Aplikasi Transistor Bipolar - Rangkaian Kasur Pendeteksi Gempa dan Kebakaran

1. Tujuan [kembali]

  • Untuk mengetaui prinsip kerja sensor
  • Untuk mengetahui cara mensimulasikan rangkaian kasur pendeteksi kebakaran dan gempa
  • Untuk mengetahui prinsip kerja rangkaian kasur pendeteksi kebakaran dan gempa

2. Alat dan Bahan [kembali]

A. Alat

    • Ground


    • DC Voltmeter

    • DC generator

    • Logicstate

    • Power Supply

B. Bahan [kembali]

  • Sensor Flame
Spesifikasi :
- Output= Digital (D0)
- Tipe : Flame sensor isi 5 sensor
- Vin : DC 3.3V-9V
- Range sensor : 120°
- Output : Digital
- Tiap sensor memiliki lampu indikator
- Mendeteksi api lilin dengan range panjang gelombang 700-1100nm
- Dimensi  : panjang 4 cm x lebar 4 cm
- Berat : 50 gram
- Lighter flame detect distance 80cm
  • Sensor Vibration

  • Motor

Komponen Motor Listrik :
1.Stator Coil
2.Rotor Coil
3.Main Shaft
4.Brush
5.Bearing
6.Drive pulley
7.Motor Housing

  • Resistor

Spesifikasi :

- Resistance (Ohms) : 220 V

- Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W

- Tolerance : ± 5%

- Packaging : Bulk

- Composition : Carbon Film

- Temperature Coefficient : 350ppm/°C

- Lead Free Status : Lead Free

- RoHS Status : RoHs Complient    
  • Relay

Spesifikasi :
- Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC

- Trigger Current (Nominal current) : 70mA

- Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC

- Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC

- Compact 5-pin configuration with plastic moulding

- Operating time: 10msec Release time: 5msec

- Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

Konfigurasi Pin

- Coil End 1 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other        end to ground.

- Coil End 2 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other        end to ground.

- Common (COM) : Common is connected to one End of the Load that is to be controlled.

- Normally Close (NC) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NC    the load remains connected before trigger.

- Normally Open (NO) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NO    the load remains disconnected before trigger.

  • Dioda
        Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

  • Baterai

       Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Baterai bertujuan untuk memberikan tenaga listrik ke rangkaian agar rangkaian dapat hidup dengan baik.
  • Transistor

Spesifikasi :
- Bi-Polar NPN Transistor

- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum

- Continuous Collector current (IC) is 500mA

- Emitter Base Voltage (VBE) is 5V

- Base Current(IB) is 5mA maximum

- Available in To-92 Package

Konfigurasi Pin :

Pin 1 : Collector

Pin 2 : Base

Pin 3 : Emitter

  • LED

Tegangan kerja / jatuh tegangan pada sebuah menurut warna yang dihasilkan:
Infra merah : 1,6 V
Merah : 1,8 V – 2,1 V
Oranye : 2,2 V
Kuning : 2,4 V
Hijau : 2,6 V
Biru : 3,0 V – 3,5 V
Putih : 3,0 – 3,6 V
Ultraviolet : 3,5 V

3. Dasar Teori [kembali]

  • Sensor Flame

Sensor Flame
         Flame sensor adalah alat yang sensitif terhadap radiasi sinar ultraviolet yang ditimbulkan oleh nyala api, tetapi detector ini tidak bereaksi pada lampu ruangan, infra merah atau sumber cahaya lain yang tidak ada hubungannya dengan nyala api (flame).

        Flame sensor atau flame detector merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.

        Penempatan detector harus bebas dari objek yang menghalangi, tidak dekat dengan lampu mercury, lampu halogen dan lampu untuk sterilisasi. Juga hindari tempat-tempat yang sering terjadi percikan api (spark), seperti di bengkel-bengkel las atau bengkel kerja yang mengoperasikan gerinda. Dalam percobaan singkat, detector ini menunjukkan performa yang sangat bagus. Respon detector terbilang cepat saat korek api dinyalakan dalam jarak 3 – 4m. Oleh sebab itu, pemasangan di pusat keramaian dan area publik harus sedikit dicermati. Jangan sampai orang yang hanya menyalakan pemantik api (lighter) di bawah detector dianggap sebagai kebakaran. Bisa juga dipasang di ruang bebas merokok (No Smoking Area) asalkan bunyi alarm-nya hanya terjadi di ruangan itu saja sebagai peringatan bagi orang yang “membandel”.

Grafik Flame Sensor

    Terdeteksinya panas api maka akan semakin kecil resistansi pada sensor Flame Sensor sehingga memungkinkan arus untuk mengalir dan sensor ON.






  • Sensor Vibration

  • Motor
    Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu




  • Sensor Vibration

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 dan motor

    b. Rangkaian Simulasi [kembali]

Foto rangkaian simulasi


Prinsip kerja rangkaian simulasi [kembali]

Rangkaian saat berlogika 0 (tidak adanya kebakaran maupun gempa)

Rangkaian saat sensor flame berlogika 1 (adanya kebakaran)

Rangkaian saat sensor vibration berlogika 1 (adanya gempa)

Rangkaian saat sensor flame dan sensor vibration berlogika 1 (adanya gempa dan kebakaran)


Saat sensor sentuh disentuh atau berlogika 1, maka output sensor tersebut mengeluarkan tegangan sebesar 4,99 volt lalu diumpankan ke resistor 10k ohm sehingga tegangan pada kaki base transistor menjadi 0,77 volt. Hal ini membuat transistor aktif sehingga ada arus yang mengalir dari DC ke relay lalu ke kaki kolektor transistor Q3 lalu ke kaki emitor Q3 dan ke ground. Akibatnya relay aktif dan switch berpindah ke kiri. Hal itu membuat ada arus mengalir dari baterai B1 ke motor yang membuat motor menyala.


    c. Video [kembali]




Electricity LightningElectricity Lightning