PENDETEKSI TELUR BUSUK
1. Pendahuluan [kembali]
Telur adalah salah satu sumber protein hewani yang paling umum dikonsumsi manusia di seluruh dunia. Biasanya diambil dari unggas seperti ayam, bebek, dan burung lainnya, telur memiliki cangkang keras yang melindungi kuning dan putih telur di dalamnya.
Alat pendeteksi telur busuk adalah perangkat yang dirancang untuk mengidentifikasi telur yang telah membusuk atau tidak layak konsumsi. Alat ini dapat menggunakan berbagai metode, seperti pengukuran berat, deteksi gas, atau analisis cahaya, untuk menentukan keamanan telur yang akan dikonsumsi. Tujuannya adalah untuk membantu konsumen dan produsen makanan dalam memastikan kualitas dan keamanan telur sebelum digunakan dalam masakan atau produk makanan lainnya.
2. Tujuan [kembali]
a. Mampu memahami tentang penggunaan MQ-2 (gas sensor), touch sensor, LDR sensor, infrared sensor, dan load cell sebagai pendeteksi telur busuk.
b. Mampu menggunakan proteus dan pengaplikasiannya untuk mendeteksi telur busuk.
c. Mampu merancang rangkaian simulasi pendeteksi telur busuk dan mensimulasikannya pada proteus.
d. Mampu mengenali berbagai komponen yang ada pada pendeteksi telur yang disimulasikan di proteus.
3. Alat dan Bahan [kembali]
A. Alat/ Instrumen
1. DC Voltmeter
DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk
mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah
dengan memparalelkan kaki-kaki Voltmeter dengan komponen yang akan diuji
tegangannya.
Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter
%20(1).jpeg)
- Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
- Output voltage: dc 1~35v
- Max. Input current: dc 14a
- Charging current: 0.1~10a
- Discharging current: 0.1~1.0a
- Balance current: 1.5a/cell max
- Max. Discharging power: 15w
- Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
- Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
- Ukuran: 126x115x49mm
- Berat: 460gr
B. Bahan/komponen
1. Resistor
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya.
Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :
2. Kapasitor
Tampilan Kapasitor pada aplikasi Proteus
Kapasitor merupakan komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
3. Transistor
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
- Type - NPN
- Collector-Emitter Voltage: 35 V
- Collector-Base Voltage: 35 V
- Emitter-Base Voltage: 5 V
- Collector Current: 2.5 A
- Collector Dissipation - 10 W
- DC Current Gain (hfe) - 100 to 200
- Transition Frequency - 160 MHz
- Operating and Storage Junction Temperature Range -55 to +150 °C
- Package - TO-126
4. Dioda
Dioda adalah komponen yang berfungsi untuk menyearahkan sekaligus sebagai penghambat arus listrik, disusun dari beragam bahan yang bersifat semikonduktor. Umumnya jenis bahan yang digunakan dalam proses pembuatannya yakni seperti silikon, germanium, dan lain sebagainya.
5. Ground
Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah memberikan perlindungan ke seluruh sistem serta menetralisir cacat yang disebabkan daya yang kurang baik atau kualitas komponen yang tidak standar.
6. Op-Amp
Konfigurasi 741
Konfigurasi UA741
.jpeg)
Komponen Input
1. Infrared Sensor
Infrared sensor adalah komponen
elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya
infra merah terhalangi oleh benda.
Spesifikasi:
Grafik Respon Sensor Infrared: 
2. Sensor Gas
Sensor jenis ini adalah alat yang
digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah
terbakar diudara serta asap dan output membaca sebagai
tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat lansung diatur
sensitifitasnya dengan mengatur trimpotnya.
Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai
berikut:
-
Catu daya pemanas : 5V AC/DC
-
Catu daya rangkaian : 5VDC
-
Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300
- 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300
- 5000ppm untuk Hidrogen
-
Keluaran : analog (perubahan tegangan)
-
Berikut konfigurasi dari sensor MQ-S :
-
Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan
ground.
-
Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24
VDC.
-
Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater
internal) dimana VH = 5VDC.
-
Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan
analog
Spesifikasi: 
Grafik Respon Sensor Gas MQ-2: 
3. Touch Sensor
Touch sensor yaitu satu lapisan yang
berfungsi menerima input dari luar monitor. Biasanya inputnya
berupa sentuhan, sensor sentuh berbentuk sebuah panel yang dibuat dari bahan kaca dan sangat sensitive
Touch sensor merupakan sebuah monitor yang sensitif terhadap
sentuhan dan tekanan (resistif), sehingga perangkat ini
memiliki dua fungsi yaitu, sebagai perangkat output karena menampilkan
informasi dan input karena menerima informasi.
