberapa sensor, yaitu:- Sensor Load Cell
Sensor load cell atau sensor berat pada rangkaian ini ditempatkan di dalam kandang. Keberadaan sensor ini guna mendeteksi keberadaan telur, melalui beratnya. Berat telur dikisarkan 80gr, maka ketika sensor load cell mendeteksi berat 80gr pada bagian bawah kandang, maka sensor akan mengaktifkan tuas pengangkut telur dan eskalator untuk transpor telur dari kandang menuju inkubator.- Sensor Infrared
Sensor infrared pada rangkaian ini berguna untuk menghentikan jalannya motor pada tuas dan eskalator. Sensor infrared ini ditempatkan di bagian dalam kandang, lebih tepatnya di ujung dinding inkubator. Ketika sensor infrared aktif, lampu yang bekerja sebagai pemanas dalam mesin inkubator juga secara otomatis akan menyala, dan proses inkubasi telur dimulai.
- Sensor Suhu (Thermistor)
Sensor suhu yang digunakan pada rangkaian ini adalah Thermistor. Thermistor adalah komponen atau sensor elektronika yang dipakai untuk mengukur suhu. Prinsip dasar dari termistor adalah perubahan nilai tahanan (atau hambatan atau werstan atau resistance) jika suhu atau temperatur yang mengenai termistor ini berubah. Dengan sensor ini tentunya kita bisa mengatur suhu ruangan sesuai dengan yang kita inginkan. Oleh karena itu skema rangkaian ini bisa dipakai untuk mesin penetas telur otomatis. Mesin penetas telur otomatis itu pada prinsipnya ketika suhu meningkat lebih dari seharusnya atau setelannya maka pemanas atau lampu akan padam atau kipas penyedot akan menyala. Dan ketika suhu ruangan melewati batas suhu terendah maka pemanas atau lampu akan menyala. - Sensor Kelembaban (HIH-5030)
Sensor Kelembaban dibutuhkan dalam mesin penetas telur otomatis karena kelembaban udara kisaran 50%-60% akan meningkatkan probabilitas suksesnya penetasan telur. Sensor ini akan mendeteksi tingkat uap air di permukaan wadah air atau di bawah rak telur. Apabila kelembaban dibawah 50%, tandanya air di dalam wadah berkurang atau habis. Maka LED-MERAH akan hidup, bersamaan dengan aktifnya keran air. Jika terdeteksi bahwa kelembaban udara meningkat, maka LED-HIJAU yang menandakan bahwa udara di dalam mesin sudah cukup lembab (kelembaban di atas 50%) akan hidup.- Sensor Hujan
Sensor ini akan mendeteksi keberadaan air di dalam wadah air. Saya menggunakan sensor hujan karena air yang digunakan untuk kontrol mesin penetas telur ini adalah air hujan yang ditampung. Sensor hujan disini berperan sebagai penghenti jalannya proses pengisian air. Apabila wadah sudah menampung air yang cukup, sensor hujan akan mematikan keran air.
