Tugas Besar: Ruang Khusus Perokok

Alat yang paling sering muncul dan sangat penting didalam dunia elektronika. Solder termasuk kedalam alat yang menggunakan listrik, Yaitu listrik diubah menjadi energy panas. Solder merupakan toolkit elektronika yang pokok dalam merakit komponen elektronika, fungsi solder adalah untuk mencairkan timah sebagai perekat kaki komponen elektronika pada jalur PCB.

2. Timah

Timah adalah teman dekat dari solder. Solder memiliki fungsi yaitu mencairkan timah untuk merekatkan komponen. Timah sendiri disini berfungsi untuk merekatkan komponen-komponen seperti resistor, kapasitor, transistor, IC, dll pada PCB (Printed Board Circuit). Untuk merekatkan kaki-kaki komponen pada PCB timah harus dipanaskan dengan menggunakan solder.

3. BOR Listrik

Bor PCB ini berfungsi untuk mengebor titik-titik pada PCB yang telah di design sebelumnya.

4. Atraktor (Penyedot Timah)

Atraktor berfungsi untuk menyedot timah jika terjadi kesalahan dalam melakukan solderan.

5. Pinset

Pinset merupakan toolkit yang berfungsi untuk memegang komponen elektronika yang akan disolder.

ii. Tool Kit Elektronika

1. Tang

2. Obeng

3. Gergaji besi

4. Kikir

5. Tes Pen

DC Voltmeter

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

SPESIFIKASI
1. Rentang : DC 0-100V
2. Rentang daya : DC 4-40V
3. Batas Input max : 40V.
Apabila melebihi 40V, maka voltmeter akan mengalami kerusakan permanen
4. Berat bersih : 4.5 gr
5. Ukuran : L 30mm * W 11.7mm * H 9.2mm.
Lubang baut : 23mm x 10mm
6. Acurate rate : 3%
7. Konsumsi arus : 20mA
8. Refresh rate : >= 200ms / kali
9. Display : 0.56 inch LED tabung digital
10. Jumlah kabel : 3 buah
11. Suhu operasi : -10 C - +65 C
12. Warna tulisan : merah, hijau, biru

Probes/wire

Kabel listrik adalah media untuk menghantarkan arus listrik. Kabel listrik terdiri dari bahan isolator dan konduktor.

DC Generator

Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi. Diagram Generator DC ditampilkan di bawah.

Tegangan (v): 12V

Output daya: 1.5KW

Kecepatan Revolusi: 2400RPM

Power Supply

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.

DC Digital Regulated Power Supply

Spec : Input 220V

Output 0.1V - 30V

Ampere 0,1A - 5A

Max Power 150 Wat

Auto proteksi konsleting

Low Noise

Low ripple

Grade : Industial grade/labolatory grade, beropeasi 24 jam tak masalah.

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.

b. Bahan

Resistor

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai resistor atau hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Fungsi Resistor

Sebagai penahan arus listrik.
Sebagai pengurang nilai arus listrik (ampere).
Sebagai pembagi tegangan (Menggunakan rangkaian pembagi tegangan).
Sebagai pengurang nilai tegangan (Volt).

Terlihat pada gambar bahwa :

Gelang ke-1 menentukan digit pertama
Gelang ke-2 menentukan digit kedua
Gelang ke-3 menentukan pengali (dikali 101 atau 102 atau 103 dan seterusnya)

Specifications:

Resistance Model:1KΩ Ohm.

Voltage:1/2 Watt.

Resistance Tolerance：±5%.

Main Material: Flame Retardant Coating.

Lead Free & RoHS Compliant.

Transistor 2N1711

Type Designator: 2N1711
Material of Transistor: Si
Polarity: NPN
Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 0.8 W
Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 75 V
Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 50 V
Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 7 V
Maximum Collector Current |Ic max|: 0.6 A
Max. Operating Junction Temperature (Tj): 175 °C
Transition Frequency (ft): 70 MHz
Collector Capacitance (Cc): 25 pF
Forward Current Transfer Ratio (hFE), MIN: 100
Noise Figure, dB: -

Diode

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. Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu:

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

Relay 2P

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

Button

Push button switch (saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.

