Aplikasi Lampu Otomatis Menggunakan Sensor Cahaya
1. Mengetahui rangkaian aplikasi lampu otomatis dengan sensor cahaya
2. mensimulasikan rangkaian pada software proteus.
1. Alat
A. Motor DC
Motor DC alat yang mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya generatorDC dapat difungsikan sebagai motor DC.
Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya.
B. Photodiode (Dioda Foto)
Photodiode adalah komponen Elektronika yang dapat mengubah cahaya menjadi arus listrik. Dioda Foto merupakan komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan tergolong dalam keluarga Dioda.
C. LDR
.jpg)
fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap. Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya.
2.Bahan
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 juga memiliki dua koneksi catu daya yaitu satu untuk catu daya positif dan satu lagi untuk catu daya negatif.
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V = I.R).
Resistor 1k Ohm
Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik.Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.
C.Transistor NPN
Transistor NPN digunakan untuk memanfaatkan amplifier di mana kebisingan rendah merupakan faktor pentin.alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya
3.Dasar Teori;[kembali}
1.LDR
Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya. Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton yang diserap oleh semikonduktor akan enyebabkan elektron memiliki energi yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan lubangnya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya. Aplikasi yang sering enggunakan sensor ini adalah aplikasi pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis. Atau bisa juga kita gunakandi kamar kita sendiri.
Dalam LDR saat cahaya redup artinya bahwa LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya bahwa pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang.
2.Photodiode (Dioda Foto)
Photodiode adalah komponen Elektronika yang dapat mengubah cahaya menjadi arus listrik. Dioda Foto merupakan komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan tergolong dalam keluarga Dioda. Seperti Dioda pada umumnya, Photodiode atau Dioda Foto ini memiliki dua kaki terminal yaitu kaki terminal Katoda dan kaki terminal Anoda, namun Dioda Foto memiliki Lensa dan Filter Optik yang terpasang dipermukaannya sebagai pendeteksi cahaya.
Sedangkan hubungan antara keluaran sensor photo dioda dengan intensitas cahaya yang diterimanya ketika di bias mundur adalah membentuk suatu fungsi yang linier seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Sebagai contoh aplikasi photo dioda dapat digunakan sebagai sensor api. Penggunaan sensor photodioda sebagai pendeteksi keberadaan api didasarkan pada fakta bahwa pada nyala api juga terpancar cahaya infra merah. Hal ini tidak dapat dibuktikan dengan mata telanjang karena cahaya infra merah merupakan cahaya tidak tampak, namun keberadaan cahaya infra merah dapat dirasakan yaitu ketika ada rasa hangat atau panas dari nyala api yang sampai ke tubuh kita.
Prinsip kerjanya adalah komponen Elektronika yang dapat mengubah cahaya menjadi arus listrik. Photodiode merupakan komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor. Photodiode ini memiliki dua kaki terminal yaitu kaki terminal Katoda dan kaki terminal Anoda, namun Dioda Foto memiliki Lensa dan Filter Optik yang terpasang dipermukaannya sebagai pendeteksi cahaya.
3.Op-Amp (Operational Amplifier)
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.
1. Impedansi Input (Zi) besar = ∞
2. Impedansi Output (Z0) kecil= 0
3. Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞
4. Band Width respon frekuensi lebar = ∞
5. V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1.
6. Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.
4.Resistor
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”.
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
5.Motor DC
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.
Ketika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.
Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Gambar 3 menunjukkan medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U.
Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor.
Catatan :
Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor tersebut.
Pada motor listrik konduktor berbentuk U disebut angker dinamo.
Medan magnet mengelilingi konduktor dan diantara kutub.
Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub uatara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub. Lihat gambar 5.
Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam.
