Incubator Telur AYAM ( Sensor LM35, Sensor DHT11, Sensor PIR )

 

 





1. Mengetahui dan memahami sensor LM35, sensor DHT11, dan sensor PIR

2. Mengetahui prinsip kerja sensor LM35, sensor DHT11, dan sensor PIR

3. Mengaplikasikan sensor LM35, sensor DHT11, dan sensor PIR




    2.1 Alat

a.      Voltmeter

Voltmeter digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik.


        2.2 Bahan

                a.      Resistor



Spesifikasi resistor yang digunakan:

a. Resistor 10 ohm

b. Resistor 220 ohm

c. Resistor 10k ohm


Datasheet resistor





b.    LM741 Op Amp  


Konfigurasi pin


1. Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2) : Pin untuk mengatur tegangan offset jika perlu

2. Pin2 (IN-) : Pin inverting dari Op Amp 

3. Pin3 (IN +) : Pin Non inverting Op Amp

4. Pin4 (Vcc-) : Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif

5. Pin6 (Output) : Output daya pin Op-amp

6. Pin7 (Vcc +) : Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan

7. Pin8 (NC) : Tidak ada koneksi


Spesifikasi bahan


c.    Transistor NPN (BC547)

Tegangan antara Base dan Emitter ( VBE ), positif di Base dan negatif di Emitter karena untuk transistor NPN, terminal Base selalu positif sehubungan dengan Emitter. Tegangan supply Collector juga positif sehubungan dengan Emitter ( VCE ). Jadi untuk transistor NPN bipolar untuk menjalankan Collector selalu lebih positif terhadap Base dan Emitter.

Spesifikasi

1. DC current gain maksimal 800

2. Arus Collector kontinu (Ic) 100mA

3. Tegangan Base-Emitter (Vbe) 6V

4. Arus Base maksimal 5mA 

Datasheet transistor BC548

Komponen Input

             aSensor LM35


Konfigurasi Pin



Spesifikasi Sensor LM35



                bSensor DHT11



Konfigurasi Pin



Spesifikasi Sensor DHT11



                cSensor PIR

Konfigurasi PIN


Spesifikasi Sensor PIR

1. Vin : DC 5V 9V.

2. Radius : 180 derajat.

3. Jarak deteksi : 5 7 meter.

4. Output : Digital TTL.

5. Memiliki setting sensitivitas.

6. Memiliki setting time delay.

7. Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.

8. Berat : 10 gr.



Datasheet Sensor PIR




            dOptocoupler


Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. 

Konfigurasi Pin


Spesifikasi Optocoupler


Datasheet Optocoupler



Komponen Output
a.    Relay


Konfigurasi pin




            Datasheet relay



Spesifikasi relay



b.    LED (Light Emitting Diode)


        Datasheet LED




c.    Buzzer

Berfungsi sebagai penghasil bunyi pada kondisi yang ditentukan.

  Konfigurasi pin



                Spesifikasi Buzzer



                d. Motor DC 

    

Digunakan sebagai output dari rangkaian. Motor DC berfungsi sebagai pompa air untuk memadamkan api.

            Konfigurasi pin

        Pin 1 : Terminal 1

      Pin 2 : Terminal 2


             Spesifikasi Motor DC




              Komponen Lainnya

                a. Baterai



                    Digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

            Konfigurasi pin



            Spesifikasi






            a. Sensor LM35

LM35 adalah IC sensor suhu yang tegangan keluarannya bervariasi berdasarkan suhu di sekitarnya. IC ini dapat digunakan untuk mengukur suhu antara -55°C hingga 150°C. IC membutuhkan tegangan 5V di pin input. Jika suhu 0°C, maka tegangan keluaran juga akan 0V. Akan ada kenaikan 0,01V (10mV) untuk setiap kenaikan suhu satu derajat Celcius.




Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.

Karakteristik Sensor LM35

a. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

b. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC  

c. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

d. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

e. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

f. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

g. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. 8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut:

Vout LM35 = Temperature º x 10 mV

Sensor suhu IC LM 35 terdapat dalam beberapa varian sebagai berikut :

1. LM35, LM35A memiliki range pengukuran temperature -55ºC hingga +150ºC.

2. LM35C, LM35CA memiliki range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.

3. LM35D memiliki range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC. LM35


Kelebihan sensor suhu LM35 

1. Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC

2. Low self-heating, sebesar 0.08 ºC Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V

3. Rangkaian menjadi sederhana

4. Tidak memerlukan pengkondisian sinyal 

5. Arus yang mengalir kurang dari 60 μA

6. Linearitas +10 mV/ ºC

7. Kalibrasi dalam satuan derajat celcius


Grafik Respon Sensor LM35


b. Sensor DHT11

Sensor DHT11 adalah salah satu jenis sensor yang banyak digunakan pada project berbasis arduino. Sensor ini memiliki keunikan yaitu dapat membaca suhu (temperature) ruangan dan kelembapan udara (humidity). Sensor ini dikemas dalam bentuk kecil dan ringkas, serta harganya yang terjangkau.  Kegunaan sensor DHT11 ini biasanya dipakai pada project monitoring suhu ruangan maupun kelembapan udara pada ruangan oven.




