Lampu otomatis rumah saat kita masuk
kedalam rumah menggunakan sensor LDR dan sensor PIR
1. Tujuan
a.
Untuk memahami cara kerja sensor
LDR dan sensor PIR
b.
Uuntuk memahami rangkaian lampu
otomatis kedalam rumah menggunakan sensor LDR dan sensor PIR
2. Alat dan Bahan
A.
Alat
·
PIR sensor
Digunakan unutk mendeteksi
gerak saat masuk kedalam rumah
·
LDR sensor
Mendeteksi cahaya dan
menerima data yang disalurkan oleh sensor PIR
·
Relay
Sebagai saklar otomatis untuk menghidupkan lampu dalam rumah
B.
Bahan
·
Resistor
Spesifikasi 5,6k ohm, 1k
ohm, 100k ohm
·
Transistor
Spesifikasi BD139, TIP41
·
Diode
Spesifikasi 1N4007
·
Potensiometer
Spesifikasi 5k ohm
3. Dasar teori
a.
Sensor PIR
Sensor PIR
merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal ini sensor PIR
banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan manusia dalam daerah
yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini memiliki ukuran yang kecil,
murah, hanya membutuhkan daya yang kecil, dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab
itu, sensor ini banyak digunakan pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR ini
sendiri merupakan kependekan dari “Passive InfraRed” sensor.
·
Cara Kerja PIR
Pada umumnya sensor
PIR dibuat dengan sebuah sensor pyroelectric sensor (seperti yang terlihat pada
gambar disamping) yang dapat mendeteksi tingkat radiasi infrared. Segala
sesuatu mengeluarkan radiasi dalam jumlah sedikit, tapi semakin panas
benda/mahluk tersebut maka tingkat radiasi yang dikeluarkan akan semakin besar.
Sensor ini dibagi menjadi dua bagian agar dapat mendeteksi pergerakan bukan
rata-rata dari tingkat infrared. Dua bagian ini terhubung satu sama lain
sehingga jika keduanya mendeteksi tingkat infrared yang sama maka kondisinya
akan LOW namun jika kedua bagian ini mendeteksi tingkat infrared yang berbeda
(terdapat pergerakan) maka akan memiliki output HIGH dan LOW secara bergantian.
Inilah mengapa
sensor PIR dapat mendeteksi pergerakan manusia yang masuk pada jangkauan sensor
PIR, hal ini disebabkan manusia memiliki panas tubuh sehingga mengeluarkan
radiasi infrared seperti yang ditunjukkan pada gambar disamping.
·
Bagian-Bagian Sensor PIR
Gambar berikut
menunjukkan bagian-bagian dari sensor PIR yang perlu untuk diketahui
Pengatur Waktu Jeda
: Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan
dan gerakan telah berahir. *
Pengatur
Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
Regulator 3VDC :
Penstabil tegangan menjadi 3V DC
Dioda Pengaman :
Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
DC Power : Input
tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
Output Digital :
Output digital sensor
Ground : Hubungkan
dengan ground (GND)
BISS0001 : IC
Sensor PIR
Pengatur Jumper :
Untuk mengatur output dari pin digital.
b.
Sensor 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.
Umumnya Sensor LDR
memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm pada saat dalam kondisi sedikit cahaya
(gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena banyak cahaya.
Tak heran jika komponen elektronika peka cahaya ini banyak diimplementasikan
sebagai sensor lampu penerang jalan, lampu kamar tidur, alarm dan lain-lain.
Fungsi Sensor LDR
LDR berfungsi
sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti
saklar otomatis berdasarkan cahaya yang jika sensor terkena cahaya maka arus
listrik akan mengalir(ON) dan sebaliknya jika sensor dalam kondisi minim
cahaya(gelap) maka aliran listrik akan terhambat(OFF). LDR juga sering
digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur,
alarm, rangkaian anti maling otomatis menggunakan laser, sutter kamera
otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.
Cara Kerja Sensor
LDR
Prinsip kerja LDR
sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR
dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan
menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang
mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin
sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.
c.
