Rangkaian Sensor

Rangkaian sensor gerak 

Rangkaian di buat mendeteksi kalo ada orang yang datang atau bisa juga digunakan untuk menghemat lampu ruangan . Sensor gerak yang digunakan digunakan DIPIR Motion Detector. DI-PIR Motion Detector adalah modul sensor yang memiliki 1 bit data keluaran, logika “0” dan “1”. Keluaran akan berlogika “0” saat mendeteksi perubahan kondisi penyulutnya (trigger) yang dalam hal ini adalah motion atau pergerakkan manusia.

Cara kerja rangkaian kira2 begini: begini: saat tdk ada orang keluaran sensor bernilai 5 v TR1 tdk aktif , Tegangan emitornya nol sehingga tegangan tegangan transistor kedua tdk aktif. saat ada orang, keluaran sensor menjadi 0 volt, trasistor pertama aktif , tegangan emiternya mendekati 5 volt , tegangan tsb mengisi mengisi capasitor dan mengaktifkan transitor ke 2 (relay on). tegangan capacitor ini akan bertahan beberapa saat (delay) tergantung nilai capacitor. Lamanya delay bisa diatur dengan merubah2 nilai capacitor.

Berikut gambar rangkaian

Skema rangkaian sensor air

Pada kesempatan kali ini saya mungkin tidak perlu banyak penjelasan terhadap analisa rangkaian. Sebenarnya menurut saya kedengarannya tidak cukup tepat apabila kita sebut sebagai sensor air terhadap dua kawat yang terpisah dan akan terhubung oleh air. Tapi supaya kedengarannya kompak dengan rangkaian  pendeteksi yang lain maka saya sebut saja sebagai rangkaian sensor air . Memang benar logika anda jika anda berpikir bahwa air itu adalah sebagai konduktor dan kita hanya memerlukan dua kawat pada posisi terbuka, kemudian kawat tersebut akan tersambung bila dimasukkan ke dalam genangan air. Sebagai  bahan pertimbangan anda untuk merancang rangkaian yang lebih komplek  mungkin sedikit celoteh ini akan bisa memberikan sedikit bantuan bagi anda. Air   bukanlah seperti halnya seutas kawat yang idealnya memiliki nilai resistansi 0 ohm. Air juga memiliki nilai resistansi yang cukup besar, kalau tida salah kisaran ribuan ohm. Jika anda tidak mengetahui hal ini mungkin kelak pada saat rancang  bangun rangkaian yang berhubungan dengan air seperti rangkaian level air anda akan sedikit kebingungan. contoh anda bisa membuat rangkaian pendeteksi level air guna mengkondisikan level bak penampungan air secara otomatis. Anda bisa langsung mengkondiskan waktu pengaktifan dan peng-non aktifan pompa air atau anda bisa juga mengkondisikan penutupan dan pembukaan valve (kran air) sebagai control otomatis terhadap bak penampungan air di rumah anda.

Rangkaian Suhu

rangkaian terdiri dari: Sensor suhu (thermistor atau sejenisnya) potensiometer 10 K Op Amp 741 resistor  output: Bi Colour Led

Penjelasan Rangkaian

sebagai saklar otomatis kita gunakan pembagi tegangan anta thermistor dan potensiometer (untuk mengatur akurasi) dan tegangan yang masuk dari pembagi tegangan tadi masuk ke op amp LM 741 lalu output berupa LED akan berubah warna secara otomatis. cat:: output dapat di ganti dengan buzzer 

ketika suhu panas

ketika suhu dingin

Rangkaian Saklar Lampu Dengan Sensor Suara ( Tepuk )

Pada kesempatan ini, saya akan berbagi rangkaian yang sangat bermanfaat bagi kehidupan sehari - hari. Rangkaian ini saya beri nama Rangkaian Saklar Lampu Dengan Sensor Suara ( Tepuk ) , hal ini karena saya sesuaikan dengan cara kerja

alat ini. Dengan semakin majunya teknologi dan perkembangan elektronika kita tidak perlu menggunakan saklar konvensional untuk menyalakan dan memati kan lampu. Cukup menggunakan alat ini kita tinggal me mberikan suara/tepukan tangan sudah cukup untuk menghidupkan lampu di rumah. Rangkaian ini merupakan penguat Non Inverting yang menggunakan IC Op-Amp LM358. Rangkaian ini sudah saya modifikasi dengan menggunakan komponen elektronika yang mudah di dapatkan di pasaran indonesia. Berikut Adalah gambar rangkaiannya :

