Sensor Tirai Otomatis

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. Link Download

 

 TIRAI OTOMATIS DENGAN SENSOR LDR

1. Tujuan [back]

- Mengetahui bentuk rangkaian kontrol tirai otomatis menggunakan sensor LDR
-Memahami prinsip kerja rangkaian kontrol tirai otomatis menggunakan sensor LDR

2. Alat dan Bahan [back]

        Komponen yang dibutuhkan:

• LDR

            LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini.

• Gerbang OR

            Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan menjadi 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 0.

• Resistor

            Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

• Motor DC

        Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).

• Baterai

                                                                 Sebagai sumber arus DC

• 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 atau lampu indikator.

• 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.

• Op-Amp

            Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

            Pada dasarnya, kondisi Op-Amp ideal hanya merupakan teoritis dan hampir tidak mungkin dicapai dalam kondisi praktis. Namun produsen perangkat Op-Amp selalu berusaha untuk memproduksi Op-Amp yang mendekati kondisi idealnya ini. Oleh karena itu, sebuah Op-Amp yang baik adalah Op-Amp yang memiliki karakteristik yang hampir mendekati kondisi Op-Amp Ideal.

• Potensiometer

            Potensiometer adalah sebuah jenis resistor yang mengatur sebuah tahanan atau hambatan secara linier atau Komponen resistif tiga kawat yang bertindak sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan sinyal output tegangan variabel kontinu yang sebanding dengan posisi fisik wiper di sepanjang trek.

• IC 4026

            Dalam perancangan rangkaian sistem pengendali (control system) seringkali dibutuhkan rangkaian counter dan juga rangkaian yang berfungsi untuk menampilkan hasil perhitungan pada display (tampilan). IC CD4026 dapat melakukan penghitungan sekaligus juga menyediakan decoder seven segment, tanpa perlu menambahkan lagi IC lain. Didalam IC CD4026 terdapat sebuah BCD counter, yaitu rangkaian counter yang menghitung dari 0 sampai 9 (= modulo 10).

• 7 Segment Cathoda

Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

Common Cathode merupakan bergabung menjadi satu Pin, sedangkan penujang Anoda bisa menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED.  Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.LED Seven Segment Display Tipe Common Katoda.

 

3. Dasar Teori [back]

    Cara kerja dari tirai tersebut adalah menggunakan sebuah sensor cahaya yang diletakkan di dalam ruangan tetapi menghadap keluar ruangan. Intensitas cahaya yang diterima oleh sensor dirubah menajadi tegangan listrik yang mampu di baca oleh mikrokontroler. Kondisi intensitas cahaya ketika cuaca sedang dalam kondisi panas (siang hari) berbeda dengan saat mendung atau berawan, serta intensitas cahaya pada malam. Jika kondisi cahaya pada siang hari sedang panas maka tirai akan terbuka. Sedangkan pada saat cuaca mendung intensitas cahaya yang diterima oleh sensor tidak terlalu tinggi maka tirai akan menutup sebagian. Sedangkan pada saat malam intensitas cahaya yang diterima oleh sensor sangat kecil sehingga pada kondisi ini tirai akan menutup seluruhnya. solusi jika ingin menutup tirai karena silau atau ingin membuka tirai disaat mendung adalah dengan mematikan sensor.  Hal lain yang membuat tirai otomatis ini menjadi suatu gagasan yang bagus adalah karena bahan yang digunakan untuk tirai bersifat anti api, tidak tembus pandang dan pastinya tampak indah.  

       Dilihat dari sudut pemanfatan jika lupa mematikan lampu termasuk pemborosan dalam penggunaan listrik, karena kondisi keterbatasan listrik yang memadai maka diperlukan penghematan pemakaian listrik yang sewajarnya. Jika  tidak dilakukan penghematan maka akan menambah biaya dalam pembayaran listrik itu sendiri. Kemudian apabila lupa membuka atau menutup gorden secara tepat waktu, bisa mengakibatkan lembabnya udara dalam ruangan karena tidak adanya cahaya cukup yang masuk kedalam ruangan. Padahal udara lembab sangat berbahaya jika berhubungan dengan alat-alat elektronik misalnya kamera, karena bisa merusak komponen. Mungkin perkerjaan tersebut diatas sangatlah sepele akan tetapi bisa berdampak cukup fatal. Dengan adanya permasalahan-permasalahan diatas, penulis membuat rancang bangun penggerak buka tutup tirai dan saklar lampu otomatis dengan sensor cahaya. 