Analog to
Digital Converter (ADC)
Analog To Digital Converter atau yang juga kita kenal dengan istilah ADC
adalah perangkat yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog ke sinyal digital.
Bentuk ADC bermacam-macam, ada yang berupa modul rangkaian elektronika, ada
pula yang berupa chip atau IC.
Pada prakteknya, ADC atau Analog To Digital Converter berfungsi untuk
menjembatani pemrosesan sinyal analog oleh sistem digital. Dalam kehidupan
sehari-hari, Analog To Digital Converter punya banyak sekali manfaat,
diantaranya untuk pengatur proses industri, komunikasi digital, serta rangkaian
pengukuran atau pengujian.
ADC juga banyak digunakan sebagai sensor yang mayoritas berupa analog
dengan sistem komputer seperti sensor suhu, sensor cahaya, sensor tekanan atau
berat, sensor aliran dan lain sebagainya, kemudian diukur dengan menggunakan
sistem digital (komputer). ADC memiliki dua karakter prinsip yakni kecepatan
sampling dan juga resolusi.
Sebenarnya prinsip kerja dari ADC sangatlah simpel, yakni dengan cara
mengkonversi sinyal analog atau sinyak kontinyu ke dalam bentuk besaran yang
merupakan rasio perbandingan antara sinyal input dan juga tegangan referensi.
Oleh sebab itu dapat digunakan persamaan signal = (sample/max_value) x
reference_voltage
ADC adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal
analog menjadi bentuk sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap dapat memenuhi
kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara cermat
dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus diberikan
dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu masukan tegangan.
Diagram konfigurasi pin ADC0804 ditunjukkan pada gambar, Pin 11 sampai
18 (keluaran digital) adalah keluaran tiga keadaan, yang dapat dihubungkan
langsung dengan bus data bilamana diperlukan. Apabila CS (pin 1) atau RD (pin2)
dalam keadaan high (“1”), pin 11 sampai 18 akan mengambang (high impedanze),
apabila CS dan RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul pada saluran
keluaran. Sinyal mulai konversi pada WR (pin 3). Untuk memulai suatu konversi,
CS harus rendah. Bilamana WR menjadi rendah, konverter akan mengalami reset,
dan ketika WR kembali kepada keadaan high, konversi segera dimulai.
Konversi detak konverter harus terletak dalam daereh frekuensi 100
sampai 800kHz. CLK IN ( pin 4) dapat diturunkan dari detak mikrokontroller,
sebagai kemungkinan lain, kita dapat mempergunakan pembangkit clock internal
dengan memasang rangkaian RC antara CLN IN ( pin 4) dan CLK R ( pin 19). Pin 5
adalah saluran yang digunakan untuk INTR, sinyal selesai konversi. INTR akan
menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan akan aktif rendah bila konversi
telah selesai. Tepi turun sinyal INTR dapat dipergunakan untuk menginterupsi
sistem mikrokontroller, supaya mikrokontroller melakukan pencabangan ke subrutine
pelayanan yang memproses keluaran konverter. Pin 6 dan 7 adalah masukan
diferensial bagi sinyal analog. A/D ini mempunyai dua ground, A GND (pin 8) dan
D GND ( pin10). Kedua pin ini harus dihubungkan dengan ground. Pin 20 harus
dihubungkan dengan catu daya +5V. Pada A/D 0804 merupakan tegangan referensi
yang digunakan untuk offset suatu keluaran digital maksimum.
GrafikRespon Sensor
4.
Gambar rangkaian
5. Video rangkaian
6. Cara kerja rangkaian
Jika saya membuka
pintu belakang rumah, maka sensor gerak PIR akan aktif dan mengirimkan sinyal
ke rangkaian untuk menyalakan lampu. Sehingga lampu akan otomatis menyala
sendiri jika saya lewat di depan sensor ini, tak perlu cetrek-cetrek saklar
lagi. Dan lebih kerennya lagi, lampu pada rangkaian hanya akan aktif ketika
malam saja karena menggunakan sensor cahaya pula.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar