UAS ELEKTRONIKA
Nama : Rahmanda Husein
Nim : 2410953015
Kelas : TEA 24
Buatlah suatu rangkaian aplikasi penguat dengan op-amp. menggunakan 2 input sensor (analog & digital) dan output seperti motor atau komponen output lainnya.
Gambar
Rangkaian
Prinsip Kerja
Rangkaian
Prinisp kerja sensor loadcell (
Analog Sensor)
Sensor
loadcell berfungsi untuk mendeteksi berat benda pada sistem timbangan otomatis.
Ketika barang diletakkan di atas timbangan, sensor akan menghasilkan sinyal
analog yang sebanding dengan besar gaya berat yang diterimanya. Dalam simulasi,
ketika berat mencapai 81 satuan, sensor mengeluarkan tegangan output sebesar 19,4
mV. Tegangan kecil ini diumpankan ke kaki positif op-amp dalam konfigurasi non-inverting
amplifier, menggunakan rumus:
Diperoleh
tegangan hasil penguatan sebesar 4,11 V, yang kemudian masuk ke rangkaian
detektor non-inverting amplifier untuk diperkuat lagi hingga mencapai 11 V.
Tegangan ini lalu diteruskan ke rangkaian transistor fixed bias, menghasilkan
tegangan basis-emitor (Vbe) sebesar 0,86 V. Karena nilai ini melebihi batas
minimum transistor aktif (Vbe > 0,7 V), maka transistor dalam keadaan saturasi
(aktif).
Dengan
aktifnya transistor, arus 5V mengalir dari resistor R3 menuju kaki base, lalu
ke emitor dan diteruskan ke ground. Arus lainnya mengalir dari power supply 5V
melalui relay ke kolektor, lalu ke emitor dan menuju ground. Arus yang melewati
kumparan relay menyebabkan kontak switch berpindah, sehingga membentuk loop
aktif. Akibatnya, motor conveyor menyala, buzzer berbunyi, dan LED indikator
aktif, menandakan bahwa berat sudah sesuai dan barang boleh dilanjutkan ke
proses berikutnya.
Sistem
ini dirancang agar conveyor hanya akan menyala jika berat benda mencapai atau
melebihi 81 satuan. Jika berat kurang dari 81, maka output dari rangkaian
penguat tidak cukup untuk mengaktifkan transistor, sehingga relay tidak
terpicu, dan conveyor tetap mati.
Prinsip kerja sensor touch (Digital Sensor)
Sensor
touch berfungsi sebagai tombol sentuh digital untuk mengaktifkan seluruh sistem
timbangan otomatis. Sensor ini menggunakan IC TTP223, yang bekerja berdasarkan
perubahan kapasitansi saat disentuh oleh kulit manusia. Ketika sensor disentuh,
kapasitansi internal berubah dan menghasilkan sinyal output HIGH (5V) pada pin
keluarannya. Tegangan ini digunakan sebagai sinyal ON awal untuk menghidupkan
rangkaian aktif seperti op-amp, sistem deteksi berat, dan pengontrol relay.
Ketika
touch sensor disentuh, output 5V dari sensor diumpankan ke bagian rangkaian
aktif, yang memungkinkan loadcell mulai bekerja membaca berat, dan sinyal dari
sensor berat bisa diperkuat oleh op-amp. Selama sensor tidak disentuh, output
sensor berada pada kondisi LOW (0V), sehingga sistem tetap mati atau dalam
keadaan standby, dan tidak akan merespons berat dari benda.
Dengan demikian, sensor touch ini berfungsi sebagai kontrol manual digital, yaitu untuk menyalakan atau mematikan sistem timbangan. Sistem hanya akan bekerja jika pengguna menyentuh sensor terlebih dahulu. Setelah disentuh, timbanan aktif, dan jika berat benda ≥ 81 satuan, maka motor conveyor menyala, buzzer berbunyi, dan LED menyala sebagai indikator proses berjalan. Jika sensor tidak disentuh, maka meskipun ada beban di atas timbangan, sistem tidak akan bekerja karena belum diaktifkan.
Buatlah suatu rangkaian aplikasi kontrol greenhouse menggunakan input-input sensor dan output-output seperti motor atau komponen output lainnya.
Jawaban : Download File Rangkaian Klik Disini
Buatlah suatu rangkaian aplikasi kontrol incubator dengan ketentuan:
a. Ada sensor analog dan sensor digital
b. Ada kondisi ≥ 2 sensor untuk suatu output dan kebalikannya.
