Aplikasi Transistor Unipolar - Rangkaian Kandang Kucing

1. Tujuan [kembali]

  • Untuk mengetahui prinsip kerja sensor sound dan vibration
  • Untuk mengetahui cara mensimulasikan rangkaian kandang kucing
  • untuk mengetahui prinsip krja pada rangkaian kandang kucing

2. Alat dan Bahan [kembali]

A. Alat

    • Ground

    • DC Voltmeter

    • DC generator

    • Logicstate

    • Power Supply

B. Bahan [kembali]

    • Sensor Vibration

Spesifikasi:

Vsuplai : DC 3.3V-5V

Arus : 15mA

Sensor : SW-420 Normally Closed

Output : digital

Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm

Berat : 10 gr


    • Sensor Sound

Spesifikasi: 
1.    Voltage: 5V
2.    LED menyala menunjukkan sinyal keluaran.
3.    Tingkat output TTL.
4.    Keluaran Analog, dapat dihubungkan ke pin Analog dari mikrokontroller (ADC).
5.    Dilengkapi dioda perlindungan (untuk mencegah kekuasaan karena terbalik power suply)
6.    Bila suara mencapai batas yang ditetapkan oleh keluaran potensiometer rendah, on-board lampu LED.
7.    Tingkat output arus hingga 100mA, bisa langsung mendrive relay, buzzer, kipas angin kecil, dll
8.    Board dilengkapi dengan lubang sebesar 3mm dua buah untuk memudahkan instalasi sistem.

  • 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

  • Transistor Mosfet P- Channel


  • Relay


 A. 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)

B. Konfigurasi Pin



  • Baterai
Baterai digunakan pada rangkaian ini berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menjalankan rangkaian.

Spesifikasi Baterai:

Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)
Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61
Tegangan Nominal: 9.0 volt
Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C
Berat Khas: 45 gram
Volume Umum: 21 sentimeter kubik
Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C
Terminal: Jepretan Miniatur

Konfigurasi Pin:
  • 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.

  • Motor
    •  
    DC motor digunakan pada rangkaian ini untuk menggerakkan kran air/kran air hidup.

    Spesifikasi:

    Konfigurasi:

3. Dasar Teori [kembali]

  • Sensor Vibration
    Alat ini juga disebut sensor piezoelektrik. Sensor ini adalah perangkat fleksibel yang digunakan untuk mengukur berbagai proses. Sensor ini menggunakan efek piezoelektrik sambil mengukur perubahan dalam akselerasi, tekanan, suhu dengan mengubah muatan listrik. Prinsip kerja pada alat ini adalah dengan beroperasi dengan berdasarkan berbaai macam optik, prinsip kerja pada mekanis ini adalah dengan melakukan penganalisaan pada getaran sistem yang sudah selesai dilakukan pengamatan. Sensitivitas sensor ini biasanya berkisar antara 10 mV / g hingga 100 mV / g, dan ada sensitivitas yang lebih rendah dan lebih tinggi juga dapat diakses. Sensitivitas sensor dapat dipilih berdasarkan aplikasi. Jadi, sangat penting untuk mengetahui tingkat kisaran amplitudo getaran yang sensornya akan terungkap di seluruh pengukuran.

  • Sensor Suara

    Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

    Salah satu komponen yang termasuk dalam sensor ini adalah Microphone atau Mic. Mic adalah komponen eletronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelombang suara akan menghasilkan sinyal listrik.

    Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari karena tubuh manusia terdapat aliran listrik sehingga sensor ini dapat bekerja. Sensor ini mempunya 3 buah pin yaitu pin SIG (signal/data), GND dan VCC. 

Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain.


  • Resistor
    Simbol Resistor
    Resistor berfungsi sebagai penghambat jumlah arus yang megalir masuk ke dalam suatu rangkaian. Satuan resistor adalah Ohm (). Cara mengukur resistor, yaitu menggunakan alat ukur multimeter analog/digital, dan membaca kode warna resistor.

    Resistor merupakan komponen elektrik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengantar tegangan listrik dan arus listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistensi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir. Seperti dalam rumus hukum ohm.

    V= I*R

    V: Tegangan Listrik (Volt)

    I: Arus Listrik (Ampere)

    R: Hambatan Listrik (Ohm)


    Rumus Rangkaian Seri pada Resistor:

    Rtotal = R1 + R2 + R3 + ... + Rn


    Rumus Rangkaian Paralel pada Resitor:

    1/Rtotal=1/R1+1/R2+1/R3+....+1/Rn


  • Transistor Mosfet P- Channel


  • Relay
Simbol Relay
    Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

Kapasitas Pengalihan Maksimum:
  • Baterai
Simbol
Baterai
Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).
  • Dioda
Simbol Dioda

    Dioda ialah komponen elektronika aktif yang terdiri dari dua kutub dan fungsinya sebagai penyearah arus dan untuk menghantarkan listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Elektronika memilki dua terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif. Prinsip kerja dari anoda berdasarkan teknologi pertemuan p-n (positif dan negatif) semikonduktor yaitu dapat menghantarkan arus litrik dari sisi tipe p (anoda) menuju sisi tipe-n (katoda), tetapi tidak dapat menghantarkan arus ke arah sebaliknya (katoda ke anoda). Cara mengukur Dioda ialah dengan menggunakan multimeter baik itu digital maupun analog.


  • Motor
Simbol Motor

Disini kita menanggap motor sebagai penggerak untuk menghiudpkan dan mematikan kran air.

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 motor

    b. Rangkaian Simulasi [kembali]

Foto rangkaian simulasi


Prinsip kerja rangkaian simulasi [kembali]

Rangkaian Saat sensor suara berlogika 1/ada rangsangan

Saat sensor suara mendegarkan suara kucing atau berlogika 1, maka output sensor tersebut mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt. Hal ini membuat transistor aktif sehingga ada arus yang mengalir dari DC ke relay lalu ke kaki Drain transistor Q1 lalu ke kaki source Q1 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.


Saat sensor sentuh vibration terkena getaran/injakan kaki kucing atau berlogika 1, maka output sensor tersebut mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt. Hal ini membuat transistor aktif sehingga ada arus yang mengalir dari DC ke relay lalu ke kaki Drain transistor Q2 lalu ke kaki source Q2 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