6.Transistor NPN
Transistor NPN digunakan untuk memanfaatkan amplifier di mana kebisingan rendah merupakan faktor penting. Simbol transistor NPN
Disebut transistor NPN karena memiliki kutub Negatif Positif – Negatif. Arah arus yang bisa dilalui transistor ini sejalan dengan simbol tanda panahnya. Penamaan pada jenis transistor sebenarnya diambil dan polaritas arus yang bisa dilewati transistor. Bahan yang umumnya digunakan untuk menghasilkan transistor adalah sejenis semikonduktor yang juga digunakan untuk dioda yaitu semikonduktor P dan N yang terrbuat dan germanium atau sibikon.
Cara Kerja Transistor NPN:
Cara kerja transistor secara sederhana adalah jika pada kaki basis transistor diberi tegangan bias maka arus pada collector transistor akan mengalir ke kaki emitor (transistor sebagai saklar). Jika pada tegangan bias ini diikuti dengan adanya sinyal atau pulsa listrik yang akan dikuatkan maka pada kolektor pun akan menguatkan sinyal seperti yang ada pada basisnya (transistor sebagai penguat),Lebih jelasnya bisa dilihat gambar dibawah ini:
Arus yang mengalir antara kaki basis dan emitor akan berfungsi sebagai saklar untuk mengalirkan arus yang lebih besar dari kaki kolektor ke emitor Pada transistor bertahan skon, dibutuhkan tegangan sebesar 0,7V antara in basa dan pin emitor .
4.Percobaan;[kembali}
A. Prosedur Percobaan
1.Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan pada library Proteus
2.Buka proteus dan mulai dengan projek baru
3.Letakan semua alat dan bahan pada tempat yang anda inginkan
4.Sambungkan semua alat dan bahan agar semua alirannya dapat di aliri oleh sumber Dc
5.Ketika sensor ultrasonik dipasangkan, masukan hex.file ke dalam sensor ldr
6.Setelah selesai, tutup saklar dan coba mulai mensimulasikannya
B. Gambar Rangkaian
Prinsip Kerja :
Menggunakan sensor Photodiode yang berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas dioda. Photodiode sejenis dengan dioda pada umummya, fotodiode dipasang sebuah lensa pemfokus sinar untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan ”Depletion Layer”. Energi pancaran cahaya yang jatuh pada pertemuan “Depletion Layer” menyebabkan sebuah elektron berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Photodiode terdiri dari satu lapisan tipis semikonduktor tipe-N yang memiliki kebanyakan elektron dan satu lapisan tebal semikonduktor tipe-P yang memiliki kebanyakan hole. Lapisan semikonduktor tipe-N adalah Katoda sedangkan lapisan semikonduktor tipe-P adalah Anoda.
Saat Photodiode terkena cahaya, Foton yang merupakan partikel terkecil cahaya akan menembus lapisan semikonduktor tipe-N dan memasuki lapisan semikonduktor tipe-P. Foton-foton tersebut kemudian akan bertabrakan dengan elektron-elektron yang terikat sehingga elektron tersebut terpisah dari intinya dan menyebabkan terjadinya hole. Elektron terpisah akibat tabrakan dan berada dekat persimpangan PN (PN junction) akan menyeberangi persimpangan tersebut ke wilayah semikonduktor tipe-N. Hasilnya, Elektron akan bertambah di sisi semikonduktor N sedangkan sisi semikonduktor P akan kelebihan Hole.
Pemisahan muatan positif dan negatif ini menyebabkan perbedaan potensial pada persimpangan PN. Ketika kita hubungkan sebuah beban ataupun kabel ke Katoda (sisi semikonduktor N) dan Anoda (sisi semikonduktor P), Elektron akan mengalir melalui beban atau kabel tersebut dari Katoda ke Anoda atau biasanya kita sebut sebagai aliran arus listrik, aliran listrik tersebut sampai Motor DC yang menyebabkan berputar Motor DC.
C.VideoD.Link Download
Link Vidio>>>>Download disini<<<<
Simulasi Proteus>>>>Download disini<<<<HTML>>>>Download disini<<<<
Data sheet Photodiode>>>>Download disini<<<<
Data sheet Photodiode>>>>Download disini<<<<
Data sheet Transistor>>>>Download disini<<<<
Tidak ada komentar:
Posting Komentar