BLOG KULIAH

APLIKASI OPAMP

Aplikasi Rangkaian Kandang Hewan Otomatis

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

Mensimulasikan software proteus
Membuat rangkaian sederhana menggunakan sensor flame, sensor PIR, dan sensor vibrasi yang dapat berguna dalam kehidupan sehari-hari
Membuat aplikasi rangkaian kontrol kebakaran di kantor dengan sensor flame sensor PIR, dan sensor vibrasI

2. Komponen

Mencari Nilai Resistor dengan Kode Warna

1. Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2. Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3. Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

· Resistor 1KΩ

Berfungsi sebagai beban pada rangkaian.

· Resistor Variabel/Potensiometer 10KΩ

Berfungsi untuk mengatur besar tahan sesuai keperluan.

· Sensor PIR

Passive Infrared Receiver (PIR) adalah sensor yang mampu mendeteksi pergerakan manusia/hewan bersuhu tubuh 30-40 derajat celcius. PIR merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya yang pasif, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia/mamalia tetrapoda.

Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Sensor ini dapat mendeteksi hingga jarak 6 meter.

(Grafik hubungan sudut dengan jarak objek pada sensor PIR)

· Kapasitor 10uF

Berfungsi sebagai menyimpan sejumlah tegangan pada rangkaian.

· LDR

Berfungsi sebagai indikator terjadi kenaikan intensitas cahaya.

· Dioda

Berfungsi sebagai penyearah arus.

· Buzzer

Berfungsi sebagai penghasil bunyi pada kondisi yang ditentukan.

· Kabel Jumper

Berfungsi sebagai penguhubung antar komponen pada rangkaian.

· Transistor NPN

Berfungsi sebagai saklar atau penguat.

3. Dasar Teori

Rangkaian kandang hewan otomatis ini terinspirasi dari pintu otomatis yang sering kita jumpai di mall, hotel, atau gedung perkantoran. Dengan mengamati lingkungan sekitar di mana para peternak perlu membuka pintu kandang untuk ternak-ternaknya setiap pagi sehingga hewan ternak dapat berkeliaran, makan, berjemur di tanah lapang, maka saya memodifikasi rangkaian yang ada sehingga tercipta rangkaian yang mampu membukakan pintu kandang otomatis di saat matahari terbit/bersinar ketika hewan hendak keluar kandang.

grafik respon sensor:

pir

ldr

4. Prinsip Kerja

Cara kerjanya terbilang sederhana, baterai berfungsi sebagai sumber tegangan. Arus mengalir dari baterai ke resistor R1 dan ke relay, dari R1 arus menuju ke Vcc Sensor PIR, saat sensor PIR mendeteksi pegerakan atau berlogika 1 arus akan mengalir dari Vout ke basis Transistor npn Q1 sehingga arus pada kolektor yang diterima dari relay dapat mengalir ke emitter transistor npn lalu ke ground sehingga relay on sehingga arus dapat mengalir dari baterai B2 ke buzzer dan motor DC sehingga buzzer berbunyi dan sumber yang melewati relay akan diteruskan ke relay yang terhubung dengan motor DC untuk membuka pintu kandang. Namun untuk menghidupkan relay diperlukan sumber tambahan dengan menggunakan sumber tegangan DC sebesar 5V yang diteruskan ke OpAmp lalu ke sensor LDR. Ketika tidak ada cahaya maka relay yang menggerakkan motor DC tidak akan ON, namun ketika sensor LDR menangkap intesitas cahaya dengan besaran tertentu yang pada kasus ini adalah cahaya matahari, maka relay akan ON sehingga pintu kandang terbuka. Oleh karena itu, pintu kandang hanya akan terbuka ketika ada hewan ternak yang berdiri di dekat pintu di saat matahari bersinar. Ilustrasi kandang:

(gambar 1.1) Pintu tidak terbuka walaupun hewan ternak sudah terdeteksi oleh sensor PIR karena cahaya matahari tidak terdeteksi oleh sensor LDR yang dipasang di luar kandang.

(gambar 1.2) Pintu terbuka karena hewan ternak sudah terdeteksi oleh sensor PIR sertacahaya matahari sudah terdeteksi oleh sensor LDR yang dipasang di luar kandang.

5. Rangkaian