Daftar Komponen : 1. IC LM358

9. R8 : 1 K Ohm

17. D3 : LED

2. R1 : 10 K Ohm

10. C1 : 100 pF

18. D4 : 1N4002

3. R2 : 39 K Ohm

11. C2 : 2,2 uF / 25 V

19. D5 : 1N4002

4. R3 : 1 K Ohm

12. C3 : 100 nF

20. Mic Condenser 

5. R4 : 1 M Ohm

13. C4 : 10 uF / 25 V

21. Potensio : 200 K 

6. R5 : 10 K Ohm

14. C5 : 2,2 uF / 25 V

22. Transistor TIP 41

7. R6 : 2,2 K Ohm

15. D1 : 1N4148

23. Relay : 12 Volt

8. R7 : 1 K Ohm

16. D2 : 1N4148

rangkaian sensor suara

Rangkaian sensor suara diatas sangat mirip dengan rangkaian sensor sentuh

yang saya buat dan tampilkan di blog ini. Keduanya saya gunakan rangkaian monostable IC555 sebagai penentu lamanya rangkaian alarm diaktifkan setelah menerima satu kali picu pada bagian input sensor. Anda bisa saja tidak  menggunakan rangkaian monostable dan langsung menggantinya dengan lampu atau rangkaian alarm. Tapi ingat bahwa lampu atau rangkaian output lainnya yang anda pasang akan langsung mati pada saat input sensor berubah kembali. Atau anda menggunakan rangkaian penahan aktif yang lain seperti rangkaian JK flipflop dan flip-flop yang lain. Hal itu tergantung juga pada kondisi yang anda inginkan pada bagian output, apakah rangkaian output akan diaktifkan selama  jangka waktu tertentu atau akan diaktfkan selamanya sampai diadakan reset kembali pada rangkaian sensor tersebut.

Rangkaian di atas memanfaatkan mikrofon sebagai alat pengubah suara menjad igelombang listrik. Gelombang listrik yang dihasilkan oleh mikrofon sangat kecil sekali dan berbentuk bolak balik atau sinus. Gelombang listrik sinus ini kemudian diloloskan melalui kapasitor C3 untuk kemudian diperkuat oleh rangkaian  penguat darlington yang terdiri dari transistor Q1 dan Q2. Kolektor dari transistor  Q2 langsung dikopel dengan input pemicu rangkaian monostable. Rangkaian monostable tersebut akan menghasilkan output yang positif jika pada bagian triggernya (pin 2) berubah dari logika 1 ke 0. Jika kita amati pada saat rangkaian sensor tanpa sinyal input maka kolektor-emitor transistor Q2 akan seperti saklar  terbuka (kondisi cut-off), dengan kata lain idealnya tegangan pada kolektor akan sebesar tegangan supply. Tapi karena kolektor tersebut paralele dengan input IC 555 maka bisa saya pastikan tegangan pada kolektor akan berkurang pengaruh

hubungan parallel keduanya. Tetapi dengan demikian tegangan kolektor akan memberikan kondisi tinggi pada input monostable (pin 2). Pada saat sinyal suara dari input sensor membuat transistor Q2 jenuh maka hubungan antara

kolektor dan emitor idealnya bagai seutas kawat, sehingga tegangan pada kolektor  akan 0 volt. Dengan begitu rangkaian monostable akan terpicu dan mengaktifkan rangkaian output (pin 3) selama waktu yang ditentukan oleh R1 dan C!. Jika anda ingin mengkondiskan lebih lama, anda cukup memperbesar nilai dari R1 dan atau C1.

