Line Follower

Line Follower

LINE FOLLOWER

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

2. Alat Dan Bahan

4. Langkah - langkah

5. Rangkaian Simulasi

7. Link Download

1. Tujuan [Kembali]
Dapat memaham penggunaan line follower dalam kehidupan sehari-hari.
Dapat membuat rangkaian line follower dengan baik dan benar.
Memahami komponen-komponen yang akan digunakan.
2. Alat Dan Bahan[Kembali]
2.1 Alat

1. Baterai
Baterai

Baterai yang pada rangkaian ini digunakan sebagai sumber energi listrik atau sumber tegangan untuk menjalankan rangkaian

2. DC Voltmeter

            Voltmeter DC yaitu alat ukur biasa digunakan untuk mengukur tegangan DC dengan cara mengukur beda potensial dari tegangan DC antara 2 titik suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Penambah sebuah tahanan seri atau pengali (multiplier), mengubah gerakan d’arsonval menjadi sebuah voltmeter arus searah.

2.2 Bahan

1. Resistor

          Spesifikasi resistor

2. Dioda

          Spesifikasi dioda

3. Transistor

          Spesifikasi transistor

        Konfigurasi pin

4. Relay

        Spesifikasi


          Konfigurasi pin

5. Op-amp

          Spesifikasi
Integrated with two Op-Amps in a single package
Wide power supply Range
Single supply – 3V to 32V
Dual supply – ±1.5V to ±16V
Low Supply current – 700uA
Single supply for two op-amps enables reliable operation
Short circuit protected outputs
Operating ambient temperature – 0˚C to 70˚C
Soldering pin temperature – 260 ˚C (for 10 seconds – prescribed)
Available packages: TO-99, CDIP, DSBGA, SOIC, PDIP, DSBGA

           Konfigurasi pin

6. Motor DC

                 Spesifikasi Motor DC

                 Konfigurasi motor DC:

7. Potensiometer

8. Ground

9. LDR

        Spesifikasi
Tegangan maksimum (DC): 150V.
Konsumsi arus maksimum: 100mW.
Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms.
        Konfigurasi pin

          Grafik respon

10. Infra Red
Spesifikasi :
Board Power Supply: 3 – 5 V
Range: 2cm to 30cm
Angle: 35 degrees
Power LED: Illuminates when power is applied
Obstacle LED: Illuminates when obstacle is detected
Distance Adjust: Adjust detection distance. CCW decreases distance. CW increases distance.
Module interface specification :
VCC : 3V - 12V Power Supply (Can directly connect to 5V or 3.3V micrcontroller)
GND : Connect to GND
OUT : Board digital output interface (0 and 1)
Grafik responsi sensor :

11. Touch Sensor

Spesifikasi :
Tegangan kerja: 2v s/d 5.5v (optimal 3v)
Output high VOH: 0.8VCC (typical)
Output low VOL: 0.3VCC (max)
Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA
Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA
Waktu respon (low power mode): max 220ms
Waktu respon (touch mode): max 60ms
Ukuran: 24x24x7.2mm
Grafik responsi sensor :

12. GD2P12

GP2D12 (Infrared Range Detector) adalah sensor jarak yang berbasikan infra red, sensor ini dapat mendeteksi obyek dengan jarak 8 sampai 80 cm. Output dari GP2D12 adalah berupa tegangan analog

