Tugas 5

 Rangkaian Pendeteksi Gelombang Suara Dengan Output Motor Untuk Membuka Pintu

 Dari Gambar 7.2 Di Bab 7, 8 Dan 9


Tujuan :

  • Mengetahui fungsi komponen yang digunakan.
  • Mengetahui prinsip kerja sensor suara.
  • Membuat rangkaian aplikasi "Sensor Suhu" pada aplikasi Proteus.

Alat Dan Bahan
  • Baterai 12 V
                

            Merupakan penyuplai energi berupa listrik
  • 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.

  • Resistor 
            Menghambat daya 






  • 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. 




  • 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. 

 




  • Motor
Merupakan piranti elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. pada motor DC terdapat 2 Input yang jika diberikan input yang berbeda maka motor akan berputar CCW atau CW tergantung pada inputan yang dimasukan dan jika diberikan dua input dengan nilai sama maka motor dc akan berhenti. maksud nilai disini adalah HIGH atau LOW.
jadi :
HIGH HIGH = motor tidak berputar
HIGH LOW = motor berputar
LOW LOW = motor tidak berputar
LOW HIGH = motor berputar

 

  • Sensor suara FC-04

Berfungsi untuk mendeteksi suara dan juga dapat mengubah sinyal suara menjadi sinyal elektrik sehingga dapat diproses untuk penggunaan selanjutnya

Modul Sensor Suara FC-04 yang dapat mendeteksi intensitas suara sekeliling, mengidentifikasi keberadaan atau ketidakberadaan suara (berdasarkan prinsip getaran suara).

Spesifikasi:

Sensitivitas bisa diatur (stel potensiometer warna biru)

Tegangan kerja 3.3V-5V

Output bentuk digital (0 dan 1, tinggi dan rendah)

Dengan lobang baut utk instalasi

Ukuran papan PCB 3.4cm x 1.6cm

Interface:

1. VCC: tegangan input 3.3V-5V

2. GND: ground

3. DO : digital output (0 dan 1)

Catatan:

1. Modul sensor suara sensitif terhadap intensitas suara sekitar lingkungan.

2. Ketika intensitas suara lebih kecil dari nilai yang ditentukan, DO menghasilkan nilai tinggi. Ketika intensitas suara luar lebih besar dari nilai yang ditentukan, DO menghasilkan nilai rendah.

3. Port DO dapat dihubungkan secara langsung dengan microcontroller untuk mendeteksi nilai tinggi dan rendah, sehingga dapat mendeteksi suara sekitar.

4. Digital output DO pada modul dapat difungsikan langsung sebagai saklar yang diaktifasi oleh suara (voice-activated switch)


Dasar Teori

Sensor suara atau sound sensor merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya gelombang suara menggunakan sensor suara sehingga dapat mengeluarkan output berupa lampu LED sebagai indikator dan motor penggerak pintu.

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. Motor
Motor arus searah dengan belitan medan seri adalah jenis motor traksi tertua. Ini memberikan karakteristik torsi kecepatan yang berguna untuk propulsi, memberikan torsi tinggi pada kecepatan rendah untuk akselerasi kendaraan, dan torsi menurun seiring dengan peningkatan kecepatan. Dengan mengatur belitan medan dengan beberapa tap, karakteristik kecepatan dapat bervariasi, sehingga memungkinkan kontrol akselerasi operator yang relatif mulus. Ukuran kontrol lebih lanjut diberikan dengan menggunakan pasangan motor pada kendaraan dalam kontrol pararel seri ; untuk operasi lambat atau beban berat, dua motor dapat dijalankan secara seri dari suplai arus searah. Dimana kecepatan yang lebih tinggi diinginkan, motor ini dapat dioperasikan secara paralel, membuat tegangan yang lebih tinggi tersedia di masing-masing motor sehingga memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi. Bagian dari sistem rel mungkin menggunakan voltase yang berbeda, dengan voltase yang lebih tinggi dalam jangka panjang antar stasiun dan voltase yang lebih rendah di dekat stasiun yang hanya memerlukan pengoperasian lebih lambat.

Varian dari sistem DC adalah motor seri AC, juga dikenal sebagai motor universal , yang pada dasarnya adalah perangkat yang sama tetapi beroperasi pada aruis bolak balik . Karena dinamo dan arus medan berlawanan arah pada saat yang sama, perilaku motor serupa dengan perilaku saat diberi energi dengan arus searah. Untuk mencapai kondisi pengoperasian yang lebih baik, rel AC sering kali disuplai dengan arus padafrekuensi yang lebih rendah daripada pasokan komersial yang digunakan untuk penerangan dan daya umum; pembangkit listrik arus traksii khusus digunakan, atau konveter putar digunakan untuk mengubah daya komersial 50 atau 60 Hz menjadi 25 Hz atau 16  Frekuensi 2 ⁄ 3 Hz digunakan untuk motor traksi AC. Sistem AC memungkinkan distribusi daya yang efisien di sepanjang jalur rel, dan juga memungkinkan kontrol kecepatan dengan switchgear pada kendaraan.

Motor induksi AC dan motor sinkron sederhana dan perawatannya rendah, tetapi sulit diterapkan pada motor traksi karena karakteristik kecepatan tetapnya. Motor induksi AC hanya menghasilkan sejumlah daya yang berguna pada kisaran kecepatan yang sempit yang ditentukan oleh konstruksinya dan frekuensi catu daya AC. 
E. Sensor Suara FC-04

Sensor suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran gelombang suara menjadi besaran listrik.
fungsi dari sensnor ini untuk mendeteksi adanya suara yang muncul, sensor ini menggunakan micriphone yang bekerja berdasarkan besar kecinya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor. gelombnag suara ini menyebabkan membran sensor yang memiliki kumparan kecil bergerak naik turun. Kemudianhasilnya akan diolah oleh chipsheer LM393 menjadi signal output keluaran. sensitif dari microphone bisa diubah menggunakan trimpot yang tersedia pada modul


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 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.

Percobaan

A. Prosedur percobaan
  • Percobaan pertama : Logicstate dalam keadaan tertutup, dan sensor suara tidak mendeteksi adanya gelombang suara sehingga motor tidak bergerak dan lampu indikator tidak menyala.
  • Percobaan Kedua : Logicstate dalam keadaan terbuka, dan sensor suara mendeteksi adanya gelombang suara sehingga motor bergerak membuka pintu dan lampu indikator  menyala.
B. Rangkaian Simulasi




C. Prinsip kerja

Rangkaian yang dibuat adalah rangkaian untuk menggerakkan Motor DC dengan input yang berasal dari sensor suara FC- 04.

Di program telah dibuat saat besarnya frekuensi yang terbaca oleh Sensor suara besar dari 600 Hz, maka Motor DC akan berputar, dan lampu indikator (LED) akan hidup. Tetapi saat frekuensi yang terbaca tidak lebih dari 600 Hz, maka Motor DC akan diam, dan lampu indikator akan mati.

Jadi Sensor suara lah yang akan mengalirkan tegangan jika suara yang diterima telah berada bapa besaran tertenju dan akan menghidupkan lampu indikator serta menggerakan motor untuk membuka pintu.

D. Video SImulasi









Dwonload Gambar rangkaian Disini
Dwonload Video Simulais Dsini
Dwonload DataSheet Sensor Suara FC-04 Disini
Dwonload Materi Disini
Dwonload rangkain proteus Disini
Dwonload sound sensor Disini























 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

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