Tugas 5 Rangkaian Sensor Sentuh

1. Tujuan [kembali]

  • Untuk mengetahui prinsip kerja sensor sentuh.
  • Untuk mengetahui cara mensimulasikan rangkaian sensor sentuh.
  • Untuk mengetahui prinsip kerja pada rangkaian sensor sentuh.

2. Alat dan Bahan [kembali]

    a. Alat

  • Ground


  • Power Supply

        b. Bahan

    • Touchpad

    • Relay

    • LED

    • Kapasitor

    • Transistor NPN dan PNP

3. Dasar Teori [kembali]

  • Power Supply

Simbol
Power
Supply
    Power Supply atau dalam bahasa Indonesia atau disebut Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.  Pada dasarnya Power Supply atau Catu daya ini memerlukan sumber energi listrik yang kemudian mengubahnya menjadi energi listrik yang dibutuhkan oleh perangkat elektronika lainnya. Oleh karena itu, Power Supply kadang-kadang disebut juga dengan istilah Electric Power Converter. Power supply ini fungsinya sebagai pengubah dari tegangan listrik AC (Alternating Current atau arus bolak-balik) menjadi tegangan DC (Direct Current atau arus searah).

Dalam sebuah power amplifier semua tidak bisa berdiri sendiri, atau saling terkait erat. Trafo harus bisa menangani rangkaian power dan rangkaian power harus bisa menangani beban atau speaker. Hal ini karena dalam elektronika/kelistrikan mengenal hukum Ohm, yang dinyatakan secara matematis dengan rumus persamaannya yaitu V =x1*R, I = V/R, dan R = V/I. V adalah voltase(V), I adalah kuat arus(A), dan R adalah hambatan (Ω). 


  • LED

    Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan. LED juga dapat memancarkan cahaya inframerah yang tak tampat, seperti pada remote TV.

    Cara kerja dari LED hampir sama dengan keluarga dioda yang memiliki dua kutub, yaitu Kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias foward) dari Anoda ke Katoda. LED sendiri terdiri atas sebuah chip semikonduktor yang didopping, sehingga menciptakan junction antara kutub P dan kutub N. Proses dopping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan impurity / ketidakmampuan pada semikonduktr yang murni, sehingga dapat emnghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.


  • Simbol Ground
    Ground
 Ground ialah 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. Cara pemasangannya yaitu menggunakan sebuah elektroda khusus untuk pembumian yang ditanam di bawah tanah.

  • Relay
Simbol relay
    Relay merupakan saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen elektromekanikal yang terbagi atas 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.

  • Touchpad/sensor sentuh
Simbol
Touchpad
atau
sensor sentuh
    Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Sensor entuh terbsgi menjadi 2 jenis utama, yaitu sensor kapasitif dan sensor resitif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.
    1. Sensor Kapasitif
         Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.
        Saat jari menyentuh layar, terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

    2. Sensor Resistif

    Sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

    Prinsip kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya. 

 

  • Transistor NPN dan PNP
Simbol transistor NPN dan PNP
    Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi transistor juga sebagai kran listrik yang dimana berdasarkan tegangan inputnya, memungkinkan pengalihat listrik yang akurat yang berasal dari sumber listrik.
     Transistor PNP dan NPN menggunakan pemanfaatan yang disebut dengan hole dan elektron yang di desain sedemikian rupa sehingga akan menghasilkan jenis transistor tertentu. Namun secara fungsi, transistor PNP dan NPN tidak ada bedanya. Yakni sama-sama berfungsi sebagai penguat arus dan atau kemampuan switching secara elektronis.
    Secara umum pada transistor PNP, pembawa muatan mayoritas adalah “hole”, sedangkan pada transistor NPN pembawa muatan mayoritas adalah “elektron”. Namun khusus untuk transistor jenis FET (Field Effect Transistor) atau disebut juga dengan transistor efek medan, hanya memiliki satu jenis pembawa muatan di dalam prinsip kerja-nya.

4. Percobaan [kembali]

    a. Prosedur Percobaan:

    1. Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.
    2. Buka schematic capture, pilih bagian component mode (), dan pada bagian devices klik 'P'.
    3. Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.
    4. Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.
    5. Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.
    6. Buka bagian Terminals mode ().
    7. Pilih terminal yang diperlukan.
    8. Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.
    9. Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.
    10. Klik play () pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.
    11. Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output LED pada rangkaian sensor sentuh tersebut.

    b. Rangkaian Simulasi

Foto rangkaian simulasi

Rangkaian saat jari tidak menyentuh sensor

Prinsip kerja rangkaian simulasi

Rangkaian saat jari mendekati/menyentuh sensor

Cara kerjanya adalah saat menyentuh pelat sentuhnya, maka akan memberikan trigger pada transistor, kemudian, transistor 1 akan aktif dan memberikan trigger kepada transistor 2, kemudian melanjutkannya ke transistor 3, setelah itu, Transistor 3 akan mengaktifkan relay.

Mengapa menggunakan 3 transistor? karena sinyal listrik statis akan diperkuat pada setiap transistornya, sehingga cukup untuk mengaktifkan relay.


    c. Video [kembali]



Electricity LightningElectricity Lightning