KUIS 4


[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

 APLIKASI PENDETEKSI ASAP MENGGUNAKAN SENSOR MQ-7 DAN SENSOR SUHU DHT11





1.      Tujuan

  •  Mensimulasikan software proteus
  • Membuat rangkaian sederhana menggunakan sensor MQ-7 dan sensor  Suhu DHT11 yang  dapat berguna dalam kehidupan sehari-hari
  • Membuat rangkaian pendeteksi asap dengan mengggunakan sensor gas MQ-7 dan sensor suhu DHT11


2.      Alat dan Bahan

 

·          *Alat :


a.       Baterai



b.      Ground


c.       LED



Spesifikasi :

-          Superior weather resistance

-          5mm Round Standard Directivity

-          UV Resistant Eproxy

-          Forward Current (IF): 30mA

-          Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V

-          Reverse Voltage: 5V

-          Operating Temperature: -30℃ to +85℃

-          Storage Temperature: -40℃ to +100℃

-          Luminous Intensity: 20mcd 

Konfigurasi Pin :

-          Pin 1 : Positive terminal of LED

-          Pin 2 : Negative terminal of LED

 

·        * Bahan:

a.       Sensor Gas MQ-7



b.      Sensor suhu DHT11


            Spesifikasi Sensor DHT11
- Tegangan Input 3-5V 
- Arus 0.3mA, Iddle 60uA 
- Periode sampling 2 detik 
- Output data serial 
- Resolusi 16bit 
- Temperatur antara 0°C sampai 50°C (akurasi 1°C ) 
- Kelembapan antara 20% sampai 90% (akurasi 5%)

c.      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

 

d.       Relay



Konfigurasi Pin:

 

-          Coil End 1

-          Coil End 2

-          Common (COM)

-          Normally Close (NC)

-          Normally Open (NO)

 

Spesifikasi:

-          Tegangan coil: DC 5V

-          Struktur: Sealed type

-          Sensitivitas coil: 0.36W

-          Tahanan coil: 60-70 ohm

-          Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC

-          Ukuran: 196154155 mm

-          Jumlah pin: 5

-          Usia electrikal: 100,000x

-          Usia mekanikal: 10,000,000x

 

e.       Transistor NPN



Konfigurasi Pin :

-           Collector

-          Base

-          Emitter

Spesifikasi :

-          Type Designator: 2N2369

-          Material of Transistor: S

-          Polarity: NPN

-          Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 0.36 W

-          Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 40 V

-          Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 15 V

-          Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 4 V

-          Maximum Collector Current |Ic max|: 0.2 A

-          Max. Operating Junction Temperature (Tj): 200 °C

-          Transition Frequency (ft): 500 MHz

f.      Buzzer



Buzzer pin konfigurasi :

Positif : Diidentifikasi dengan simbol (+) atau kabel terminal yang lebih panjang. Dapat didukung oleh 5V DC

Negatif : Diidentifikasi oleh kabel terminal pendek. Biasanya terhubung ke ground                      sirkuit

Spesifikasi dan fitur

o   Tegangan Terukur: 6V

o   DC Tegangan Operasi: 4-8V

o   DC Nilai saat ini: <30mA

o   Jenis Suara: Bip Terus Menerus

o   Frekuensi Resonan: ~ 2300 Hz

o   Paket kecil dan tersegel rapi

o   Ramah breadboard dan perf board

 

g.      Motor



*Spesifikasi:

-          Tegangan:12V

-          Hambatan:120 ohm

 

3.      Dasar Teori

       a. Baterai



    Berfungsi menyediakan arus listrik dengan menyimpan energi potensi listrik dalam bentuk sel      elektrokimia (sel volta). Ketika kutub posittif dan negatif baterai di hubungkan, potensi listrik      kedua  kutub akan menyebabkan arus listrik mengalir.

b.    b. Ground



      Grounding adalah Alat instalasi listrik yang berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang keluar dari rangkaian  akibat terjadi kegagalan isolasi. Grounding dalam rumah Anda terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.