Spesifikasi

Tegangan Rata : 12V

Arus Rata : 50mA

Ukuran : 6 x 6 x 5 mm

Hambatan kontak :

Suhu penyolderan : maksimal 240C selama 3 detik

Suhu kerja : -25 - +70 Celcius

Battery

Baterai adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik (sebagai sumber tegangan). Simbol baterai pada suatu rangkaian listrik dengan tegangan DC atau rangkaian elektronika :

Gerbang Logika NOT (7404)

Jenis berikutnya adalah gerbang NOT. Gerbang NOT ini berfungsi sebagai pembalik keadaan. Jika input bernilai 1 maka outputnya akan bernilai 0 dan begitu juga sebaliknya.

Gerbang Logika AND

Gerbang AND ini memerlukan dua atau lebih input untuk menghasilkan satu output. Jika semua atau salah satu inputnya merupakan bilangan biner 0, maka outputnya akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner 1, maka outputnya akan menjadi 1.

Gerbang Logika XOR (4030)

Gerbang XOR adalah gabungan dari gerbang NOT, AND, dan OR. Selain dari ketiga gabungan tersebut, gerbang logika XOR juga bisa menggunakan gabungan gerbang logika yang lain.

IC Op-Amp LM358

LM358 IC adalah kekuatan besar, rendah serta gampang dipakai dual channel op-amp IC. Ini dirancang serta diperkenalkan oleh semikonduktor nasional. Ini terdiri dari dua kompensasi internal, gain tinggi, op-amp independen. IC ini dirancang untuk khusus beroperasi dari catu daya tunggal melewati beberapa tegangan.

Diagram pin LM358 IC terdiri dari 8 pin, di mana:

Pin-1 dan pin-8 adalah o / p dari komparator
Pin-2 dan pin-6 adalah pembalik i / id
Pin-3 dan pin-5 adalah non inverting i / id
Pin-4 adalah terminal GND
Pin-8 adalah VCC +

IC Counter 4026

IC CD4026 adalah jawaban untuk kebutuhan user akan sebuah IC yang dapat melakukan penghitungan sekaligus juga menyediakan decoder seven segment, tanpa perlu menambahkan lagi IC lain. Didalam IC CD4026 terdapat sebuah BCD counter, yaitu rangkaian counter yang menghitung dari 0 sampai 9 (= modul 10).

Display decoder dari CD4026 dibuat untuk mengendalikan langsung seven segment Common Cathode. Terdapat pula fasilitas clock in dan carry out untuk membuat beberapa IC 4026 dapat dirangkai membentuk counter yang lebih dari satu digit.

IC Demux 4556

Demultiplekser adalah suatu piranti untuk memilih satu keluaran dari beberapa keluaran yang tersedia. Demultiplekser identik dengan saklar putar (rotary) satu kutub banyak posisi. IC 4556 merupakan salah satu jenis Demux yang terdiri dari 6 input dan 8 output. IC ini dirancang untuk kecepatan tinggi seperti memory demux dan sistem transmisi data.

IC 4556 mempunyai kaki yang terdiri dari :

Kaki 1,2,3 : merupakan kaki input select A,B,C

Kaki 4,5,6 : merupakan kaki input enable G1,G2,G3 atau G1,dan G2note1

Kaki 8 : merupakan ground

Kaki 7,8,9,10,11,12, 13,14,15 : merupakan output

Kaki 16 : merupakan VCC.

IC Decoder 7447

IC 7447, merupakan IC TTL Decoder BCD to 7 Segment. IC ini berfungsi untuk mengubah kode bilangan biner BCD (Binary Coded Decimal) menjadi data tampilan untuk penampil/display 7 segment yang bekerja pada tegangan TTL (+5 volt DC).