Sensor DHT11 merupakan serangkaian komponen senor dan IC kontroller yang dikemas dalam satu paket. Sensor ini ada yang memiliki 4 pin ada pula yang 3 pin. Tapi tidak menjadi masalah karena dalam penerapannya tiak ada perbedaan.Didalam bodi sensor yang berwarna biru atau putih terdapat sebuah resistor dengan tipe NTC (Negative Temperature Coefficient). Resistor jenis ini memiliki karakteristik dimana nilai resistansinya berbanding terbalik dengan kenaikan suhu. Artinya, semakin tinggi suhu ruangan maka nilai resistansi NTC akan semakin kecil. Sebaliknya nilai resistansi akan meningkat ketika suhu disekitar sensor menurun.  Selain itu didalamnya terdapat sebuah sensor kelembapan dengan karkteristik resistif terhadp perubahan kadar air di udara. Data dari kedua sensor ini diolah didalam IC kontroller. IC kontroller ini akan mengeluarkan output data dalam bentuk single wire bi-directional.


Grafiks Respon Sensor DHT11



            c. Sensor PIR

Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini memiliki ukuran yang kecil, murah, hanya membutuhkan daya yang kecil, dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab itu, sensor ini banyak digunakan pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR ini sendiri merupakan kependekan dari “Passive InfraRed” sensor.



Grafik Respon Sensor PIR

1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan

Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.

2. Respon terhadap suhu

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.




            Grafik Respon Sensor PIR





Skematik Sensor PIR


d. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor 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 (V = I.R ).




Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:

1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukkan angka langsung dari kode warna gleang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.



- Resistor dengan 4  cincin kode warna 

     Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

    - Resistor dengan 5 cincin kode warna 
    Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

    - Resistor dengan 6 cincin warna 
    Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

    b. Dengan Kode Huruf Resistor 

 Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

· R, berarti x1 (Ohm)

· K, berarti x1000 (KOhm)

· M, berarti x 1000000 (MOhm)

    Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

· F, untuk toleransi 1%

· G, untuk toleransi 2%

· J, untuk toleransi 5%

· K, untuk toleransi 10%

· M, untuk toleransi 20%

Rumus Menentukan Nilai Resitor
- Resistor Seri R(total) = R1+R2+ R(selanjut nya).

- Resistor Paralel R(total) = 1/R(total) = 1/R1 + 1/R2 + 1/R(seterusnya).



        e. Op Amp
 
            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. 


    Karakteristik IC OpAmp

·     1. Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)

·     2. Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)

·     3. Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)

·     4. Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)

      5. Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga) 

·     6. Karakteristik tidak berubah dengan suhu 


Inverting Amplifier 

 



NonInverting






Komparator




Adder



    Rangkaian Dasar OpAmp




    Bentuk Gelombang




            f. Transistor

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 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).

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

Grafik Transistor



            g. Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.

Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit


            h. LED

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.


Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).



Tegangan Maju LED




            i. Buzzer

Buzzer listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.

Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. Tegangan operasional buzzer yang umumnya berkisar 3-12 V.

   Cara Kerja Buzzer

            Tegangan Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.


            j. Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

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, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik 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 kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet 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.


                k. Optocoupler

Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya.Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

Jenis-jenis Optocoupler yang sering ditemukan adalah Optocoupler yang terbuat dari bahan Semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting Diode) dan Phototransistor. Dalam Kombinasi ini, LED berfungsi sebagai pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor berfungsi sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Jenis-jenis lain dari Optocoupler diantaranya adalah kombinasi LED-Photodiode, LED-LASCR dan juga Lamp-Photoresistor.

Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED.


Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.

Karakteristik Optocoupler



    Grafik Optocoupler





            l. Battery

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 operasi

Baterai mengubah energi kimia langsung 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.