DAFTAR KOMPONEN :

1. IC 555 2. Transistor : Q1,Q2 dan Q3 semuanya BC 541 3. Resistor : R1 (100K), R2 (100K), R3 (10K), R4 (1K), R5 (1K) dan potensio VR1 (100K) 4. Kapasitor : C1 (220 µF), C2 (0.01 µF) dan C3 (100 µF) 5. Dioda : D1 (IN 4001) 6. Relay 9 volt 7. Mikrofon 8. Rangkaian alarm (sesuai selera)

Jika rangkaian yang anda buat tidak  sensitif atau terlalu sangat sensiti, cobalah anda bereksperimen dengan menganti nilai R2 dan R5 serta VR1 dan R3 jika dibutuhkan. Yang penting yang anda harus pahami adalah bagaimana supaya memposisikan tegangan pada kolektor Q2 tidak sampai langsung berlogika rendah dan pada titik kritis sesuai dengan yang anda harapkan. Jika rangkaian telah  bekerja dengan baik, cobalah anda lakukan analisa pada jenis-jenis suarayang  bisa anda ciptakan seperti suara pelan, keras, melengking, efek bass.dan lain sebagainya. Asal jangan sampai menjerit-jerit cak wong gilo..hehe. Kemudian tarik kesimpulan dari analisa tersebut. Ingin download rangkaian sensor suaratinggal di copy aja...

Rangkaain Sensor Warna Sederhana

Rangkaian sensor warna di atas adalah rangkaian merupakan rangkaian sensor  yang menggunakan 3 buah LDR (light Dependent Resistor) se bagai komponen sensor. Sebenarnya rangkaian ini sama seperti rangkaian sensor cahaya, hanya saja pada rangkaian ini pada LDR dipasang lensa konvex guna lebih teliti membedakan intensitas cahaya dari masing-masing warna. Sebagai penyesuaian karakteristik intensitas cahaya yang dipancarkan oleh setiap jenis warna, pada ketiga input sensor dipasang variable resistor atau potensiometer secara seri. Tugas anda adalah mengatur nilai dari ketiga potensiometer tersebut denga n tepat, sebagai contoh jika hanya salah satu sensor yang digunakan, maka warna yang dihasilkan oleh ouput sama dengan warna input tersebut. Cara kerja dari rangkaian sensor warna ini adalah :

1.

Cahaya yang dipantulkan oleh benda yang berwarna akan diterima

oleh lensa konvex dan kemudian intensitasnya diperjelas oleh lensa tersebut, sehingga dengan intensitas cahaya yang diperjelas maka LDR 

akan mampu mengalami perubahan nilai resistansi yang nantinya akan mentrigger rangkaian sebagai isyarat adanya input warna. 2.

Ketiga jalur input sensor masing-masing akan memberikan logika

1 pada saat adanya benda yang berwarna dihadapkan pada masing-masing komponen sensor. 3.

Jika lebih dari salah satu jalur input dihadapkan dengan input

warna, maka warna yang dihasilkan adalah perpaduan dari keseluruhan input tersebut. 4.

Ada 8 keluaran dengan masing-masing warna yang berbeda.

5.

Sebenarnya pengaturan warna keluaran adalah tergantung pada

 penentuan rangkaian gerbang logika pada rangkaian. 6.

Pada delapan jalur keluaran diwakili oleh satu buah gerbang AND

3 input. Sebagai catatan : Karena rangkaian sensor warna ini menggunakan jenis komponen sensor yang sederhana seperti LDR, maka respon rangkaian terhadap input cukup lambat. Kemudian LDR akan terpengaruh oleh gelap terangnya cahaya disekitar rangkaian tersebut, jadi kemungkinan adanya perubahan nilai ouput pada setiap perubahan cahaya lingkungan akan lebih besar. Dan juga rangkaian ini hampir atau bahkan tidak bisa bekerja pada kondisi lingkungan yang sangat gelap. Dikarenakan LDR  sudah terpengaruh oleh cahaya yang gelap dan dipaksa pada kondisi resistansi yang sangat besar. sesuai dengan warna dasar memungkinkan cahaya khusus untuk melewatinya. Tapi dua piring kaca lainnya tidak akan memungkinkan cahaya untuk melewatinya. Jadi hanya satu LDR akan mendapatkan pemicuan dan output gerbang yang sesuai dengan LDR akan menjadi logika 1 untuk  menunjukkan warna itu. Demikian pula, ketika sinar lampu berwarna sekunder   jatuh pada sistem, dua piring kaca utama dengan warna campuran akan memungkinkan cahaya melewati sedangkan yang tersisa tidak akan membiarkan sinar cahaya untuk melewatinya. Akibatnya dua dari LDR mendapatkan pemicuan dan output gerbang yang sesuai ini akan menjadi logika 1.