Dalam aplikasi decoder, ketiga jalur kontorl (LT, RBI dan RBO) harus diberikan logika HIGH dengan tujuan data input BCD dapat masuk dan penampil 7 segmen dapat menerima data tampilan sesuai data BCD yang diberikan pada jalur input.

IC 7447 biasanya dipasangkan dengan 7 segment common anode. Hal ini dikarenakan output untuk IC 7447 berlogika low.

IC Full Adder 7482

IC 7482 merupakan IC Full Adder 4 bit berfungsi untuk penjumlahan penuh (Full adder) yaitu suatu untai yang terdiri dari delapan buah input dan empat buah output.

Komponen Input

o Sensor PIR

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.

Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.

Blok Diagram Sensor PIR

Jangkauan Sensor PIR

Grafik Respon Sensor PIR

Sensor PIR atau disebut juga Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object.

Spesifikasi
1. Vin : DC 5V 9V
2. Radius : 180 derajat
3. Jarak deteksi : 5 7 meter
4. Output : Digital TTL
5. Memiliki setting sensitivitas
6. Memiliki setting time delay
7. Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm
8. Berat : 10 gr

o Sensor Infrared

o Sensor Load Cell

Sensor load cell merupakan sensor yang dirancang untuk mendeteksi tekanan atau berat sebuah beban, sensor load cell umumnya digunakan sebagai komponen utama pada sistem timbangan digital.

Karakteristik Respon Sensor Load Cell

o Sensor Gas MQ-5

Sensor gas MQ-5 adalah sensor semikonduktor yang digunakan untuk mendeteksi jenis gas butane yang banyak terkandung pada Liquid Premium Gas (LPG) [8]. Bahan penting dari MQ-5 adalah timah dioksida (SnO2), yang memiliki konduktivitas sangat rendah dalam udara bersih.

o Sensor Flame

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.

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

Spesifikasi :

- Jangkauan spektrum : 760 - 1100 (nm)

- Sudut yang terdeteksi : 0° - 60°

- Catu Daya : 3,3V - 5,3V

- Temperatur Kerja : -25°C sampai 85°C

- Dimensi : 27,3 x 15,4 (mm)

Aplikasi :

- Mendeteksi api.

- Robot pemadam api.

- Alarm kebakaran.

o Sensor UV (APDS-9002)

Grafik respon sensor UV

Sensor UV atau Phototransistor merupakan jenis transistor yang bias basisnya berupa cahaya infra merah. Besarnya arus yang mengalir di antara kolektor dan emitor sebanding dengan intensitas cahaya yang diterima photo transistor tersebut. Photo transistor pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan photodioda. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respon dari photo transistor secara umum akan lebih lambat dari pada photodioda.

Karakteristik Sensor Phototransistor

Sensor photo transistor memiliki beberapa karakteristik yang sering digunakan dalam perancangan, yaitu:
Dalam rangkaian jika menerima cahaya akan berfungsi sebagai resistansi.
Dapat menerima penerimaan cahaya yang redup (kecil).
Semakin tinggi intensitas cahaya yang diterima, maka semakin besar pula resistansi yang dihasilkan.
Memerlukan sumber tegangan yang kecil.
Menghantarkan arus saat ada cahaya yang mengenainya.
Penerimaan cahaya dilakukan pada bagian basis.
Apabila tidak menerima cahaya maka tidak akan menghantarkan arus.

Komponen Output

o 7-Segment Display Common Cathoda & Common Anoda

Spesifikasi :

- Jumlah digit 1

- Warna : Green Super Bright

- Common : Anoda

- Dimensi : 5" (inch)

Spesifikasi :

- Jumlah digit 1

- Warna : Red Super Bright

- Common : Cathoda

- Dimensi : 5" (inch)

Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital.

o Speaker

Perangkat keras yang dinamakan dengan speaker ini memang menjadi sebuah perangkat yang tidak bisa dipisahkan, terutama jika dengan komputer. Sebab Speaker memiliki peranan yang sangat penting untuk bisa mengeluarkan hasil dari pemrosesan suara. Dan untuk mendukung suara yang dihasilkan makin maksimal

Body Material : Mild steel

Color : Red

Power (W) : 12 watt

Frequency Response : 600-5000Hz

Transformer : 25/70 Vrms

Net Weight :2.2kg

o Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC

o 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 digunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar infra merah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV atau Remote Control perangkat elektronik lainnya.