            1. Buka aplikasi Proteus

            2. Pilih komponen yang dibutuhkan

            3. Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan

            4. Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan

            5. Jalankan simulasi rangkaian    




        a. Rangkaian 






 b. Prinsip Kerja 

1. Pengeraman

Pada kondisi ini, sensor dht11 dan lm35 memonitor suhu dan kelembaban pada ruangan inkubator selama 21 hari, selama proses pengeraman terdapat 2 kondisi yang terjadi pada inkubator: 


- Kondisi kelembaban rendah dan suhu tinggi  :


Dalam kondisi ini ruangan sangat kering, dapat dilihat pada sensor lm35 terukur suhu 50 C, serta dht 11 mengukur kelembaban pada kelembaban 30%, sensor lm35 mengeluarkan output sebesar 0.5 V, tegangan output dari sensor diperkuat menggunakan ic 741 non-inverting dengan penguatan 2 kali (Rf=10k ohm dan Ri=1k ohm) sehingga tegangan output menjadi 0.93 V, tegangan ini cukup untuk mengaktifkan kerja transistor, sehingga vcc mengalirkan arus dari kaki kolektor ke emitor. Kaki kolektor transistor terhubung dengan relay, sehingga arus dari vcc mengalir ke relay sehingga relay pun aktif. Relay yang aktif terhubung ke baterai yang menjadi suplai bagi motor dc. (Motor dc digunakan sebagai pompa air, dengan ini kelembaban bisa naik dan suhu bisa turun, selain itu relay yang aktif juga turut menonaktifkan kipas dan led yang digunakan sebagai penghangat pada inkubator).


- Kondisi kelembaban tinggi dan suhu rendah :




Dalam kondisi ini ruangan sangat lembab, dapat dilihat pada sensor lm35 terukur suhu ruangan 20 C, serta dht 11 terukur kelembaban ruangan 90%, sensor lm35 mengeluarkan output sebesar 0.2 V, tegangan output dari sensor diperkuat menggunakan ic 741 non-inverting dengan penguatan 2 kali (Rf=10k ohm dan Ri=10k ohm) sehingga tegangan output menjadi 0.41, tegangan ini tidak cukup untuk mengaktifkan kerja transistor, sehingga vcc tidak bisa mengalirkan arus dari kaki kolektor ke emitor. Kaki kolektor transistor terhubung dengan relay, akibatnya relay pun tidak aktif karena tidak ada arus yang mengalir untuk dapat mengaktifkanya. Relay yang tidak aktif terhubung ke baterai. Baterai menjadi suplai bagi led dan optocoupler. Optocoupler berfungsi sebagai switch dengan prinsip beriut, arus yang mengalir dari baterai masuk ke dalam rangkaian optocoupler, yang mana terhubung dengan ir led (transmitter), ir led yang aktif memancarkan gelombang infra red yang ditangkap oleh photo transistor (receiver). Photo transistor yang aktif mengakibatkan rangkaian yang terhubung dengan nya teraliri arus. Arus dari photo transistor mengalir ke sumber ac yang akan mensuplai motor AC  (Motor ac digunakan sebagai kipas, dengan ini kelembaban bisa turun dan suhu bisa naik akibat panas yang dihasilkan, selain itu relay yang tidak aktif juga menonaktifkan pompa air yang digunakan sebagai pendingin ruangan).


2. Penetasan

Setelah melalui tahap pengeraman selama 21 hari, telur yang menetas akan dirasakan oleh sensor PIR melalui gelombang infrared, sensor pir mengeluarkan tegangan output sebesar 5V, output pada sensor dihubungkan ke IC LM741 yang bertindak sebagai komparator, apabila tegangan input lebih besar dibanding referensi maka output pada komparator bernilai positif dan sebaliknya. Output bernilai positif mengaktifkan kerja dari transistor yang nantinya akan mengaktifkan kerja relay, relay yang telah aktif menutup rangkaian menjadi loop, sehingaa baterai dapat memberi suplai ke buzzer untuk bekerja.










Rangkaian Proteus klik disini

1. Video Simulasi klik disini

2. HTML klik disini

3. Library Sensor PIR klik disini

4. Datasheet Sensor PIR klik disini

5. Datasheet Sensor LM35 klik disini

6. Datasheet Sensor DHT11 klik disini

7. Datasheet Resistor klik disini

8. Datasheet OpAmp LM741 klik disini

9. Datasheet Optocoupler klik disini

10. Datasheet Transistor BC547 klik disini

11. Datasheet Relay klik disini

12. Datasheet Buzzer klik disini

13. Datasheet LED klik disini

14. Datasheet Motor DC klik disini

15. Datasheet Battery klik disini








No comments:

Post a Comment

BAHAN PRSENTASI UNTUK MATA KULIAH SISTEM DIGITAL SEMESTER GENAP 2020-2021 OLEH AHMAD MIZAN 1910953037 TEKNIK ELEKTRO ...