TUGAS BESAR

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik atau elektronika lainnya.

> Voltmeter

Digunakan untuk mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

Bahan

> Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Pada rangkaian ini resistor juga berfungsi untuk mencari frekuensi pada IC.

Pin Out :

Spesifikasi :

> Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

Konfigurasi Pin out:

Spesifikasi :

> Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.

Karakteristik Dioda:

> Baterai

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.

Datasheet Batterai :

> 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).

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Maksimum beban AC 10A @250/125V

4. Maksimum beban DC 10A @30/28V

5. Switching maksimum 300 operasi/menit

Konfigurasi pin:

Spesifikasi :

> Ground

Ground berarti sebuah titik referensi umum atau tegangan potensial sama dengan “tegangan nol”. Ground bersifat relatif, karena dapat memilih titik dimana saja dalam sirkuit untuk dijadikan ground untuk mereferensi semua tegangan dalam rangkaian. Ground juga berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar. Sistem gronding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah memberikan perlindungan pada seluruh sistem.

> Motor

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo.

Tegangan Terukur 5V DC

Spesifikasi item:

o Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm

o Tidak ada arus beban =280mA

o Tegangan operasi 1.5-9V DC

o Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri)

o mulai saat ini =5A

o Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V

o Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung ke nagative

o daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran

o celah poros 0,05-0,35mm

Grafik Motor DC:

Datasheet:

> Touch Sensor

Sensor sentuh mendeteksi sentuhan atau jarak dekat tanpa mengandalkan kontak fisik. Sensor sentuh membuat jalan mereka ke banyak aplikasi seperti ponsel, remote control, panel kontrol, dll. Sensor sentuh saat ini dapat menggantikan tombol dan sakelar mekanis.

Spesifikasi:

Konfigurasi Pin:

Datasheet:

> Sensor Vibration

Vibration sensor atau sensor getaran ini adalah sebuah alat uji atau sebuah alat pengukur yang digunakan untuk melakukan pengukuran pada jumlah frekuensi pada getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa jenis perangkat tertentu. Pengukuran ini juga bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada beberapa masalah alin yang terdapat pada sebuah alat (yang diuji) dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa yang akan datang.

>Sensor Sound

Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

> Sensor Infrared

Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yagn dibuat khusus dalam satu module dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier). IR Detector Photomodules yang digunakan dalam perancangan robot ini adalah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules). TSOP ini mempunyai berbagai macam tipe sesuai dengan frekuensi carrier-nya, yaitu antara 30 kHz sampai dengan 56 kHz. Tipe-tipe TSOP beserta frekuensi carrier-nya dapat dilihat pada lampiran data sheet.

> Sensor Magnetik

Magnetic Reed Switch merupakan sensor elektrik yang dioperasikan dengan memanfaatkan medan magnet sebagai pengubah kondisinya. Sensor ini aktif jika terkena lempengan magnet.

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

- Operating Voltage : 3.3 V to 5 V DC

- Output format: Digital Switching output ( 0 and 1)

- LEDs indicating output and power

- PCB Size : 32 mm x 14 mm

- LM393 based design

- Easy to use with Microcontrollers or even with normal digital/analog IC

> Gerbang OR

Gerbang Logika OR merupakan salah satu jenis rangkaian logika yang akan memiliki output berlogika 1 jika salah satu inputnya berlogika 1. Kondisi output dari gerbang OR akan menjadi 0 jika kedua inputnya berlogika 0.

> IC multiplexer 74151

Multiplexer adalah IC digital yang berfungsi untuk memilih input. IC Multiplexer mempunyai banyak input (mullti input) dan hanya mempunyai 1 output. Salah satu contoh penerapan multiplexer dalam peralatan sehari-hari adalah pemilih channel pada TV. Salah satu IC multiplexer yang paling sederhana dan paling banyak dipergunakan dalam rangkaian dasar digital adalah IC 74151. IC ini mempunyai 8 input untuk dipilih.

> IC 74LS247

Komponen IC HD74LS247 ini adalah IC decoder seven segment (BCD to seven segment decoder) yang berfungsi untuk menyederhanakan rangkaian seven segment sehingga dapat menggunakan lebih sedikit pin I/O di mikrokontroller atau Raspberry Pi.

DIP 16 pin

Voltage : 5V

Input voltage : 7V

Output : 200mA

Disipasi daya : 400mW

Output voltage : 15V

3. Dasar Teori [kembali]

> Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen yang digunakan dalam rangkaian sirkuit atau rangkaian elektronik. Resistor bekerja sebagai resistansi/ hambatan yang mengatur atau mengendalikan emosi dan arus listrik rangkaian. Resistor 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 :

Penjelasan sensor pita :

> Transistor NPN

NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari kaki emitor ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output jika transistor diberikan arus positif pada basisnya.