FUNGSI LED (LIGHT EMITTING DIODE)

Pada saat ini banyak sekali fungsi dari komponen LED yang telah diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya bahkan tidak hanya dalam dunia elektronika saja namun merambah ke berbagai kebutuhan yang menggunakan LED sebagai komponen utama karena memang sangat efisien. Berikut ini adalah beberapa contoh aplikasi penggunaan LED dalam kehidupan sehari-hari :

Sebagai indikator atau petunjuk dalam peralatan dan rangkaian elektronik. Hal ini dapat dilihat dari warna cahaya yang dipancarkan oleh LED yaitu berupa warna merah dan hijau
Sebagai sensor inframerah pada remote control (TV, AC, AV Player)
Papan media advertising (periklanan) seperti running text, videotron dan megatron
Sebagai komponen utama dalam monitor komputer atau televisi yang menggunakan teknologi LED pada layarnya
Lampu penerangan pada kendaraan, rumah dan jalan
Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor)
Lampu dekorasi interior maupun eksterior

o Lamp (Bohlam)

Lampu Pijar atau disebut juga Incandescent Lamp adalah jenis lampu listrik yang menghasilkan cahaya dengan cara memanaskan Kawat Filamen di dalam bola kaca yang diisi dengan gas tertentu seperti nitrogen, argon, kripton atau hidrogen. Kita dapat menemukan Lampu Pijar dalam berbagai pilihan Tegangan listrik yaitu Tegangan listrik yang berkisar dari 1,5V hingga 300V.

Lampu Pijar yang dapat bekerja pada Arus DC maupun Arus AC ini banyak digunakan di Lampu Penerang Jalan, Lampu Rumah dan Kantor, Lampu Mobil, Lampu Flash dan juga Lampu Dekorasi. Pada umumnya Lampu Pijar hanya dapat bertahan sekitar 1000 jam dan memerlukan Energi listrik yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis-jenis lampu lainnya.

Tipe : Bohlam LED DC

Voltase : DC 12V

Watt : 20 watt

Faktor Daya : >0.7

koneksi : Kabel DC 12V

Fluks Cahaya : 1090 LM

LED : 6000k

CRI : >70

3. Dasar Teori [Kembali]

Pintu dengan Counter (Otomatis Menghitung Orang)

Pada pintu ditempatkan sensor PIR dan sensor Infrared. Jika sensor PIR dan Infrared mendeteksi adanya orang yang masuk dari pintu, maka sensor-sensor tersebut akan mengaktifkan counter yang menghitung jumlah orang. Perhitungan jumlah orang yang masuk ke dalam ruangan penting untuk membatasi jumlah pengunjung ruangan khusus perokok, karena ruangan tersebut memiliki kapasitas maksimum.

Sensor PIR

Grafik respon sensor PIR terhadap arah, jarak, dan kecepatan

Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.

Grafik respon sensor PIR terhadap suhu

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.

Sensor Infrared

Prinsip kerja sensor infrared adalah ketika sensor memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan sebagian radiasi dipantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, keluaran dari sensor ditentukan.

Keamanan dan Sirkulasi Udara

Pada atap ditempatkan sensor Gas dan sensor Flame. Jika sensor Gas mendeteksi adanya gas, maka exhaust fan yang berperan sebagai alat sirkulasi udara akan aktif. Jika sensor Flame mendeteksi adanya api, maka water sprinkler, LED merah (indicator api), dan fire alarm akan aktif.