      Terdapat parameter yang menentukan kualitas dari grounding tersebut yaitu nilai tahan pada satuan ohm atau disebut sebagai resistans.Jika nilai groundingnya semakin kecil maka akan semakin bagus kualitas grounding tersebut.Pada instalasi listrik rumahan tentu saja memiliki nilai tahan untuk maksimal 5 Ohm. Sedangkan untuk instalasi petir makja hanya 2 Ohm saja.

 

c.    c. LED



      LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan             semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator.

Rumus Cara Menghitung Resistor Untuk LED

Pada rangkaian diatas kita menggunakan sebuah sumber tegangan DC (Battery) untuk menyalakan LED. Sebagai pembatas arus dipasag sebuah resistor R1 secara seri terharap LED. Besarnya nilai resistor dapat dihitung menggunakan rumus dasar hukum Ohm, dimana besarnya nilai resistor sama dengan tegangan dibagi arus. Karena resistor dipasang seri terharap LED maka besarnya tegangan pada resistor sama dengan tegangan battery dikurangi tegangan forward LED.

Berikut ini rumus cara menghitung resistor untuk LED :



Misalnya kita menggunakan sebuah LED dengan batas arus maksimal sebesar 20mA dengan tegangan supply sebesar 5V dan tegangan maju sebesar 2V, maka nilai resistor yang kita pasang adalah sebesar 5V dikurangi 2V lalu dibagi dengan 20mA. Hasilnya sebesar 150 Ohm.

 

d.      d. Motor


merupakan piranti elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. pada motor DC terdapat 2 Input yang jika diberikan input yang berbeda maka motor akan berputar CCW atau CW tergantung pada inputan yang dimasukan dan jika diberikan dua input dengan nilai sama maka motor dc akan berhenti. maksud nilai disini adalah HIGH atau LOW.

jadi :

HIGH HIGH = motor tidak berputar
HIGH LOW = motor berputar
LOW LOW = motor tidak berputar
LOW HIGH = motor berputar

e.       e. Buzzer



Pengertian Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm. Juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative. Untuk menggunakannya secara sederhana kita bisa memberi tegangan positive dan negative 3 - 12V.

 

Cara Kerja Buzzer pada saat aliran listrik atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian yang menggunakan piezoeletric tersebut. Piezo buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekwensi di kisaran 1 - 6 kHz hingga 100 kHz.

 

f.       f. Resistor



Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Bentuk-Bentuk Komponen Resistor

Resistor itu sendiri terdiri dari 2 bentuk komponen, yaitu Komponen Axial/Radial & Komponen Chip. Perbedaan dari kedua bentuk komponen tersebut adalah :

1.      Komponen Axial/Radial adalah Suatu komponen pada nilai resistor terdapat sebuah kode warna, sehingga kita bisa mengetahui nilainya dari sebuah warna yang ada pada komponen tersebut.

 


2.      Komponen Chip adalah Suatu komponen pada nilai resistor terdapat kode tertentu, sehingga komponen tersebut lebih mudah untuk memhaminya.





Cara Berhitung Resistor Chip :

-          Masukkan Angka ke 1 langsung = 4

-          Masukkan Angka ke 2 langsung = 7

-          Masukkan Jumlah nol dariAngka ke 3 = 000 (3 nol) atau di kalikan dengan 10(3)

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

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

 

g.      g. Transistor NPN



Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari emitor menuju ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor tersebut diberikan arus positif pada basisnya.

Transistor NPN menerima tegangan positif pada pin collector. Hal ini sehingga membuat arus mengalir dari collector ke emitor(Lc), untuk hal ini harus ada arus basis yang cukup (Lb)untuk meng “On”kan transistor.

 

Cara Kerja Transistor NPN:

 

    Ketika tegangan yang disuplai ke basis melebihi tegangan ambang sebesar 0,7V, yaitu ketika Anda menaikkan arus yang ke basis transistor NPN, maka transistor akan terus mengalirkan lebih banyak sampai arus mengalir sepenuhnya dari kolektor ke emitor.

    Dan ketika Anda menurunkan arus yang ke basis transistor NPN, maka transistor akan membuat arus yang melintasi dari collector ke emitor semakin sedikit, sampai tegangan yang disuplai ke basis berada di bawah ambang batas tegangan 0,7V, di mana pada titik dimana transistor sudah tidak lagi membuka lintas kolektor ke emitor dan transistor di “off”kan.

