Tugas 3

 Rangkaian Pendeteksi Ketingian Volume Air Sebuah Waduk 

Dari Gambar 1.8 

Tujuan :

  • Mengetahui fungsi komponen yang digunakan.
  • Mengetahui prinsip kerja sensor air (water level sensor) pada level-level tertentu.
  • Membuat rangkaian aplikasi "Sensor Pendeteksi Ketinggian Air" pada aplikasi Proteus.

Alat Dan Bahan :

  • Baterai 9 V


            Merupakan penyuplai energi berupa listrik
  • Resistor 100 ohm
            Menghambat daya hingga 100 ohm



  • LED
            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.


  • Transistor BC548C
           1. Bi-Polar NPN Transistor
           2. DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
           3. Continuous Collector current (IC) is 500mA
           4. Emitter Base Voltage (VBE) is 5V
           5. Base Current(IB) is 5mA maximum
           6. Available in To-92 Package



  • Speaker
            Menghhasilkan suara atau getaran


  • Ground
           
Yaitu dengan menancapkan sebuah batang logam atau pasak biasanya di pasang tegak lurus masuk kedalam tanah. Ada juga yang menggunakan pipa galvanis yang di dalamnya di isi dengan kabel BC, kemudian di hubungkan dengan kabel penyalur melalui bak kontrol.

Bila sistem single grounding masih mendapatkan hasil kurang baik, maka perlu di tambahkan material logam arus pelepas ke dalam tanah yang jarak antara batang logam atau material minimal 2 meter dan dihubungkan dengan kabel BC/BCC.

Penambahan batang logam atau material dapat juga di tanam mendatar dengan kedalaman tertentu, bisa juga mengelilingi bangunan membentuk cincin atau cakar ayam. Kedua teknik ini bisa juga di terapkan secara bersamaan dengan acuan tahanan sebaran/resistansi kurang dari 5 Ohm setelah pengukuran dengan Earth Tester Ground.

 3. Maksimum Ground

Maksimum grounding yaitu dengan memasukkan bahan grounding penangkal petir dalam bentuk lembaran tembaga yang diikat oleh kabel BC, serta dengan memasukkan larutan bentonite pada titik grounding penangkal petir tersebut. Hal ini dengan tujuan untuk meningkatkan serta menjaga kualitas resistensi grounding. Biasanya material ini di gunkan pada daerah yang tekstur tanahnya keras atau berbatu. 


 

  • Sensor Inframerah
  • 5VDC Operating voltage

  • I/O pins are 5V and 3.3V compliant

  • Range: Up to 20cm

  • Adjustable Sensing range

  • Built-in Ambient Light Sensor

  • 20mA supply current

  • Mounting hole


 

  • Logicstate
            7 jenis gerbang logika :
  1. Gerbang AND : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 1.
  2. 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.
  3. Gerbang NOT : Fungsi Gerbang NOT adalah sebagai Inverter (pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya.
  4. Gerbang NAND : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 0, maka outputnya akan berlogika 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 0.
  5. Gerbang NOR : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 1, maka outputnya akan berlogika 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 1.
  6. Gerbang XOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 1. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 0.
  7. Gerbang XNOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 0. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 1. 




Dasar Teori

Sensor air atau water level sensor merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian air menggunakan sensor inframerah sehingga dapat memberitahukan bahwa air dalam bak atau tangki sudah penuh.

Fungsi dari komponen-komponen yang digunakan dalam rangkaian yang akan dibuat yaitu:

A. Baterai
Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.



B. Resistor
Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.



C. LED
Light Emitting Diode atau LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor yang digunakan.




D. Transistor
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal (switching), stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor BC548C bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor  atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).




E. Speaker    
Memiliki fungsi untuk merubah gelombang elektrik atau listrik menjadi audio atau gelombang suara. Fungsi tersebut bisa berjalan normal selama komponen-komponen di dalamnya bekerja dengan baik dan sebagaimana mestinya.