Adapula seven segment sebagai output yang mengindikasikan level bahaya pada ruangan. Apabila seven segment menunjukkan angka 0 berarti tidak ada gas maupun api. Jika 7-Segment menunjukkan angka 1 berarti terdeteksi api atau gas (salah satunya) pada sensor. Jika 7-Segment menunjukkan angka 2 berarti ruangan berada di level paling bahaya, yaitu terjadinya kebakaran, dimana terdapat unsur api dan gas di dalam ruangan.

Sensor Gas

Grafik respon sensor gas

Kemampuan sensor gas untuk mendeteksi adanya perbedaan konsentrasi gas tergantung dari chemireistor untuk menghantarkan arus listrik. Chemiresistor yang biasa digunakan adalah Tin Dioxide (SnO2) yang merupakan semikonduktor tipe N yang mempunyai elektron bebas (elemen donor). Umumnya kandungan oksigen di udara lebih banyak bila dibandingkan degnan gas yang mudah terbakar lainnya. Partikel oksigen akan menarik elektron bebas yang berada pada SnO2 sehingga elektron akan terkumpul di permukaan. Karena tidak ada elektron bebas yang tersedia, arus keluaran akan menjadi nol.

Ketika sensor gas ditempatkan pada suatu tempat yang terdapat gas beracun atapun gas yang mudah terbakar, maka gas pereduksi akan bereaksi dengan oksigen yang teradopsi. Hal ini menyebabkan terputusnya ikatan kimia antara oksigen dengan elektron bebas sehingga elektron bebas akan terlepas. Karena elektron bebas kembali ke tempat semula, maka arus listrik akan mengalir. Aliran arus listrik akan sebanding dengan jumlah elektron bebas yang terdapat pada SnO2, jika gas sangat beracun maka akan ada lebih banyak elektron bebas.

Sensor Flame

Grafik respon sensor flame

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. Yang dimana memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu.

Pembuangan Asbak Otomatis

Sensor Loadcell

Sensor load cell adalah jenis sensor beban yang banyak digunakan untuk mengubah beban atau gaya menjadi perubahan tegangan listrik. Perubahan tegangan listrik tergantung dari tekanan yang berasal dari pembebanan. Pada sensor load cell terdapat strain gauge yaitu komponen elektronika yang digunakan untuk mengukur tekanan. Strain gauge dikonfigurasikan menjadi rangkaian jembatan wheatstone. Jembatan wheatstone terdiri dari empat buah resistor yang dirangkai seri dan paralel.

Sensor load cell membutuhkan sumber tegangan V (+) dan V (-) untuk bekerja. Sumber tegangan load cell sebesar 5 – 12 VDC.

Tegangan luaran sensor load cell akan bertambah seiring dengan meningkatnya berat beban pada sensor load cell. Misalnya awal mula tanpa diberi beban 00,0 mV meningkat perlahan-lahan menjadi 01,0 mV dan seterusnya sampai berat beban maksimal sensor load cell.

Karakteristik Respon Sensor Load Cell

Pembuangan asbak otomatis didukung oleh sensor loadcell yang dapat mendeteksi berat. Pada rangkaian ini sensor loadcell akan mendeteksi berat sampah seperti abu dan puntung rokok di dalam asbak. Jika berat sudah melebihi 100 gram, maka tuas yang akan membuang sampah akan aktif, bersamaan dengan LED merah indicator bahwa asbak penuh. Sementara jika berat isi asbak masih kurang dari 100 gram, maka tuas penutup asbak akan aktif bersamaan dengan LED hijau yang menunjukkan asbak belum penuh.

Op-Amp

Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.

Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya.

Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu;

Gain sangat besar (AOL>>).
Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga.
Impedansi input sangat besar (Zi>>).
Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.
Impedansi output sangat kecil (Zo<<).

Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkan dengan Zo<<.