Rangkaian sensor sentuh

Banyak sekali jenis rangkaian sensor yang bisa dibuat dengan ilmu elektronika yang sederhana. Suatu rangkaian disebut dengan rangkaian sensor dikarenakan rangkaian tersebut bisa merasakan sesuatu perubahan lingkungan. Contohnya disebut dengan rangkaian sensor cahaya karena rangkaian tersebut bisa mendeteksi perubahan intensitas cahaya . Rangakaian sensor infra merah bisa mendeteksi adanya sinar infra merah. Rangakaian sensor ultrasonic bisa mendeteksi adanya gelombang ultrasonic dan banyak lagi rangkaian sensor yang lain.

Ternyata tubuh manusia juga bisa mempengaruhi kerja dari suatu rangkaian elektronika, hal ini karena tubuh manusia memiliki ion-ion yang bermuatan

listrik walaupun sangat kecil sekali. Sifat dari tubuh manusia tersebut bisa dimanfaatkan untuk membuat suatu rangkaian sensor yang bila mengenai bagian tubuh manusia akan aktif yaitu rangkaian sensor sentuh. Rangkaian sensor  sentuh di atas memanfaatkan suatu rangkaian monostable sebagai penahan aktif  rangakian beban. Rangkaian monostable diatas menggunakan IC 555 sebagai  jantungnya dan memanfaatkan kombinasi C1 dan VR1 sebagai penentu lamanya  pengaktifanrangkaian beban. Pada kesempatan ini saya menggunakan rangkaian alarm sebagai beban. Rangkaian alarm akan aktif pada saat plat sentuh disentuh oleh bagian tubuh manusia dan akan mati otomatis selama waktu yang kita tentukan dengan rangkaian monostable-nya.

Daftar Komponen : 1. Resistor : VR1 (100K) dan R1 (100K) 2. Kapasitor : C1 (220 µF) dan C2 (0.01 µF) 3. Transistor : Q1 (BC547) dan Q2 (BC547) 4. IC : IC555 5. Relay : Relay 9 volt 6. Rangkaian alarm

Jika

pada

saat

pembuatan

rangkaian

menemukan

kendala

sensor  tidak 

sensitif atau malah terlalu sensitif anda bisa mengubah nilai dari R1. Rangkaian

sensor sentuh ini sangat cocok digunakan untuk  menjebak maling. Anda bisa menghubungkan input rangkaian sensor sentuh tersebut dengan handle pintu atau terali yang terbuat dari logam atau dibagian lain rumah anda yang kira-kira akan disentuh oleh maling pada saat mencoba masuk ke rumah anda. Jika anda ingin membuat rangkaian sensor lain dengan tujuan menahan aktif   beban selama waktu tertentu, anda bisa memanfaatkan rangkaian monostable IC555. Atau anda bisa memanfaatkan IC filp-flop sebagai penahan aktif beban dengan satu kali sinyal pemicu. Intinya apapun jenis rangkaian yang anda gunakan rangkaian tersebut bisa menahan aktif suatu beban walaupun sinyal input sudah berubah kembali. Pada rangkaian sensor sentuh kali ini saya menggunakan rangkaian monostable IC555 supaya bisa mengatur lamanya waktu alarm akan diaktifkan.

Rangkaian Sensor Proximity

Untuk membuat Rangkaian Sensor Infrared atau Rangkaian Sensor Proximity, kita membutuhkan komponen seperti infrared sebagai sumber cahaya (light Source) dan sebuah Photodioda sebagai sensor cahaya (Photodetector). Adapun Contoh Rangkaiannya adalah sebagai berikut.