13. Flame Sensor

Prinsip Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. Reaksi intens bahan yang memicu kebakaran dapat ditandai dari UV, terlihatnya emisi karbondioksida, dan radiasi dari infrared. Flame Detector juga mampu membedakan antara False Alarm atau peringatan palsu dengan api kebakaran sungguhan melalui komponen sistem yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang tertentu.
Tingkat potensi risiko kebakaran dari setiap jenis bahan semakin meluas mengingat semakin canggihnya teknologi penginderaan api atau teknologi Flame Sensing. Pada umumnya bahan bakar industri yang tergolong mudah terbakar antara lain: bensin, hidrogen, belerang, alkohol, LNG/LPG, minyak tanah, kertas, disel, kayu, jet bahan bakar, tekstil, ethylene, dan pelarut.
Teknologi Flame Sensing yang umum digunakan adalah teknologi Visual Flame Imaging, UV atau ultraviolet, MSIR atau Multi-Spectrum Infrared, dan UV/IR yang merupakan gabungan dari ultraviolet/infrared. Keempat teknologi tersebut dirancang berdasarkan dengan deteksi radiasi line-of-sight yang berasal dari visible, UV, hingga IR spectral bands oleh percikan api.
Untuk memilih di antara empat teknologi tersebut, penting sekali untuk memenuhi persyaratan mengenai aplikasi pemantauan api, termasuk di dalamnya adalah jangkauan deteksi, durasi waktu merespon, FOV (Field of View), dan kekebalan terhadap false alarm tertentu, serta self diagnostik.

14. MQ-2 Sensor
Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

1.    Catu daya pemanas : 5V AC/DC
2.    Catu daya rangkaian : 5VDC
3.    Range pengukuran :
200 - 5000ppm untuk LPG, propane
300 - 5000ppm untuk butane
5000 - 20000ppm untuk methane
300 - 5000ppm untuk  Hidrogen
4.    Luaran : analog (perubahan tegangan)

Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.
3. Dasar Teori [Kembali]

1. 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.

Simbol Resistor Sebagai Berikut :

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Kapasitas Daya Resistor

Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

Nilai Toleransi Resistor

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).
Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.

Jenis-Jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

Resistor Arang (Carbon Resistor)

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.
Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)

Resistor Tetap(Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :
Metal Film Resistor
Metal Oxide Resistor
Carbon Film Resistor
Ceramic Encased Wirewound
Economy Wirewound
Zero Ohm Jumper Wire
S I P Resistor Network

Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)

Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :
Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.
Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
R, berarti x1 (Ohm)
K, berarti x1000 (KOhm)
M, berarti x 1000000 (MOhm)
Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :
F, untuk toleransi 1%
G, untuk toleransi 2%
J, untuk toleransi 5%
K, untuk toleransi 10%
M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor:

Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :
Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n
Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n
Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

2. Dioda

   Dioda atau disebut juga sinyal dioda adalah komponen dasar semikonduktor aktif yang hanya bisa mengalirkan arus satu arah saja (forward bias) yaitu dari arah positip (Anoda) ke arah negatif (Katoda) namun memblok arus untuk arah sebaliknya. Dalam rangkaian elektronika dioda diibaratkan sebagai kran/katup listrik satu arah. Dioda memiliki dua elektroda yaitu elektroda positip (Anoda) dan elektroda negatif (Katoda). Secara umum dioda biasa dipakai untuk merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) atau disebut sebagai Rectifier.

   Dioda dibuat dari bahan semikonduktor seperti germanium (Ge), Silicon (Si) dan galium arsenide (GaAs), sifat listrik pada jenis material tersebut ialah menengah atau dengan kata lain tidak baik sebagai konduktor dan tidak baik juga sebagai insulator, sifat ini dinamakan semikonduktor.

   Material semikonduktor memiliki sangat sedikit "elektron bebas" karena molekul atomnya terkumpul bersama dalam bentuk pola kristal yang sering disebut "kisi kristal". Untuk meningkatkan daya hantar listrik pada material ini maka perlu dicampurkan "kotoran atom" pada struktur kristalnya sehingga menghasilkan lebih banyak elektron bebas dan lubang atom. Untuk menghasilkan sisi Negatif (katoda) pada dioda maka material semikonduktor biasanya dicampurkan kotoran atom dengan bahan seperti: Arsenik, Antimony atau Fosfor. dan untuk menghasilkan sisi positip (Anoda) dicampur dengan kotoran atom dari bahan Aluminium, Boron atau Galium.