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

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

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

> Relay

Relai menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil ( daya rendah ) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

· Elektromagnet (Kumparan)

· Armatur

· Ganti Titik Kontak (Saklar)

· Musim semi

> Sensor Magnetik

Sensor magnet adalah sensor yang mudah terpengaruh dan peka terhadap medan magnet kemudian memberikan perubahan kondisi output. Prinsip kerja Sensor magnet yaitu akan aktif ketika konduktor mempengaruhi medan magnet, sehingga magnet tersebut tertolak atau tertarik sesuai dengan pengaruh konduktor yang diberikan.

Prinsip Sensor Magnet :

Sensor Magnet adalah berdasarkan Hukum Faraday dimana apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL)) atau Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut adalah tergantung kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan. Apabila Sensor tersebut menerima getaran maka batang magnet tersebut akan ikut bergetar dan medan magnet tersebut akan terpotong-potong oleh gulungan kawat sehingga kedua ujung gulungan kawat tersebut akan menimbulkan tegangan.

Sensor Magnet adalah Alat yang akan terpengaruh Medan Magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran, seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet disekitarnya.

Reed switch adalah saklar listrik dioperasikan oleh medan magnet switch terdiri dari dua kawat feromagnetik nikel-besi dan pisau kontak berbentuk khusus (buluh) diposisikan dalam kapsul kaca tertutup rapat dengan celah dan dalam pelindung.

Reed switch dapat dioperasikan dengan menggunakan medan magnet yang dihasilkan oleh salah satu magnet permanen arus pembawa coil.

> Vibration Sensor

Vibration sensor / Sensor getaran ini memegang peranan penting dalam kegiatan pemantauan sinyal getaran karena terletak di sisi depan (front end) dari suatu proses pemantauan getaran mesin. Secara konseptual, sensor getaran berfungsi untuk mengubah besar sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Pemakaian sensor getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara elektrik sehingga memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya:
- Pembesaran sinyal getaran
- Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu.
- Penguraian sinyal, dan lainnya.

Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi:

- Sensor penyimpangan getaran (displacement transducer)
- Sensor kecepatan getaran (velocity tranducer)
- Sensor percepatam getaran (accelerometer).

Pemilihan sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas pertimbangan berikut:

- Jenis sinyal getaran
- Rentang frekuensi pengukuran
- Ukuran dan berat objek getaran.
- Sensitivitas sensor

Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi:

- Sensor aktif, yakni sensor yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya (power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
- Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan catu daya dari luar agar dapat berkerja.

Grafik perbandingan frekuensi dengan sensitivitas sensor getaran :

4. Langkah Percobaan [kembali]

1. Cari komponen yang ingin digunakan

Power suplay

- [x] Volt meter

- [x] Ground

- [x] Motor

- [x] Baterai

- [x] Vibration sensor

- [x] Touch sensor

- [x] Infrared sensor

- [x] Sound sensor

- [x] Gerbang OR

- [x] OP AMP

- [x] Transistor

- [x] Resistor

- [x] Relay

- [x] Dioda

- [x] Multiplexer 74151

- [x] 74LS247

2. Rangaialah Komponen sesuai yang di inginkan

5. Gambar Rangkaian [kembali]

6. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]

Jadi ketika salah satu atau keduanya dari vibration sensor dan touch sensor telah hidup maka pada seven segmen akan muncul angka 1. Ketika vibration sensor berlogika 1 maka arus akan mengalir menuju dioada, transistor kaki kolektor, emitor dan ke ground. Yang kemudian menyebabkan relay berpindah dan arus mengalir ke baterai dan menggerakan motor.

Ketika infrared sensor berlogika 1 maka arus akan mengalir menuju dioada, transistor kaki kolektor, emitor dan ke ground. Yang kemudian menyebabkan relay berpindah dan arus mengalir ke baterai dan menggerakan motor.

Kemudian ketika magnetic sensor berlogika 1, maka arus akan mengalir menuju gerbang OR dimana ketika inputannya berlogika 0 dan 1 maka outputnya 1 kemudian arus akan mengalir ke dioda, transistor kaki base, collector, emitor, ground. Kemudian rellay akan berpindah dan mengalirkan arus ke baterai sehingga motor berputar dan buzzer aktif.

Ketika touch sensor berlogika 1 maka arus akan mengalir menuju IC 74151 dimana ketika X0 kondisi hight maka outputnya akan berlogika satu yang nantinya arus akan mengalir ke dioada, transistor kaki kolektor, emitor dan ke ground. Yang kemudian menyebabkan relay berpindah dan arus mengalir ke baterai dan menggerakan motor.

Ketika sound sensor berlogika 1 maka arus akan mengalir menuju IC 7482 dimana sesuai tabel kebenarannya ketika A1 high dan selebihnya inputannya low maka akan di dapat output berupa C2 dan S2 berlogika 0 dan S1 berlogika 1. Kemudian output dari IC 7482 akan menjadi inputan pada IC 74LS47 dimana ketika inputan A nya high dan selebihnya low maka akan di dapatkan output pada A yaitu berlogika satu. Kemudian arus mengalir ke dioada, transistor kaki kolektor, emitor dan ke ground. Yang kemudian menyebabkan relay berpindah dan arus mengalir ke baterai dan menggerakan motor.