Rangkaian dalam op-amp

Detektor Inverting

Rangkaian detektor inverting

Bentuk gelombang input dan gelombang output

kurva karakteristik I-O

Penerangan Otomatis

Sistem penerangan pada ruangan khusus perokok ini dikontrol menggunakan sensor phototransistor yang dapat mendeteksi cahaya matahari. Apabila ada cahaya matahari, maka sensor akan aktif. Pada rangkaian ini, lampu di ruangan akan hidup ketika tidak terdeteksi adanya cahaya matahari (pada malam hari saja).

Sensor UV/Phototransistor (APDS-9002)

Grafik respon sensor UV

Sensor yang dapat mengukur besar intensitas cahaya. Pada umumnya terletak di dalam HP yang kalau terkena cahaya matahari, cahaya yang dipancarkan oleh layar HP semakin terang. Input yang diterima berupa cahaya dan output yang akan dihasillkan berupa tegangan yang dapat memicu nyala pada rangkaian yang di sini pada umumnya digunakan pada laya HP atau Smartphone. Penggunaan Ambient Light Sensor harus disertai dengan Op-Amp dikarenakan keluaran yang dihasilkan oleh Ambient Light Sensor tidak sampai sebesar 5 Volt.

Grafik respon sensor

Bentuk sensor

Photo Transistor adalah Transistor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik dan memiliki penguat (gain) Internal. Penguat Internal yang terintegrasi ini menjadikan sensitivitas atau kepekaan Photo Transistor terhadap cahaya jauh lebih baik dari komponen pendeteksi cahaya lainnya seperti Photo Diode ataupun Photo Resistor.

Photo Transistor dirancang khusus untuk aplikasi pendeteksian cahaya sehingga memiliki Wilayah Basis dan Kolektor yang lebih besar dibanding dengan Transistor normal umumnya. Bahan Dasar Photo Transistor pada awalnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Silikon dan Germanium yang membentuk struktur Homo-junction.

Photo Transistor pada umumnya dikemas dalam bentuk transparan pada area dimana Photo Transistor tersebut menerima cahaya.

4. Percobaan [Kembali]

Langkah-langkah:

Persiapkan alat dan bahan (komponen-komponen elektronika) yang dibutuhkan.
Susun dan hubungkan komponen sesuai dengan gambar rangkaian.
Jalankan atau simulasikan rangkaian.

5. Gambar Rangkaian [Kembali]

Kondisi terdapat 1 orang di dalam ruangan

Kondisi tidak ada api maupun gas

Kondisi isi asbak < 100 gram (belum penuh)

Kondisi isi asbak > 100 gram (penuh)

Kondisi siang (lampu mati)

Kondisi malam (lampu hidup)

6. Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]

Pintu dengan Counter (Otomatis Menghitung Orang)

Rangkaian ini ditempatkan di bagian atas pintu.

Ketika sensor infrared dan sensor PIR mendeteksi adanya orang pada pintu, maka kedua sensor tersebut aktif dan kemudian mengeluarkan output tegangan sebesar 5 Volt. Kemudian arus listrik mengalir ke transistor NPN. Pada basis transistor tertera tegangan sebesar 4.87 Volt yang membuat transistor aktif. Output dari transistor diumpankan melalui pin A pada demultiplexer. Pin B pada demux dihubungkan ke reset button. Pin E pada demux dihubungkan ke ground. Ketika sensor aktif, pin Q1 pada demux berlogika 0 (low), tapi kemudian menggunakan gerbang logika not, dibalikkan logikanya menjadi 1 (high). Hal itu menyebabkan clock pada counter akan aktif (dengan kondisi pin INH = clock inhibit berlogika low). IC Counter yang sudah dibekali decoder di dalamnya akan mengaktifkan seven segment. IC counter yang pertama dihubungkan pin CO (carry out) nya ke pin CLK (clock) IC counter yang kedua agar dapat menghasilkan perhitungan bilangan 2-digit yang sinkron. Seven segment yang terhubung pada IC counter kedua baru akan mengeluarkan perubahan angka setiap 10 kali inputan clock pada IC counter yang pertama.

