Rangkaian UAS Mandiri
Portal OtomatisTanpa Sentuh
1. Tujuan [kembali]
-Mengetahui dan memahami sensor PIR dan sensor infra merah
-Mampu menjelaskan prinsip kerja sensor PIR dan sensor infra merah
-Mampu mengaplikasikan sensor PIR dan sensor infra merah pada rangkaian aplikasi
2.Alat dan Bahan [kembali]
1. 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.
2.Sensor Infra Merah
Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
3. Transistor
Transistor pada dasarnya adalah sakelar yang dikendalikan secara elektrik. Ada jalur input, output, dan kontrol yang disebut sebagai emitor, kolektor, dan basis. Ketika garis kontrol (basis) dipicu, itu akan menghubungkan emitor dan kolektor seperti mengganti sakelar. Karena daya antara emitor dan kolektor bisa lebih tinggi dari basis, transistor sering digunakan sebagai amplifier.
4. 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 resistordi sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω).
5. 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. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
6. Lampu
7. Alarm
Speaker disini berfungsi untuk memberitahukan kepada pengunjung untuk mendekatkan tangannya kepada sensor infrared. suara yang akan di keluarkan nanti seperti "silahkan dekatkan tangan anda di depan sensor"
8. Sensor jarak (proximity sensor)
Proximity Sensor (Sensor Proksimitas) atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Sensor Jarak adalah sensor elektronik yang mampu mendeteksi keberadaan objek di sekitarnya tanpa adanya sentuhan fisik. Dapat juga dikatakan bahwa Sensor Proximity adalah perangkat yang dapat mengubah informasi tentang gerakan atau keberadaan objek menjadi sinyal listrik
9. Sensor 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.
3. Dasar Teori [kembali]
Sensor PIR
Sensor PIR adalah singkatan dari sensor Inframerah Pasif. Ini adalah sensor berbiaya rendah yang dapat mendeteksi keberadaan manusia atau hewan. Sensor ini memiliki tiga buah pin keluaran Vcc, Output dan Ground seperti yang ditunjukkan pada diagram pin di atas. Karena pin output adalah logika TTL 3.3V, maka dapat digunakan dengan platform apa pun seperti Arduino, Raspberry, PIC, ARM, 8051 dll.
Modul dapat diberi daya dari tegangan 4,5V hingga 20V tetapi, biasanya 5V digunakan. Setelah modul dinyalakan, biarkan modul mengkalibrasi sendiri selama beberapa menit, 2 menit adalah waktu yang ditetapkan dengan baik. Kemudian amati keluaran pada pin keluaran. Sebelum kita menganalisis keluarannya perlu diketahui bahwa ada dua mode operasi pada sensor ini yaitu Repeatable (H) dan Non- Repeatable (L) dan mode. Mode Repeatable adalah mode default.
Output dari sensor dapat diatur dengan menyingkat dua pin di sebelah kiri modul seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Anda juga dapat melihat dua potensiometer warna oranye yang dapat digunakan untuk mengatur sensitivitas dan waktu yang akan dijelaskan lebih lanjut di bawah ini.
Cara Menggunakan Sensor PIR
Mode berulang (H)
Dalam mode Repeatable (H), pin keluaran Dout akan menjadi tinggi (3,3V) ketika seseorang terdeteksi dalam jangkauan dan menjadi rendah setelah waktu tertentu (waktu diatur oleh potensiometer "Off time control"). Dalam mode ini pin keluaran akan menjadi tinggi terlepas dari apakah orang tersebut masih ada di dalam jangkauan atau telah meninggalkan area. Sensitivitas dapat diatur menggunakan potensiometer "kontrol sensitivitas"
Mode Non-Repeatable (L)
Dalam mode "I", pin keluaran Dout akan menjadi tinggi (3.3V) ketika seseorang terdeteksi dalam jangkauan dan akan tetap tinggi selama dia tetap berada dalam batas jangkauan Sensor. Setelah orang tersebut meninggalkan area tersebut, pin akan melemah setelah waktu tertentu yang dapat diatur menggunakan potensiometer. Sensitivitas dapat diatur menggunakan potensiometer "kontrol sensitivitas"
Sensor PIR
Terdapat dua material penting yang terdapat pada sensor, yaitu kristal piroelektrik yang dapat mendeteksi tanda panas dari suatu organisme hidup (manusia / hewan) dan yang lainnya adalah lensa fresnel yang dapat memperluas jangkauan sensor. Ya benda warna putih hanyalah lensa yang digunakan untuk memperluas jangkauan sensor, jika Anda melepas lensa Anda dapat menemukan sensor piroelektrik di dalamnya tertutup di dalam casing logam pelindung seperti yang ditunjukkan di atas.
Aplikasi Menggunakan Sensor PIR
Otomatis Jalan / Garasi / Gudang atau Lampu Taman
Alarm Pencuri
Kamera keamanan sebagai pendeteksi gerakan
Kontrol Otomasi Industri
Sensor infra merah
Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.
Sensor IR sebagian besar terdiri dari Pemancar dan Penerima IR, Opamp, Resistor Variabel (pot Pemangkas), LED keluaran secara singkat.