Jawaban : Download File Rangkaian Klik Disini
Jawaban : Download File Rangkaian Klik Disini
Gambar Rangkaian
Prinsip Kerja Rangkaian
a) Sensor Touch pertama diletakkan di dekat pintu Lift (Membuka Lift)
.png)
Sensor touch pertama, ketika touch sensor belogika 1 atau mendeteksi adanya orang yang menekan tombol (dari luar) sehingga pintu lift terbuka dimana ada arus keluar dari Vout sensor sebesar 5 V,Diumpankan ke kaki non inverting rangkaian voltage follower dimana Vout 5V lalu diumpankan ke R1 lalu kaki base transistor menuju ke kaki emitor transistor dan menuju ke ground. karena arus yang keluar di kaki transistor (o,88V) sudah cukup untuk mengaktifkan transistor(Vbe > 0,7V) sehingga transistor aktif sehingga arus yang mengalir dari power supply 12V diumpankan ke R6 menuju kaki base ke kaki emitor dan diteruskan ke ground, power supply 12V melewati relay menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground karena ada arus yang melewati relay maka switch relay berpindah ke kiri, karena switch relay berpindah ke kiri maka ada arus yang mengalir dari baterai menuju ke motor sehingga mengaktifkan motor yang mengakibatkan pintu terbuka, pintu terbuka ditandai dengan aktifnya led berwarna biru sebagai indikator.
b) Sensor Touch kedua diletakkan di dekat pintu Lift (Menutup Lift)
.png)
Sensor touch kedua, ketika touch sensor belogika 1 atau mendeteksi adanya orang yang menekan tombol (dari dalam) sehingga pintu lift tertutup dimana ada arus keluar dari Vout sensor sebesar 5 V, Diumpankan ke kaki non inverting rangkaian non inverting amplifier dimana Vo = ((Rf/Ri) + 1) Vi, lalu diumpankan ke R25 sebesar 11 V lalu diteruskan ke rangkaian fixed bias ke kaki base transistor menuju ke kaki emitor transistor dan menuju ke ground. karena arus yang keluar di kaki transistor (Vbe = 0,85V) sudah cukup untuk mengaktifkan transistor (Vbe > 0,7V)sehingga transistor aktif sehingga arus yang mengalir dari power supply 12V diumpankan ke R5 menuju kaki base ke kaki emitor dan diteruskan ke ground,power supply 12V melewati relay menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground karena ada arus yang melewati relay maka switch relay berpindah ke kiri, karena switch relay berpindah ke kiri maka ada arus yang mengalir dari baterai menuju ke motor sehingga mengaktifkan motor yang mengakibatkan pintu tertutup, pintu tertutup ditandai dengan aktifnya led berwarna hijau sebagai indikator.
c) Sensor Touch ketiga diletakkan di diekat pintu Lift (Naik Turun Lift)
.png)
Sensor touch ketiga, ketika touch sensor belogika 1 atau mendeteksi adanya orang yang menekan tombol (dari luar) sehingga lift naik/turun dimana ada arus keluar dari Vout sensor sebesar 5 V, diumpankan ke kaki non inverting rangkaian voltage follower,lalu Vout sebesar 5V diumpankan ke R19, lalu menuju ke kaki base transistor rangkaian fixed bias, menuju ke kaki emitor transistor dan menuju ke ground. karena arus yang keluar di kaki transistor(Vbe = 0,81V) sudah cukup untuk mengaktifkan transistor (Vbe > 0,71V) sehingga transistor aktif sehingga arus yang mengalir dari power supply 12 V dimupankan ke R22 menuju kaki base ke kaki emitor dan diteruskan ke ground, power supply sebesar 12 V melewati relay menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground karena ada arus yang melewati relay maka switch relay berpindah ke kiri, karena switch relay berpindah ke kiri maka ada arus yang mengalir dari baterai menuju ke motor sehingga mengaktifkan motor yang mengakibatkan lift akan naik/turun.
d) Sensor Gas diletakkan di langit langit Lift (Menghisap Gas)
.png)
Ketika sensor merespon asap dan gas, maka sensor akan berlogika satu dan arus akan mengalir dari sensor menuju kaki non inverting op amp, tegangan akan terbaca sebesar 5 volt. Rangkaian yang dipakai adalah rangkaian buffer/voltage follower dimana penguatan (A=vo/vi=1) sehingga vin = vout sebesar 5 volt.Pada transistor menggunakan voltage divider biasing sehinga R8 dan R2 akan membagi tegangan menghasilkan tegangan bias. Transistor akan on, sehingga arus dari tegangan sebesar 9V akan mengalir menuju relay lalu kolektor ke emitor dan ke ground. Switch relay akan berpindah ke kiri dan tegangan baterai sebesar 12V akan mengalirkan arus ke cabang pertama arus akan mengalir menggerakkan motor untuk mengisap gas dan asap.