Keamanan dan Sirkulasi Udara

Rangkaian untuk bagian keamanan dan sirkulasi udara ini ditempatkan pada plafon atau bagian atas ruangan.

Untuk bagian keamanan kami menggunakan sensor flame sebagai pendeteksi api jika terjadi kebakaran di dalam ruangan. Ketika terdeteksi adanya api, maka sensor flame akan mengeluarkan tegangann output sebesar 5 volt. Kemudian arus listrik output tersebut akan mengalir ke pin A1 pada IC Full adder. IC Full adder akan meloloskan arus pada pin S1 yang kemudian diteruskan ke transistor NPN, dengan nilai tegangan pada basis sebesar 0.96 Volt. Karena transistor aktif, maka relay pun aktif dan berpindah sehingga mengaktifkan output yaitu water sprinkler (motor), LED Merah (indikator api) dan fire alarm (speaker).

Adapula bagian sirkulasi udara yang menggunakan sensor gas MQ-5. Ketika terdeteksi adanya asap, maka sensor gas akan mengaktifkan output tegangan sebesar 5 volt. Arus kemudian mengalir ke IC Full adder pada pin B2. IC Full adder akan meloloskan arus pada pin S2 yang kemudian diteruskan ke transistor NPN dengan nilai tegangan pada basis sebesar 0.87 Volt. Karena transistor aktif, maka relay pun aktif dan berpindah sehingga mengaktifkan output yaitu exhaust fan yang akan membuang asap ke luar ruangan.

Pembuangan Asbak Otomatis

Rangkaian pembuangan asbak otomatis ini diintegrasikan pada meja. Komponen sensor loadcell ditempatkan di bagian bawah asbak agar dapat mendeteksi berat isi asbak.

Ketika sensor loadcell mendeteksi berat lebih dari 100 gram, maka sensor tersebut mengeluarkan output tegangan sebesar 1.02 miliVolt (minimal 1.02 mV untuk mengaktifkan pembuangan isi asbak). Kemudian tegangan tersebut akan melewati non-inverting amplifier yang akan menguatkan tegangan dengan rumus Av (voltage gain) = (1+Rf/Rin). Lalu, arus melewati detektor inverting. Pada output detektor inverting tegangannya sebesar 2.83 Volt. Kemudian arus melewati fixed bias transistor dengan tegangan di basis transistor sebesar 0.83 Volt, yang akan mengaktifkan transistor. Karena transistor aktif, maka relay pun aktif dan berpindah sehingga mengaktifkan output yaitu tuas (motor) pembuang isi asbak dan LED Merah sebagai indicator bahwa asbak penuh. Sementara jika berat isi asbak masih kurang dari 100 gram, maka tuas penutup asbak akan aktif bersamaan dengan LED hijau yang menunjukkan asbak belum penuh.

Penerangan Otomatis

Rangkaian penerangan otomatis ini diletakkan pada plafon ruangan sebagai pengontrol lampu di dalam ruangan.

Ketika sensor UV mendeteksi cahaya matahari (siang hari), maka transistor akan aktif dengan tegangan pada basis 0.87 Volt. Relay pun aktif dan berpindah ke kiri yang menyebabkan output tidak terhubung dan tidak aktif.

Sebaliknya, ketika malam hari, sensor UV tidak menghasilkan output tegangan. Alhasil, relay tak berpindah dan rangkaian output membentuk rangkaian tertutup. Hal ini menyebabkan lampu hidup karena terhubung ke sumber tegangan yaitu baterai.

7. Video Rangkaian [Kembali]

8. Link Download [Kembali]

a. HTML

b. File Rangkaian

c. Video Rangkaian

d. Datasheet Transistor 2N1711

e. Datasheet Counter 4026

f. Datasheet Demux 4556

g. Datasheet Decoder 7447

h. Datasheet Full Adder 7482

i. Datasheet Sensor PIR

j. Datasheet Sensor Infrared