Jenis dan Simbol Dioda

Seperti penjelasan diatas, Jenis dioda tergantung dari bahan material yang dipakai saat pembuatannya, dibawah ini adalah contoh gambar dan simbol dari jenis-jenis dioda:

   1. Dioda Silicon
   Terbuat dari bahan Germanium, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,7V, pada rangkaian elektronika biasa dipakai sebagai penyearah (rectifier). Contoh dioda Germanium adalah: 1N4000 series dan 1N5000 series dll.

   2. Dioda Germanium
   Terbuat dari bahan Silicon, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,3V. Biasa diaplikasikan sebagai dioda penyearah. contoh dioda silicon adalah: IN4148 atau 1N914 dll.

   3. Dioda Zener
Terbuat dari bahan silikon, dioda zener atau sering disebut juga "breakdown diode" berfungsi sebagai pembatas tegangan pada rangkaian, atau dengan kata lain dioda zener adalah komponen regulator tegangan sederhana. dioda zener memiliki rating tegangan antara 1 sampai ratusan volt dengan daya mulai dari 1/4w.

   4. Light Emitting Diode atau LED
   Adalah jenis dioda yang dapat mengeluarkan cahaya, LED yang banyak dipasaran berbentuk kubah bulat dan juga kotak persegi dengan variasi warna merah, kuning, hijau, biru atau putih. batas arus maksimum LED adalah 20mA. dan memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) antara 1,2v sampai 3,6v tergantung dari jenis warna LED.

   5. Dioda Schottky
   disebut juga dioda power memiliki drop tegangan maju (forward bias) yang rendah, namun rating arus dan tegangannya tinggi. Biasa dipakai sebagai penyearah pada frekuensi tinggi, sering dipakai pada rangkaian pengisian battre, AC Rectifier dan Inverter.contoh untuk dioda schotky adalah 5819 atau 58xx dll.

3. Transistor

    Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

   Transistor Bipolar adalah salah satu jenis transistor yang terbentuk dari 2 dioda sehingga memiliki polaritas atau sisi positif dan sisi negatif. Biasanya transistor Bipolar atau disebut dengan BJT (Basis Junction Transistor) memiliki 2 jenis, diantaranya yaitu Transistor PNP dan Transistor NPN. Transistor ini memiliki 3 polaritas yang biasa disebut B (Basis), E (Emiter), C (Collector). Basis berfungsi sebagai base atau tempat berkumpulnya kumpulan aliran arus yang masuk ke transistor, Emiter dan Collector sebagai aliran arus masuk dan keluar.

Lambang Transistor BJT

Sudah jelas seperti gambar di atas bahwa transistor PNP memiliki simbol yang arah panahnya masuk dan sebaliknya untuk NPN arah panah dari emiter mengarah keluar.

Bentuk aliran arus pada sebuah transistor dapat dirumuskan dengan hukum KCL ( Kirchoff Current Law) Atau hukum Kirchoff I, yang dirumuskan sebagai berikut.

Ie = Ic + Ib

Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector
Ib = Arus Basis

Pada Transistor BJT nilai arus Ib relatif sangat kecil terhadap Ic, maka Ib ini dapat diabaikan. Sehingga persamaan diatas bisa berubah menjadi

Ie = Ic

Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector

Karakteristik input merupakan karakteristik dari tegangan base dan emitter (VBE) sebagai fungsi arus base (IB) dengan VCE dalam keadaan konstan. Karakteristik ini merupakan karakteristik dari junction emitter-base dengan forward bias atau sama dengan karakteristik diode pada forward bias. Pada BJT seluruh pembawa muatan akan melewati junction Base-Emittor menuju Collector maka arus pada basis menjadi jauh lebih kecil dari diode P-N dengan adanya faktor hfe. Penambahan nilai VCE megakibatkan arus IB akan berkurang. Arus IB akan mengalir jika tegangan VBE > 0,7 V