Gambar Rangkaian Sensor Proximity Sederhana

Rangkaian Sensor tersebut dapat dipakai diberbagai aplikasi, kita misalkan saja sebagai sensor pembaca garis pada robot Line follower. Prinsip kerja Sensor   proximity pada robot pengikut garis adalah sebagai berikut.

Pada rangkaian sensor diatas, Photodioda kita gunakan sebagai sensor cahaya dan infrared sebagai sumber cahaya. Ketika Infrared ditembakkan diatas garis putih maka cahaya yang akan terpantul dalam jumlah besar dan akan diterima oleh sensor photodioda. Sensor Photodioda yang menerima jumlah cahaya dalam intensitas yang tinggi akan memiliki nilai resistansi yang rendah sehingga memberikan tegangan keluaran sangat kecil (logika 0). Sebaliknya jika Infared ditembakkan ke garis hitam maka cahaya yang terpantul dalam jumlah yang sedikit dan diterima oleh photodioda. Jika intensitas cahaya yang diterima oleh  photodioda sedikit maka nilai resistansi photodioda akan tinggi sehingga memberikan tegangan keluaran yang cukup (logika 1). Perubahan Nilai tegangan tersebulah yang dapat kita gunakan sebagai inputan pada rangkaian kontroller  yang kita gunakan seperti Mikrokontroler (uC). Namun kita gunakan rangkaian

ADC sebagai konverter terlebih dahulu untuk mengkonversi perubahan tersebut menjadi sinyal TTL. Sensor InfraRed

InfraRed merupakan sebuah sensor yang masuk dalam kategori sensor optik. Secara umum seluruh infra red di dunia bekerja optimal pada frekuensi 38,5 KHz. Kurva karakteristik infra red membandingkan antara frekuensi dengan jarak yang dicapainya. kalau frekuensi di bawah puncak kurva atau lebih dari puncak kurva, maka jarak yang dapat dicapai akan pendek. Ada dua metode utama dalam  perancangan pemancar sensor infra red, yaitu : 1. Metode langsung, dimana infra red diberi bias layaknya rangkaian led biasa. 2. Metode dengan pemberian pulsa, mengacu kepada kurva karakteristik infra red tersebut. Metode pemberian pulsa juga masih rentan terhadap gangguan frekuensi luar, maka kita harus menggunakan teknik modulasi, dimana akan ada dua frekuensi yaitu frekuensi untuk data dan frekuensi untuk pembawa. Dengan teknik  ini, maka penerima akan membaca data yang sudah dikirimkan tersebut. Terdapat beberapa komponen yang dapat digunakan untuk penerima, yaitu : 1. Modul penerima jadi, yang dilengkapi dengan filter 38,5 Khz. 2. Phototransistor atau photodioda, kita harus membuat rangkaian tambahan misal dengan metode pembagi tegangan. Untuk aplikasi lebih lanjut, misalnya untuk mikrikontroler kita membutuhkan keluaran yang diskrit, dimana hanya logika satu atau nol yang di  butuhkan. Kondisi ini harus kita lengkapi dengan rangkaian komparator, atau masuk ke transistor sebagai saklar. Kalau kita menggunakan data dengan teknik  modulasi maka data yang dikirim harus di filter, berarti kita harus merancang flter  yang akan membuang frekuensi tersebut, lalu masuk ke rangkaian buffer atau transistor sehingga keluarannya berupa sinyal diskrit.

Pada tabel ini Infra Merah adalah suatu gelombang cahaya yang mempunyai

panjang

gelombang

lebih

tinggi

dari

pada

cahaya

merah

menunjukkan spektrum cahaya tampak dan cahaya Infra Merah.

Kurvanya

Sinar infra merah tergolong ke dalam sinar yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop sinar maka radiasi sinar infra merah tampak pada spektrum gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang sinar merah. Komponen yang dibutuhkan: 

IC LM555



Resistor Variabel/Trimport 10K ohm



Resistor 10K, 470 ohm, 1K, 22K 



Transistor 2N3904



PhotoTransistor / Photodioda

Berikut Rangkaian Pemancar InfraRed

Berikut adalah rangkaian Penerima