 

h.      h. Relay



Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. 


j.        j. Sensor MQ-7

 

MQ 7 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO) dalam kehidupan sehari-hari, industri, atau mobil. Fitur dari sensor gas MQ7 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang. Sensor ini menggunakan catu daya heater : 5V AC/DC dan menggunakan catu daya rangkaian : 5VDC, jarak pengukuran : 20 - 2000ppm untuk ampu mengukur gas karbon monoksida.

            Struktur, Konfigurasi, dan Dasar Rangkaian Pengukuran 

Struktur dan konfigurasi MQ-7 sensor gas ditunjukkan pada gambar. 1 (Konfigurasi A atau B), sensor disusun oleh mikro AL2O3 tabung keramik, Tin Dioksida (SnO2) lapisan sensitif, elektroda pengukuran dan pemanas adalah tetap menjadi kerak yang dibuat oleh plastik dan stainless steel bersih. Pemanas menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. MQ-7 dibuat dengan 6 pin, 4 dari mereka yang digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanasan.


k.      k. Sensor suhu DHT11


    Sensor DHT11 adalah salah satu jenis sensor yang banyak digunakan pada project berbasis Arduino. Sensor ini memiliki keunikan yaitu dapat membaca suhu (temperature) ruangan dan kelembapan udara (humidity).

Sensor DHT11 memiliki 2 versi, yatu versi 4 pin dan versi 3 pin. Tidak ada perbedaan karakteristik dari 2 versi ini. Pada versi 4 pin,. Pin 1 adalah tegangan sumber, berkisar antara 3V sampai  5V. Pin 2 adalalah data keluaran (output) . Pin ke 3 adalah pin NC (normall y close ) alias tidak digunakan dan pin ke 4 adalah Ground. Sedangkan pada versi 3 kaki, pin 1 adalah VCC antara 3V sampai 5V, pin 2 adalah data keluaran dan pin 3 adalah Ground.

Adapun versi upgrade (peningkatan) dari sensor DHT11 adalah sensor DHT22. Tidak ada            perbedaan pada susunan pin,  hanya saja akurasi dari DHT22 lebih tinggi dari DHT11, yakni sebesar 0.5 °C untuk temperature dan  2.5% untuk kelembapan.

4.      Percobaaan

a.       Prosedur Percobaan

Langkah-langkah:

  • Siapkan alat dan bahan (komponen - komponen yang akan dirangkai)
  • Tempatkan alat dan bahan pada posisi yang diinginkan
  • Hubungkan setiap komponen yang sudah ditempatkan tadi
  • Setelah itu, coba run rangkaian tersebut
  • Apabila LED menyala dan motor berputar, serta buzzer berbunyi, maka rangkaian sudah benar artinya asap terdeteksi


b.      Rangkaian simulasi

·         Gambar rangkaian

saat logicstate 0 maka LED tidak menyala dan motor tidak berputar



saat logicstate 1 maka LED akan menyala dan motor akan berputar serta buzzer akan berbunyi



·         Prinsip kerja

Apabila LED menyala, motor berputar, dan buzzer berbunyi iyu artinya asap terdeteksi, sebaliknya jika LED tidak menyala, motor tidak berputar dan buzzer juga tidak berbunyi maka artinya tidak terdeteksi asap.

c.       Video


d.      Download file

 
Download Rangkaian Simulasi Klik Disini   
Download Gambar Rangkaian Klik Disini                    
Download Video Klik Disini                        
Download Library sensor gas MQ-7 Klik Disini     
Download Library sensor suhu DHT11 Klik Disini        
Download Datasheet resistor Klik Disini               
Download Datasheet relay Klik Disini             
Download Datasheet transistor NPN Klik Disini      
Download Datasheet buzzer Klik Disini            
Download Datasheet sensor MQ-7 Klik Disini            
Download Datasheet sensor suhu DHT11 Klik Disini        
Download HTML Klik Disini 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH      KIMIA DAN ELEKTRONIKA   oleh : Hana Sulthanah 2010951013 Dosen Pengampu: Dr. Darwison, M.T. Referens...