PERCOBAAN
1. Rangkaian Percobaan[KEMBALI]
KONTROL MESIN
- Sensor Load Cell
- Sensor Infrared
- Sensor Suhu
KONTROL AIR
- Sensor Kelembaban dan Sensor Hujan
2. Prinsip Kerja[KEMBALI]
KONTROL MESIN- Sensor Load Cell
Ketika sensor load cell mendeteksi berat mulai dari sebesar 80gr, pada output sensor akan mengalir arus menuju Op-Amp. Op-amp akan memperbesar tegangan yang kemudian akan dialirkan ke basis transistor. Transistor akan mengaktifkan relay yang menggunakan sumber tenaga DC. Karena relay dialiri arus maka switch berpindah ke kiri, menyebabkan motor yang bekerja sebagai tuas dan eskalator bekerja. Telur pun ditransportasikan dari kandang menuju mesin inkubator. - Sensor Infrared
Setelah telur sampai di dalam inkubator, maka gerbang logika dari sensor akan aktif dan dari outputnya mengalirkan arus ke transistor. Relay 2 pin yang diberi sumber tenaga DC pun dialiri arus yang membuat switch berpindah. Switch yang mengaktifkan motor akan mati dan switch yang menghidupkan lampu pemanas akan hidup.- Sensor Suhu (Thermistor NTC)
Ketika suhu pada ruangan terdeteksi lebih dari 38° C maka sensor aktif. Output sensor akan mengaliri arus ke Op-Amp dan tegangannya pun membesar. Kemudian arus diteruskan ke basis transistor dan mengaktifkan relay. Relay 2 Pin yang dialiri arus DC akan berpindah switch nya. ke arah kanan. Switch yang sebelumnya menghidupkan lampu akan berpindah dan switch yang menghidupkan kipas penyedot (exhaust fan) akan terhubung. Ketika suhu ruangan turun dibawah 38° C maka relay mati dan lampu pun kembali menyala.
KONTROL AIR
- Sensor Kelembaban (HIH-5030)
Saat sensor mendeteksi kurangnya kelembaban pada udara dalam mesin, output sensor akan mengalirkan arus ke Op-Amp yang membesarkan tegangan. Dari Op-Amp, arus mengalir menuju basis transistor. Relay yang dialiri sumber tenaga DC pun akan memindahkan switch. Switch akan terhubung ke baterai dan menghidupkan LED-MERAH, bersamaan dengan aktifnya keran air. Jika terdeteksi pada sensor bahwa kelembaban udara meningkat, maka relay mati dan LED-HIJAU akan hidup, menandakan bahwa kelembaban udara di dalam mesin telah kembali ke normal.- Sensor Hujan
Sensor ini akan mendeteksi keberadaan air di dalam wadah air. Saya menggunakan sensor hujan karena air yang digunakan untuk kontrol mesin penetas telur ini adalah air hujan yang ditampung. Sensor hujan disini berperan sebagai penghenti jalannya proses pengisian air. Apabila wadah sudah menampung air yang cukup, sensor hujan akan mematikan keran air.
3. Video Rangkaian[KEMBALI]
Sensor kelembaban adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses pengukuran atau pendefinisian yang suatu kelembaban uap air yang terkandung dalam udara.
Pada ilustrasi diatas, saya telah memakai beberapa sensor, yaitu:
- Sensor Load Cell
Sensor load cell atau sensor berat pada rangkaian ini ditempatkan di dalam kandang. Keberadaan sensor ini guna mendeteksi keberadaan telur, melalui beratnya. Berat telur dikisarkan 80gr, maka ketika sensor load cell mendeteksi berat 80gr pada bagian bawah kandang, maka sensor akan mengaktifkan tuas pengangkut telur dan eskalator untuk transpor telur dari kandang menuju inkubator.
- Sensor Infrared
Sensor infrared pada rangkaian ini berguna untuk menghentikan jalannya motor pada tuas dan eskalator. Sensor infrared ini ditempatkan di bagian dalam kandang, lebih tepatnya di ujung dinding inkubator. Ketika sensor infrared aktif, lampu yang bekerja sebagai pemanas dalam mesin inkubator juga secara otomatis akan menyala, dan proses inkubasi telur dimulai.
- Sensor Suhu (Thermistor)
Sensor suhu yang digunakan pada rangkaian ini adalah Thermistor. Thermistor adalah komponen atau sensor elektronika yang dipakai untuk mengukur suhu. Prinsip dasar dari termistor adalah perubahan nilai tahanan (atau hambatan atau werstan atau resistance) jika suhu atau temperatur yang mengenai termistor ini berubah. Dengan sensor ini tentunya kita bisa mengatur suhu ruangan sesuai dengan yang kita inginkan. Oleh karena itu skema rangkaian ini bisa dipakai untuk mesin penetas telur otomatis. Mesin penetas telur otomatis itu pada prinsipnya ketika suhu meningkat lebih dari seharusnya atau setelannya maka pemanas atau lampu akan padam atau kipas penyedot akan menyala. Dan ketika suhu ruangan melewati batas suhu terendah maka pemanas atau lampu akan menyala.