Karakteristik output merupakan karakteristik dengan tegangan emitter (VCE) sebagai fungsi arus kolektor (IC) terhadap arus base (IB) yang tetap seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Pada saat IB=0, arus IC yang mengalir adalah arus bocor ICB0 (pada umumnya diabaikan), sedangkan pada saat IB ≠ 0 untuk VCE kecil (<< 0,2 V), pembawa muatan di basis tidak efisien dan transistor dikatakan dalam keadaan saturasi dengan IB > IC / hfe . Pada saat VCE diperbesar IC pun naik hingga melewati level tegangan VCE saturasi (0,2 -1 V) hingga transistor bekerja dalam daerah aktif dengan IB = IC / hfe. Pada saat ini kondisi arus IC relatif konstan terhadap variasi tegangan VCE.

Gelombang input dan output transistor

4. 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. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut :

Rumus penguatan op-amp
   - Op-amp inverting

         Av = – ( Rf / Ri )

- Op-amp non-inverting

         Av = ( Rf / Ri ) + 1

Gelombang input dan output op-amp

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.

Simbol di proteus

6. Ground

  Suatu komponen listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah.

Simbol di proteus

7. Power Supply

   Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Power supply/unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal dari jaringan utama, dan biasanya harus dilengkapi dengan pembatas arus otomatis atau pemutus bila terjadi beban lebih atau hubung singkat. Bila pada saat terjadinya kesalahan catu daya, tegangan keluaran DC meningkat di atas suatu nilai aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara otomatis harus diputuskan.
Simbol di proteus

8. LDR

   LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

LDR di proteus

Grafik respon

9.  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:

4. Rangkaian Simulasi
4.1 LANGKAH-LANGKAH[Kembali]
a. Kontrol garis
Siapkan alat dan bahan (IR Obstacle, Pot-hg, potensiometer, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, lamp)
Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
Lalu sambungkan baterai ke IR dan op amp
Lalu sambungkan output IR ke kaki op amp
Lalu sambungkan kaki op amp satu lagi ke potensiometer
Lalu sambungkan op amp ke resistor
Lalu sambungkan resistor ke transistor
Lalu sambungkan transistor ke relay kaki relay
Lalu sambungkan relay ke baterai
Lalu sambungkan baterai ke motor
Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
Jalankan simulasinya
b. Kontrol cahaya
Siapkan alat dan bahan (LDR, pot-hg, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
Lalu sambungkan potensiometer ke kaki inverting op amp
Lalu sambungkan LDR ke kaki non inverting op amp
Lalu sambungkan op amp ke transistor
Lalu sambungkan kaki relay ke collector transistor
Lalu sambungkan relay ke baterai
Lalu sambungkan baterai ke motor Dc
Lalu sambungkan motor Dc ke relay
Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
Jalankan simulasinya
c. Kontrol api
Siapkan alat dan bahan (flame sensor, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
Lalu sambungkan pot yang diatasnya power dan dibawahnya ground ke testpin pada sensor
Lalu sambungkan ground ke GND pada sensor
Lalu sambungkan generator dc ke Vcc pada sensor
Lalu sambungkan induktor ke out pada sensor
Lalu sambungkan induktor ke kapasitor
Lalu sambungkan induktor ke resistor
Lalu sambungkan resistor ke kaki inverting opamp detektor
Lalu sambungkan ke resistor
Lalu sambungkan resistor ke transistor
Lalu sambungkan transistor ke dioda
Lalu sambungkan dioda ke relay
Lalu sambungkan kaki relay ke baterai dan fan
Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
Kemudian masukkan library ke sensor
Jalankan simulasinya
d. Touch Sensor
Siapkan alat dan bahan (Touch sensor, potensiometer, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, lamp)
Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
Lalu sambungkan power supply ke touch sensor
Lalu sambungkan output touch sensor ke kaki op amp
Lalu sambungkan kaki op amp satu lagi ke potensiometer
Lalu sambungkan op amp ke resistor
Lalu sambungkan resistor ke transistor
Lalu sambungkan transistor ke relay kaki relay
Lalu sambungkan relay ke baterai
Lalu sambungkan baterai ke motor
Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
Jalankan simulasinya
e. Kontrol gas
Siapkan alat dan bahan (MQ-5, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
Lalu sambungkan potensiometer ke kaki inverting op amp
Lalu sambungkan LDR ke kaki non inverting op amp
Lalu sambungkan op amp ke transistor
Lalu sambungkan kaki relay ke collector transistor
Lalu sambungkan relay ke baterai
Lalu sambungkan baterai ke fan
Lalu sambungkan fan ke relay
Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
Jalankan simulasinya
4.2 RANGKAIAN SIMULASI[Kembali]
4.2.1 GAMBAR RANGKAIAN