   Prinsip Kerja

 

    Saat menutup gorden di malam hari Saat sensor A mendeteksi adanya cahaya di dalam kamar dari lampu, maka cahaya akan masuk ke LDR. Saat LDR mendapatkan cahaya dengan intensitas tinggi maka resistansi LDR akan kecil sehingga arus dari Vcc dapat mengalir. 

    Arus kemudian masuk ke potensiometer dan ke op-amp. Op-amp pada rangkaian berfungsi sebagai komparator. Tegangan dari Vcc kemudian masuk ke op-amp dan dibandingkan dengan tegangan pada potensiometer. Karena resistansi LDR kecil maka tegangan yang mengalir ke kaki negatif op - amp menjadi besar dan sesuai prinsip kerja komparator maka output dari op-amp adalah tegangan yang besar maka LED 1 menyala sebagai indikator di dalam kamar lampu hidup. 

 

    Logika 1 kemudian masuk ke input 1 gerbang OR 1 dan input 2 mendapat logika 0 dari ground sehingga output nya adalah logika 1 yang memutar motor secara clockwise dan menutup gorden. Logika output 1 juga masuk ke IC 4026 sebagai clock untuk menghitung jumlah malam yang telah terlewatkan. Ketika gorden kembali menutup di malam berikutnya maka input logika 1 masuk ke IC 4026 yang no 1 dan memunculkan angka 1 pada seven segment. Untuk puluhan, diambil dari CO IC 4026 yang no 1 menjadi clock IC 4026 no 2 yang akan memunculkan display 1 pada IC 4026 no 2 apabila IC 4026 no 1 sudah menghitung hingga 9.

     Sedangkan sensor di luar ruangan tidak mendapatkan cahaya karena keadaan gelap di malam hari, sehingga resistansi LDR besar dan arus dari Vcc tidak dapat mengalir ke potensiometer dan Op-amp sehingga tidak ada juga arus yang mengalir dari output op-amp (sangat kecil) sehingga input2 gerbang OR4 berlogika 0 dan input 1 gerbang OR 4 juga mendapat logika 0 dari ground maka motor mengikuti arah putaran motor 1 yaitu clockwise dan gorden tertutup.

 

        Saat membuka gorden di pagi hari Saat sensor B mendeteksi adanya cahaya di luar kamar dari matahari, maka cahaya akan masuk ke LDR. Saat LDR mendapatkan cahaya dengan intensitas tinggi maka resistansi LDR akan kecil sehingga arus dari Vcc dapat mengalir. Arus kemudian masuk ke potensiometer dan ke op-amp. Op-amp pada rangkaian berfungsi sebagai komparator. Tegangan dari Vcc kemudian masuk ke op-amp dan dibandingkan dengan tegangan pada potensiometer. Karena resistansi LDR kecil maka tegangan yang mengalir ke kaki negatif op - amp menjadi besar dan sesuai prinsip kerja komparator maka output dari op-amp adalah tegangan yang besar maka LED 2 menyala sebagai indikator matahari sudah terbit. Logika 1 kemudian masuk ke input 2 gerbang OR 4 dan input 1 mendapat logika 0 dari ground sehingga output nya adalah logika 1 yang memutar motor secara counterclockwise dan membuka gorden. 

    Sedangkan sensor di dalam ruangan tidak mendapatkan cahaya karena lampu dimatikan, sehingga resistansi LDR besar dan arus dari Vcc tidak dapat mengalir ke potensiometer dan Op-amp sehingga tidak ada juga arus yang mengalir dari output op-amp (sangat kecil) sehingga input1 gerbang OR1 berlogika 0 dan input 2 gerbang OR 1 juga mendapat logika 0 dari ground maka motor mengikuti arah putaran motor 2 yaitu counterclockwise dan gorden membuka.

 

4. Percobaan [back]

 

    1. Susun rangkaian seperti pada gambar

2.Setelah itu Jalankan rangkaiannya.

Video Simulasi Proteus :

 

 

Link Download : 

File html                                                 (Download)

File Rangkaian                                       (Download)

File Video                                               (Download)

Datasheets komponen dan File Library (Download)