- Sensor Kelembaban (HIH-5030)
Sensor Kelembaban dibutuhkan dalam mesin penetas telur otomatis karena kelembaban udara kisaran 50%-60% akan meningkatkan probabilitas suksesnya penetasan telur. Sensor ini akan mendeteksi tingkat uap air di permukaan wadah air atau di bawah rak telur. Apabila kelembaban dibawah 50%, tandanya air di dalam wadah berkurang atau habis. Maka LED-MERAH akan hidup, bersamaan dengan aktifnya keran air. Jika terdeteksi bahwa kelembaban udara meningkat, maka LED-HIJAU yang menandakan bahwa udara di dalam mesin sudah cukup lembab (kelembaban di atas 50%) akan hidup.
- Sensor Hujan
Sensor ini akan mendeteksi keberadaan air di dalam wadah air. Saya menggunakan sensor hujan karena air yang digunakan untuk kontrol mesin penetas telur ini adalah air hujan yang ditampung. Sensor hujan disini berperan sebagai penghenti jalannya proses pengisian air. Apabila wadah sudah menampung air yang cukup, sensor hujan akan mematikan keran air.
- Sensor Load Cell
- Sensor Infrared
- Sensor Suhu
KONTROL AIR
- Sensor Kelembaban dan Sensor Hujan
- Sensor Load Cell
Ketika sensor load cell mendeteksi berat mulai dari sebesar 80gr, pada output sensor akan mengalir arus menuju Op-Amp. Op-amp akan memperbesar tegangan yang kemudian akan dialirkan ke basis transistor. Transistor akan mengaktifkan relay yang menggunakan sumber tenaga DC. Karena relay dialiri arus maka switch berpindah ke kiri, menyebabkan motor yang bekerja sebagai tuas dan eskalator bekerja. Telur pun ditransportasikan dari kandang menuju mesin inkubator.
- Sensor Infrared
Setelah telur sampai di dalam inkubator, maka gerbang logika dari sensor akan aktif dan dari outputnya mengalirkan arus ke transistor. Relay 2 pin yang diberi sumber tenaga DC pun dialiri arus yang membuat switch berpindah. Switch yang mengaktifkan motor akan mati dan switch yang menghidupkan lampu pemanas akan hidup.
- Sensor Suhu (Thermistor NTC)
Ketika suhu pada ruangan terdeteksi lebih dari 38° C maka sensor aktif. Output sensor akan mengaliri arus ke Op-Amp dan tegangannya pun membesar. Kemudian arus diteruskan ke basis transistor dan mengaktifkan relay. Relay 2 Pin yang dialiri arus DC akan berpindah switch nya. ke arah kanan. Switch yang sebelumnya menghidupkan lampu akan berpindah dan switch yang menghidupkan kipas penyedot (exhaust fan) akan terhubung. Ketika suhu ruangan turun dibawah 38° C maka relay mati dan lampu pun kembali menyala.
KONTROL AIR
- Sensor Kelembaban (HIH-5030)
Saat sensor mendeteksi kurangnya kelembaban pada udara dalam mesin, output sensor akan mengalirkan arus ke Op-Amp yang membesarkan tegangan. Dari Op-Amp, arus mengalir menuju basis transistor. Relay yang dialiri sumber tenaga DC pun akan memindahkan switch. Switch akan terhubung ke baterai dan menghidupkan LED-MERAH, bersamaan dengan aktifnya keran air. Jika terdeteksi pada sensor bahwa kelembaban udara meningkat, maka relay mati dan LED-HIJAU akan hidup, menandakan bahwa kelembaban udara di dalam mesin telah kembali ke normal.
- Sensor Hujan