e) Sensor Flame diletakkan di langit langit Lift (Mendeteksi Kebakaran)
.png)
Ketika terdeteksi api, maka sensor akan berlogika satu dan arus akan mengalir dari sensor menuju kaki non inverting op amp, tegangan akan terbaca sebesar 5 volt. Rangkaian yang dipakai adalah rangkaian buffer/voltage follower dimana penguatan (A=vo/vi=1) sehingga vin = vout sebesar 5 volt.Pada transistor menggunakan self bias sehinga tegangan basis akan mengatur arus basis.Transistor akan on, sehingga arus dari tegangan basis sebesar 9 V akan mengalir menuju relay lalu kolektor ke emitor dan ke ground. Switch relay akan berpindah ke kiri dan tegangan baterai sebesar 12V akan mengalirkan arus ke cabang pertama melewati resistor sebesar 220 ohm kemudian masuk ke LED sehingga lampu akan menyala, lalu cabang kedua arus akan mengalir menggerakkan motor untuk membuka pintu, cabang ketiga yaitu arus akan mengalir ke buzzer dan buzzer akan berbunyi sbg alarm kebakaran.
f) Loadcell diletakkan di bawah Lift (Mendeteksi beban maksimal)
.png)
Pada sensor loadcell berguna untuk mengukur beban maksimal pada lift, jika melebihi berat beban pada lift, maka sensor loadcell akan aktif yang menyebabkan pintu lift terbuka kembali dan buzzer berbunyi untuk menyuruh orang agar keluar dan indikator led hidup. didapat Vout sebesar 19,4 mV diumpankan ke kaki positif op amp rangkaian non inverting amplifier (Vo = ((Rf/Ri) + 1) Vi) didapat Vout sebesar 4,11 V lalu diumpankan ke kaki R12 dan ke rangkaian detector non inverting amplifier didapat Vout sebesar 11 V lalu diumpankan ke rangkaian fixed bias dimana didapatkan Vbe sebesar 0,86 V, sehingga syarat untuk aktifnya transistor Vbe > 0,7 V, maka power supply sebesar 5v diumpankan ke R3 menuju kaki base ke kaki emitor dan diteruskan ke ground, power supply sebesar 5v melewati relay menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground. Karna adanya arus melewati relay maka switch berpindah dari kanan ke kiri dan terjadi loop dimana motor bergerak untuk membuka pintu dan buzzer berbunyi ditandai dengan Led menyala.
g) Sensor Infrared pertama diletakkan di depan Lift (Mendeteksi benda)
.png)
Sensor Infrared pertama, ketika arus keluar dari Vout sensor sebesar 5 V, lalu menuju ke R1 sebesar yaitu rangkaian non inverting adder amplifier (Vo = -VRF = -I.RF = -[V1/R1+V2/R2]RF). lalu didapatkan output sebesar 2 v memasuki relay dan menuju ground. sehingga arus yang mengalir dari power supply yang melewati relay menuju ke R4 sebesar 0,56 V lalu memasuki kaki base rangkaian self bias didapat vout sebesar 0,74 V lalu kaki base transistor menuju ke kaki emitor transistor dan menuju ke ground. karena arus yang keluar di kaki transistor sudah cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga transistor aktif sehingga arus yang mengalir dari power supply melewati relay menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground karena ada arus yang melewati relay maka switch relay berpindah ke kiri, karena switch relay berpindah ke kiri maka ada arus yang mengalir dari baterai menuju ke motor sehingga mengaktifkan motor yang mengakibatkan pintu terbuka, pintu terbuka ditandai dengan aktifnya led berwarna biru sebagai indikator
h) Sensor Infrared kedua diletakkan di atas Lift (Mendeteksi lantai baru)
.png)
Sensor Infrared kedua, ketika Infrared sensor belogika 1 atau mendeteksi lantai baru sehingga lift akan berhenti, dimana ada arus keluar dari Vout sensor sebesar 5 V, lalu menuju ke R23 sebesar 0,86 V lalu kaki base transistor menuju ke kaki emitor transistor dan menuju ke ground. karena arus yang keluar di kaki transistor sudah cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga transistor aktif sehingga arus yang mengalir dari power supply melewati relay menuju kaki kolektor ke kaki emitor dan diteruskan ke ground karena ada arus yang melewati relay maka switch relay berpindah ke kiri, karena switch relay berpindah ke kiri maka ada arus yang mengalir dari baterai menuju ke motor sehingga menghentikan motor yang mengakibatkan lift berhenti.
Komentar
Posting Komentar