4.2.2 PRINSIP KERJA
a. Kontrol gas

   Ketika asap lingkungan sekitar tebal, maka sensor MQ-2 akan mendeteksinya. Tegangan akan masuk menuju op amp, kemuadian menuju opamp, menujut transistor, dan menuju ke kaki relay. Saat asap lingkungan tipis atau tidak ada, relay akan dalam keadaan off, yang membuat kipas akan mati, sebaliknya apabila suhu tebal, relay akan dalam keadaan on, yang membuat kipas akan hidup.

b. Kontrol cahaya

   Pada saat banyaknya intensitas cahaya yang masuk ke robot, kemudian cahaya mengenai sensor LDR, maka relay akan berpindah ke kanan yang membuat motor dc mematikan lampu agar tidak terlalu banyak cahaya yang masuk, sedangkan pada saat intensitas cahaya kecil, mengenai sensor LDR, maka relay akan berpindah ke kiri yang akan membuat lampu menyala.

c. Touch sensor

Pada saat sensor mendeteksi sentuhan tersebut, sehingga mengalir tegangan menuju resistor menuju opamp non inverting amplifier, kemudian mengaktifkan transistor. Karena transistor aktif, maka arus mengalir dari power suplai dan mengaktifkan relay, sehingga arus mengalir ke motor dc.

d. Kontrol infrared

   Ketika garis ditanah dibaca oleh inrared, maka sensor IR akan mendeteksinya. Tegangan akan masuk menuju op amp, kemuadian menuju resistor, menujut transistor, dan menuju ke kaki relay. Saat garis jelas, relay akan dalam keadaan on, yang membuat arus mengalir ke motor, sebaliknya apabila suhu tidak terlalu jelas, relay akan dalam keadaan off, yang membuat arus terputus menuju motor.

e. Kontrol api

   Pada saat banyaknya intensitas api didekat robot, kemudian api mengenai sensor flame, maka relay akan berpindah ke kanan yang membuat arus tidak mengalir, sedangkan pada saat intensitas api kecil atau tidak ada, maka relay akan berpindah ke kiri yang akan membuat arus mengalir ke motor.

f. Kontrol jarak

Pada saat manusia mendekati robot, maka sensor jarak akan mendeteksinya. Tegangan akan masuk menuju op amp, kemudian menuju resistor, menuju transistor, dan menuju ke kaki relay. kemudian relay akan aktif dan membuat robot berhenti karena terputus nya kabel.
4.3 VIDEO [Kembali]

7. Link Download [Kembali]

Download HTML [klik]
Download Gambar Rangkaian [klik]
  Download File Rangkaian [klik]
Download Video Rangkaian [klik]
Download Datasheet Resistor [klik]
  Download Datasheet Transistor NPN [klik]
  Download Datasheet Opamp [klik]
  Download Datasheet Potensiometer [klik]
  Download Datasheet Dioda [klik]
Download Datasheet Relay [klik]
   Download Datasheet Motor DC [klik]
  Download Datasheet Baterai [klik]
Download Datasheet LDR [klik]
Download Datasheet Flame Sensor [klik]
Download Datasheet MQ-5 Sensor [klik]
Download Datasheet IR Sensor [klik]
Download Datasheet Touch Sensor [klik]

Komentar