Pin Out
Spesifikasi
Grafik Respon Sensor Touch
4. Sensor LDR
Spesifikasi :
LDR merupakan salah satu komponen resistor
yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan
intensitas cahaya yang mengenai sensor.
Grafik Respon Sensor LDR:
5. Sensor Load
Cell
Infrared sensor adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda.
Spesifikasi:
2. Sensor Gas
Sensor jenis ini adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar diudara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat lansung diatur sensitifitasnya dengan mengatur trimpotnya.
Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:
- Catu daya pemanas : 5V AC/DC
- Catu daya rangkaian : 5VDC
- Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
- Keluaran : analog (perubahan tegangan)
- Berikut konfigurasi dari sensor MQ-S :
- Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
- Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
- Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
- Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog
Spesifikasi :
Grafik Respon Sensor Load Cell:
6. POT-HG
spesifikasi:
Pada dasarnya bagian-bagian penting
dalam Komponen Potensiometer adalah :Penyapu atau disebut juga dengan Wiper, Element
Resistif, Terminal
7. Logicstate
Gerbang Logika (Logic Gates) adalah
sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input
yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode
bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan
menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga
dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan
untuk proses berikutnya.
Pinout
Komponen Output
1. LED
Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :Penyapu atau disebut juga dengan Wiper, Element Resistif, Terminal
Tegangan LED 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.
Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu
lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya
memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari
perangkat elektronika tersebut.
2. Relay
Komponen elektronika berupa scalar atau switch
elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari dua
bagian utama yaitu electromagnet dan mekanikal. Secara garis
besar relay berfungsi untuk mengendalikan dan mengalirkan
listrik.
Spesifikasi Relay
umumnya adalah tegangan input 5
VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC
umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.
Pin out :
Konfigurasi pin Relay
Dihubungkan ke 5V
GND dihubungkan ke GND
IN1/Data dihubungkan ke pin 2
Spesifikasi
Tegangan LED 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. Motor DC
Motor adalah alat untuk mengubah energi
listrik menjadi energi mekanik. Sebuah motor
DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya
generator DC dapat difungsikan sebagai motor
DC.
Pin out :
Grafik Respons:
4. Lamp
Berfungsi sebagai pencahayaan pada arus
yang mengalir.
4. Dasar Teori [kembali]
1. Sensor infrared
Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Prinsip kerja sensor infrared
Grafik respon sensor infrared
Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.
2. Sensor gas
Sensor Gas MQ-2 di gunakan sebagai sensor deteksi Alkohol, H2, LPG, CH4, CO, Asap, dan Propane, Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain. sangat penting untuk menghindari kejadian-kejadian yang dapat mengancam nyawa pekerja maupun hewan atau tumbuhan yang berada di sekitar area tersebut, karena beberapa jenis gas bisa sangat membahayakan.
Sensor gas dapat membaca segala jenis gas yang mematikan, seperti gas yang mudah terbakar, gas beracun, gas yang dapat menimbulkan ledakan, dn jika adanya gejala pengurangan oksigen. Sensor ini dapat kita temui di berbagai jenis perusahaan dan tempat, seperti tambang minyak dan sebagainya, alat ini juga mungkin terdapat di stasiun pemadam kebakaran. Biasanya alat ini menggunakan batere untuk beroperasi. Alat ini mengirimkan sinyal peringatan menggunakan suara atau gambaran, seperti sinar lampu flashlight ataupun alarm yang bersuara nyaring saat terdapat konsentrasi gas yang dapat membahayakan bagi area tersebut. Saat alat ini merasakan konsentrasi gas yang membahayakan melebihi level yang telah di atur pada alat tersebut, alarm atau sinyal akan diaktifkan. Pada awalnya, detektor diproduksi untuk mendeteksi hanya satu jenis gas, tetapi alat sensor modern dapat mendeteksi beberapa gas beracun atau mudah terbakar, atau bahkan kombinasi dari kedua jenis.
Sensor gas dapat di golongkan dari cara pengerjaannya (semikonduktor, oksidasi, katalis, infrared, dan lain sebagainya). Ada dua jenis sensor gas, yaitu sensor gas portable dan sensor gas yang terpasang. Jenis sensor yang pertama merupakan alat sensor yang dapat di gunakan selagi berkeliling, yang biasanya di pasang di saku, sabuk atau topi pegawai. Jenis sensor ke dua yaitu alat sensor yang telah terpasang, biasanya alat sensor ini di pasang di dekat ruang control, dan biasanya dapat membaca lebih dari satu jenis gas yang berbahaya
Grafik Respon Sensor Gas MQ-2:
3. Sensor Sentuh (Touch Sensor)
Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.
Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.
Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.
Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.
Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).
Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.
Prinsip kerja
Mengetahui keberadaan dan lokasi suatu “sentuhan” di dalam suatu area dengan membaca titik-titik koordinat dari sumber sentuhan yang menempel pada layar. Pada kondisi ini touch sensor mengacu pada kontak atau sentuhan pada layar dengan menggunakan jari atau tangan. Teknologi ini juga bisa mengetahui sentuhan dari obyek pasif seperti stylus dan sejenisnya. Touch sensor merupakan sebuah monitor yang sensitif terhadap sentuhan dan tekanan (resistif), sehingga perangkat ini memiliki dua fungsi yaitu, sebagai perangkat output karena menampilkan informasi dan input karena menerima informasi. Data yang dihasilkan dari sentuhan ini tentunya adalah data mengenai posisi tangan kita yang menyentuh sinyal ultrasonic tersebut. Jika ini dilakukan secara kontinyu dan terdapat banyak sekali sensor gelombang ultrasonic pada media yang disentuhnya, maka jadilah sebuah perangkat touch sensor yang dapat digunakan.
4. Sensor LDR
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan bahan semikonduktor yang resistansnya berubah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya. Resistansi LDR pada tempat yang gelap biasanya mencapai sekitar 10 MΩ, dan ditempat terang LDR mempunyai resistansi yang turun menjadi sekitar 150 Ω. Seperti halnya resistor konvensional, pemasangan LDR dalam suatu rangkaian sama persis seperti pemasangan resistor biasa.
(Light Dependent Resistor) Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral sebagai berikut : Laju Recovery Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Bila sebuah “Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)” dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa menca-pai harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery meru-pakan suatu ukuran praktis dan suatu ke-naikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-gan level cahaya 400 lux. Respon Spektral Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik
Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Resistansi Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) akan berubah seiring den-gan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR seki-tar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebe-sar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari ba-han semikonduktor seperti kadmium sul-fida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah men-galami penurunan.
- Bekerja pada tegangan rendah 5-10 VDC atau 5-10 VAC
- Ukuran sensor kecil dan praktis
- Input atau output resistansi rendah
- Nonlinearitas 0.05%
- Range temperatur kerja -10oC sampai +50oC
Spesifikasi Kerja
Resistor atau disebut juga dengan hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengukur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan dari resistor adalah ohm. Nilai resistor biasanya diawali dengan kode angka ataupun gelang warna yang tedpat di badan resistor. Hambatan resistor disebut juga dengan resistansi. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm :
7. Op-Amp
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
Amplifier Operasional:
Penguat Pembalik:
Istilah berikut digunakan dalam rumus dan persamaan untuk Penguatan Operasional.
· R f = Resistor umpan balik
· R in = Resistor Masukan
· V in = Tegangan masukan
· V keluar = Tegangan keluaran
· Av = Penguatan Tegangan
Penguatan tegangan:
Gain loop dekat dari penguat pembalik diberikan oleh;
Tegangan Keluaran:
Tegangan keluaran tidak sefasa dengan tegangan masukan sehingga dikenal sebagai penguat pembalik .
Penguat Penjumlahan:
Tegangan Keluaran:
Output umum dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;
Jumlah Tegangan Input Amplifikasi Terbalik:
Jika resistor inputnya sama, outputnya adalah jumlah tegangan input yang diskalakan terbalik,
Jika R 1 = R 2 = R 3 = R n = R
Output yang Dijumlahkan:
Ketika semua resistor dalam rangkaian di atas sama, outputnya adalah jumlah terbalik dari tegangan input.
Jika R f = R 1 = R 2 = R 3 = R n = R;
V keluar = – (V 1 + V 2 + V 3 +… + V n )
Penguat Non-Pembalik:
Istilah yang digunakan untuk rumus dan persamaan Penguat Non-Pembalik.
· R f = Resistor umpan balik
· R = Resistor Tanah
· V masuk = Tegangan masukan
· V keluar = Tegangan keluaran
· Av = Penguatan Tegangan
Keuntungan Penguat:
Gain total penguat non-pembalik adalah;
Tegangan Keluaran:
Tegangan output penguat non-pembalik sefasa dengan tegangan inputnya dan diberikan oleh;
Unity Gain Amplifier / Buffer / Pengikut Tegangan:
Jika resistor umpan balik dilepas yaitu R f = 0, penguat non-pembalik akan menjadi pengikut / penyangga tegangan
Penguat Diferensial:
Istilah yang digunakan untuk rumus Penguat Diferensial.