Pemancar LED IR
IR LED memancarkan cahaya, dalam kisaran frekuensi Inframerah. Cahaya IR tidak terlihat oleh kami karena panjang gelombangnya (700nm - 1mm) jauh lebih tinggi daripada kisaran cahaya tampak. LED IR memiliki sudut pancaran cahaya sekitar. 20-60 derajat dan kisaran kira-kira. beberapa sentimeter hingga beberapa kaki, tergantung pada jenis pemancar IR dan pabrikannya. Beberapa pemancar memiliki jangkauan dalam kilometer. IR LED berwarna putih atau transparan, sehingga mampu memberikan jumlah cahaya yang maksimal.
Penerima Photodiode
Fotodioda bertindak sebagai penerima IR yang bekerja ketika cahaya jatuh di atasnya. Fotodioda adalah semikonduktor yang memiliki sambungan P-N, dioperasikan dalam Reverse Bias, artinya ia mulai menghantarkan arus ke arah sebaliknya ketika Cahaya jatuh di atasnya, dan jumlah aliran arus sebanding dengan jumlah Cahaya. Properti ini membuatnya berguna untuk deteksi IR. Fotodioda tampak seperti LED, dengan lapisan warna hitam di sisi luarnya, Warna hitam menyerap jumlah cahaya tertinggi.
LM358 Opamp
LM358 merupakan Penguat Operasional (Op-Amp) yang digunakan sebagai pembanding tegangan pada sensor IR. komparator akan membandingkan tegangan ambang batas menggunakan preset (pin2) dan tegangan resistor seri fotodioda (pin3).
Penurunan tegangan resistor seri fotodioda> Tegangan ambang = Output opamp adalah Tinggi
Penurunan tegangan resistor seri fotodioda <Tegangan ambang = Output opamp rendah
Ketika keluaran Opamp tinggi, LED di terminal keluaran Opamp menyala (Menunjukkan deteksi Objek).
Variabel Resistor
Resistor variabel yang digunakan di sini adalah preset. Ini digunakan untuk mengkalibrasi kisaran jarak di mana objek harus dideteksi.
Ketika kendaraan mendekati portal, maka sensor pir akan mendeteksi dan memberikan output sebesar 5V. Karena transistor hanya membutuhkan tegangan sebesar 0,7 volt, maka diberikan hambatan sebelumnya. Ketika arus masuk ke dalam kaki base transistor maka transistor aktif dan akan mengalirkan arus yang ada melewati kaki kolektor transistor menuju kaki emitor. ketika transistor aktif, maka arus dari power supply akan mengalir melewati relay kemudian ke kaki kolektor transistor menuju kaki emitor transistor dan berakhir pada ground. Relay yang di lewati arus akan mengubah switch dan rangkaian loop pertama akan mengalir mengaktifkan speaker yang memberitahukan kepada pengunjung untuk mendekatkan tangan ke depan sensor infra red dan lampu(saat malam hari)
Ketika sensor infra red mendeteksi adanya tangan yang mendekat maka sensor infra red akan memberikan output sebesar 5V. Karena transistor hanya membutuhkan tegangan sebesar 0,7 volt, maka diberikan hambatan sebelumnya. Ketika arus masuk ke dalam kaki base transistor maka transistor aktif dan akan mengalirkan arus yang ada melewati kaki kolektor transistor menuju kaki emitor. ketika transistor aktif, maka arus dari power supply akan mengalir melewati relay kemudian ke kaki kolektor transistor menuju kaki emitor transistor dan berakhir pada ground. Relay yang di lewati arus akan mengubah switch dan rangkaian loop kedua akan mengalir mengaktifkan motor pada palang dan palang akan terbuka.
Kemudian ketika mobil telah melewati portal dan tiang yang terdapat sensor IR Proximity, maka sensor jarak (proximity) akan mendeteksi ketika mobil melewati dan memberikan output tegangan sebesar 5V. Karena transistor hanya membutuhkan tegangan sebesar 0,7 volt, maka diberikan hambatan sebelumnya. Ketika arus masuk ke dalam kaki base transistor maka transistor aktif dan akan mengalirkan arus yang ada melewati kaki kolektor transistor menuju kaki emitor. ketika transistor aktif, maka arus dari power supply akan mengalir melewati relay kemudian ke kaki kolektor transistor menuju kaki emitor transistor dan berakhir pada ground. Relay yang di lewati arus akan mengubah switch dan rangkaian loop ketiga akan mengalir mengaktifkan motor penutup portal.
Kemudian sensor LDR disini berfungsi ketika sensor LDR tidak menerima cahaya matahari maka hambatan LDR akan sangat tinggi sehingga arus yang mengalir dari baterai melewati resistor akan masuk ke kaki base transistor. Karena transistor mendapatkan cukup tegangan maka transistor aktif dan arus mengalir melewati relay menuju kaki kolektor transistor menuju kaki emitor transistor menuju ground. Karena relay dialiri arus listrik maka switch akan berpindah dan lampu akan menyala ketika sensor pir nantinya mendeteksi adanya kendaraan yang mendekati.
Rangkaian Portal Otomatis
1. Download Rangkaian Aplikasi [link]
2. Download Video Simulasi [link]
3. Download Datasheet Sensor PIR [link]
4. Download Datasheet Sensor Infra Red [link]
5. Download Datasheet Sensor Proximity [link]
6. Download Datasheet Sensor LDR [link]
7. Download library sensor PIR [link]
8. Download library sensor infra red [link]
9. Download library sensor Proximity [link]
10. Download html [link]
Comments
Post a Comment