F. Ground
Fungsi Grounding
Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah beberapa fungsi dari grounding:

 

  1. Untuk keselamatan, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, misalnya kabel grounding yang terpasang pada badan/sasis alat elektronik seperti setrika listrik akan mencegah kita tersengat listrik saat rangkaian di dalam setrika bocor dan menempel ke badan setrika.
  2. Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. meski sifatnya sama, namun pemasangan kabel grounding untuk instalasi rumah dan grounding untuk pernangkal petir pemasangannya harus terpisah.
  3. Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
  4. Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.


G. Logicstate
Logicstate berfungsi sebagai input dari gerbang logika dimana ini saya memakai sensor inframerah, logicstate berfungsi sebagai inputnya dari sensor ini.



H. Sensor Inframerah
Rangkaian sensor infra merah menggunakan foto transistor dan led infra merah yang dihubungkan secara optik. Foto transistor akan aktif apabila terkena cahaya dari led infra merah. Antara Led dan foto transistor dipisahkan oleh jarak. Jauh dekatnya jarak memengaruhi besar intensitas cahaya yang diterima oleh foto transistor. Apabila antara Led dan foto transistor tidak terhalang oleh benda, maka foto transistor akan aktif. Transistor BC 548C akan tidak aktif karena tidak ada arus yang mengalir ke basis transistor BC 548C. Karena transistor tersebut tidak aktif, maka tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor sehingga menyebabkan transistor BC 548C tidak aktif dan outputnya berlogik ‘1’ dan Led padam. Apabila antara Led dan foto transistor terhalang oleh benda, foto transistor akan tidak aktif, sehingga transistor BC 548C akan aktif karena ada arus mengalir ke basis transistor BC 548C. Dengan transistor dalam keadaan on, maka arus mengalir dari kolektor ke emitor sehingga menyebabkan transistor BC 548C on dan outputnya berlogik ‘0’ serta Led menyala


Percobaan

A. Prosedur percobaan
  • Percobaan pertama : Air pada kondisi tingkat 1, Dimana air akan mencapai ke gerbang logika 1 dan lampu D1 akan hidup menandakan air berada pada keadaan low
  • Percobaan kedua : Air pada kondisi tingkat 2, Dimana air akan mencapai ke gerbang logika 2 dan lampu D2 akan hidup menandakan air berada pada keadaan normal 1
  • Percobaan ketiga : Air pada kondisi tingkat 3, Dimana air akan mencapai ke gerbang logika 3 dan lampu D3 akan hidup menandakan air berada pada keadaan normal 2
  • Percobaan keempat ,Air pada kondisi tingkat 4, Dimana air akan mencapai ke gerbang logika 4 dan lampu D4 akan hidup menandakan air berada pada keadaan full.


B. Rangkaian Simulasi




C. Prinsip Kerja

Pada rangkaian ini Ketika sensor inframerah mendetekssi adanya air di logicstate maka sensor infra merah akan mengalirkan tegangan ke rangkaian sehingga lampu led menyala, lampu led ini berguna sebagai indikator bahwa air telah mencapai batas tertentu.
Disini saya menggunakan 4 batas dan 4 sensor, jika pada sensor ke 4 telah mendeteksi adanya air maka sensor akan mengalirkan tegangan ke led dan ke speaker sebagai indikator bahwa air sudah mencapai batas full.

D. Video SImulasi











Dwonload Spesifikasi Transistor BC548C Disini
Dwonload battery Disini
Dwonload Resistor Disini
Dwonload Led Disini
Dwonload Transistor Disini
Dwonload Speaker Disini
Dwonload ground Disini
Dwonload Datashet Logicstate Disini
Dwonload Logicstate Disini
Dwonload sensor Infra merah Disini
Download datasheet infrared sensor Disini
Dwonload Rangkaian Disini
Dwonload Video rangkaian dan simulasi Disini
Dwonload Materi  Disini
Dwonload Gambar Sensor InfraMerah Disini
Dwonload rangkain proteus Disini
Dwonload  sensor inframerah Disini


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH KIMIA DAN ELEKTRONIKA  2020/2021 Oleh : SANDI AGUSTIAN 2010952008 Dosen Pengampu : Dr. Darwison, MT Rizk...