· R f = Resistor umpan balik
· R a = Resistor Input Pembalik
· R b = Resistor Input Non Pembalik
· R g = Resistor Ground Non Pembalik
· V a = Tegangan input pembalik
· V b = Tegangan Input Non Pembalik
· V keluar = Tegangan keluaran
· Av = Penguatan Tegangan
Keluaran Umum:
Tegangan keluaran dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;
Keluaran Diferensial Berskala:
Jika resistor R f = R g & R a = R b , maka output akan diskalakan perbedaan dari tegangan input;
Perbedaan Penguatan Persatuan:
Jika semua resistor yang digunakan dalam rangkaian adalah sama yaitu R a = R b = R f = R g = R, penguat akan memberikan output yang merupakan selisih tegangan input;
V keluar = V b – V a
Penguat Pembeda
Penguat Operasional jenis ini memberikan tegangan output yang berbanding lurus dengan perubahan tegangan input. Tegangan keluaran diberikan oleh;
Input gelombang segitiga => Output gelombang persegi panjang
Input gelombang sinus => Output gelombang kosinus
Penguat Integrator
Penguat ini memberikan tegangan keluaran yang merupakan bagian integral dari tegangan masukan.
Tampilan Kapasitor pada aplikasi Proteus
Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan eletron selama waktu tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan dipisahkan oleh dua penyekat tiap konduktor disebut keeping
Beberapa fungsi kapasitor diantaranya:
- Fungsi kapasitor sebagai kopling penghubung antara rangkaian. Kopling kapasitor akan memblok tegangan DC dan mengalirkan sinyal AC.
- Sebagai penyaring atau filter untuk meredam tegangan ripple pada rangkaian power supply.
- Sebagai peredam noise pada rangkaian.
- Kapasitor sebagai penghemat daya listrik PLN.
- Sebagai pelindung saklar dari loncatan api pada saat terhubung terutama pada tegangan tinggi.
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
Kegunaan ground
- Titik kembalinya arus atau sinyal listrik
- Pelindung terhadap gelombang elektromagnetik dari udara sekitar
- Pengaman setrum jika ada kerusakan (ground sesungguhnya)
- Titik patokan (referensi) tegangan atau sinyal dari berbagai titik di rangkaian
- Menghilangkan dengung pada penguat audio
- Mengurangi noise pada penguat audio (amplifier), dll
Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel.
Prinsip Kerja
Baterai mengubah energi kimia lansung menjadi energi listrik. Baterai terdiri dari sejumlah sel volta. Tiap sel terdiri dari 2 sel setengah yang terhubung seri melalui elektrolit konduktif yang berisi anion dan kation. Satu sel setengah termasuk elektrolit dan elektrode negatif, elektrode yang di mana anion berpindah; sel-setengah lainnya termasuk elektrolit dan elektrode positif di mana kation berpindah. Reaksi redoks akan mengisi ulang baterai. Kation akan tereduksi (elektron akan bertambah) di katode ketika pengisian, sedangkan anion akan teroksidasi (elektron hilang) di anode ketika pengisian. Ketika digunakan, proses ini dibalik. Elektrodanya tidak bersentuhan satu sama lain, tetapi terhubung via elektrolit. Beberapa sel menggunakan elektrolit yang berbeda untuk tiap sel setengah. Sebuah separator dapat membuat ion mengalir di antara sel-setengah dan bisa menghindari pencampuran elektrolit.
Istilah PNP dan NPN diambil dari polaritas arus yang bekerja pada transistor. NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negative dengan positif sebagai biasnya. 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.
Sebaliknya transistor PNP mengalirkan arus dari emitor menuju kolektor. Emitor difungsikan sebagai input dan kolektor sebagai outpurnya jika nasisnya dialiri arus negative
Ada 4 macam rangkaian pemberian bias, yaitu:
1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58.
LED atau singkatan dari light emmiting diode merupakan alat yang mengeluarkan cahaya, dalam hal ini kita menggunakan sebagai indicator, apakah rangkaiannya berfungsi atau tidak. Pemasangan kutub pada LED tidak boleh terbalik karena apabila kutubnya terbalik maka LED tersebut tidak akan menyala.LED memiliki karakteristik yang berbeda-beda menurut watna yang dihasilkan. Semakain tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10 mA – 20 mA dam pada tegangan 1.6 V – 3.5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari tersebut maka LED akan terbakar.
13. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi atau solenoid di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kotak saklar akan menutup. Pada saat rus dihentikan, gaya magnet akan dihentikan, gaya magnet akan hilang. Tuas akan kembali ke posisi semuladan kontak saklar kembali terbuka.relay biasanya digunakan untuk menggerakan arus atau tegangan yang besar
Pada dasarnya relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu:
- Electromagnet
- Armature
- Switch contact point (saklar)
- Spring
Kontak poin relay terdiri atas dua yaitu :
1.Normally close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi close
2. Normally open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi open
14. Logicstate
Adalah suatu ensitas dalam elektronika dan matematika boelan yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Logictate atau gerbang logika terutama diimlementasika secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-konponen yang memanfaatkan sifat sifat eletromagnetik, cairan, optic, bahkan mekanik.
15. Motor DC
Terdiri atas dua bagian utama yaitu rotor dan stator. Pada tator terdapat lilitan atau magnet permanen , sedangkan rotor adalah bagian yang dialiri dengan sumber arus DC. Arus yang melalui medan magnet inilah yangdapat menyebabkan rotor dapat berputar . arah gaya electromagnet yang ditimbulkan akibat medan magnet yang dilalui oleh arus dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan , yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya.
Prinsip kerja motor DC
Terdapat dua bagian utama pada sebuah motor listrik DC, yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan rotor adalah bagian yang berputar, terdiri dari kumparan jangkar. Pada prinsipnya motor DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan sebaliknya. Karena kutub utara dan selatan kumparan bertemu maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.
Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.
5. Percobaan [kembali]
a) Prosedur [kembali]
- Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
- Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
- Tepatkan posisi letaknya dengan gambar rangkaian
- Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
- Lalu mencoba menjalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak
b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]
Selanjutnya, saat keranjang tersebut penuh, maka Infrared Sensor akan mendeteksinya yang ditandai dengan tespin berlogika 1. Setelah itu, tegangan output sensor sebesar 5V. yang akan dikuatkan oleh rangkaian non-inverting amplifier dengan penguatan 5. Lalu, arus dan tegangan diterusnkan ketransistor dimana tegangan di kaki emitor dan base mencapai 0,77V sehingga transistor menjadi aktif. Dengan aktifnya transistor maka arus dapat mengalir dari Vcc dan diteruskan menuju Relay. Relaynya menjadi aktif yang ditandai dengan switch Relay berpindah dari kanan ke kiri. Selanjutnya, tegangan dari Battery akan mengalir yang dapat menghidupkan LED-Green dan Lamp sebagai tanda bahwa keranjang sudah penuh.
Terakhir, untuk menutup keranjang, maka diperlukan sentuhan pada Touch Sensor yang ditandai dengan tespin berlogika 1. Setelah itu, arus dengan tegangan output sensor sebesar 5V akan mengalir menuju ke kaki non inverting dengan rangkaian voltage buffer sehingga tegangan keluarannya 5V. Selanjutnya, arus melewati resistor yang mana menghambat arus listrik dan terjadi penurunan tegangan menjadi sebesar 0,8V yang dapat membuat transistornya menjadi aktif. Dengan aktifnya transistor, maka ada tegangan dari kaki kolektor ke kaki emitor base transistor dan menuju Ground yang mana dapat mengaktifkan Relaynya yang ditandai dengan berpindahnya switch Relay dari kiri ke kanan. Terakhir, arus akan mengalir dari Battery sehingga dapat menghidupkan LED-BLUE dan mengaktifkan Motor untuk menutup keranjang.
Gambar Rangkaian Pendeteksi Telur Busuk
c) Video Simulasi [kembali]
6. Download File [kembali]
- Datasheet resistor [Download]
- Datasheet potensiometer [Download]
- Datasheet relay [Download]
- Datasheet transistor [Download]
- Datasheet DC motor [Download]
- Datasheet voltmeter [Download]
- Datasheet ampermeter [Download]
- Datasheet dioda [Download]
- Datasheet op amp LM741 [Download]
- Datasheet op amp LM342A [Download]
- Datasheet buzzer [Download]
- Datasheet baterai [Download]
- Datasheet touch sensor [Download]
- Datasheet infrared sensor [Download]
- Datasheet sensor gas (MQ-2) [Download]
- File library touch sensor [Download]
- File library infrared sensor [Download]
- File library sensor gas (MQ-2 sensor) [Download]
- Rangkaian Pendeteksi Telur Busuk [Download]
- Video Penjelasan Rangkaian [Download]
Komentar
Posting Komentar