RANGKAIAN SIMULASI DAN PRINSIP KERJA

 Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Rangkaian garasi otomatis ini berfungsi untuk mengoperasikan pintu garasi dan lampu garasi secara otomatis menggunakan dua jenis sensor, yaitu sensor infrared (IR digital) dan sensor LDR (analog). Sistem bekerja berdasarkan sinyal dari tiap sensor yang diproses menggunakan rangkaian pembanding tegangan (op-amp) serta transistor sebagai penguat arus untuk menggerakkan relay dan motor DC.
Secara keseluruhan, sistem terdiri dari dua bagian utama:

1. Rangkaian Sensor Infrared sebagai pendeteksi mobil dan sensor batas pintu

2. Rangkaian Sensor LDR sebagai pendeteksi cahaya untuk menyalakan lampu garasi

Di bawah ini dijelaskan simulasi dan prinsip kerja masing-masing bagian.

1. Sistem Deteksi Mobil dan Kontrol Motor Pintu Garasi (Berbasis Sensor Infrared Digital)

Prinsip Kerja

Sensor infrared digital berfungsi untuk mendeteksi keberadaan mobil di depan pintu garasi, serta mendeteksi posisi batas bukaan dan batas tutup pintu. Terdapat tiga sensor IR yang digunakan:

1. IR Depan → mendeteksi mobil datang

2. IR Batas Kanan → mendeteksi pintu sudah terbuka penuh

3. IR Batas Kiri → mendeteksi pintu sudah tertutup penuh

Sensor IR menghasilkan logika 1 (HIGH) ketika mendeteksi objek, dan logika 0 (LOW) saat tidak ada objek. Sinyal digital ini diberikan ke rangkaian op-amp buffer (voltage follower) untuk menstabilkan output sensor sebelum masuk ke rangkaian kontrol.

---

a. Saat Sensor Depan ON (Mobil Terdeteksi)

• Sensor IR depan memberikan logika HIGH

• Output buffer juga HIGH

• Transistor NPN (misal 2N2222) mendapatkan bias basis > 0,6 V

• Transistor aktif → relay aktif → motor bergerak membuka pintu ke arah kanan

• Motor akan terus bekerja hingga rangkaian mendeteksi sensor batas kanan aktif

Kesimpulan:
Mobil datang → sensor IR depan aktif → pintu otomatis membuka.

---

b. Saat Sensor Batas Kanan Aktif (Pintu Sudah Terbuka Penuh)

• Sensor IR batas kanan ON

• Rangkaian mengirim sinyal ke transistor untuk mematikan motor

• Motor berhenti → pintu berhenti di posisi terbuka penuh

Kesimpulan:
Pintu berhenti membuka setelah mencapai batas kanan.

---

c. Saat Mobil Pergi dan Sensor Depan OFF

Jika sensor depan tidak lagi mendeteksi mobil, sistem mengaktifkan mode menutup pintu otomatis:

• Sensor IR depan OFF

• Logika dari sensor depan menyebabkan motor berputar ke arah sebaliknya (menutup pintu)

• Motor berjalan hingga menyentuh sensor batas kiri

---

d. Saat Sensor Batas Kiri Aktif (Pintu Tertutup Penuh)

• Sensor IR batas kiri ON

• Motor dimatikan

• Pintu berhenti dalam posisi tertutup sempurna

Kesimpulan:
Pintu akan menutup otomatis saat mobil sudah masuk/keluar.

2. Sistem Kontrol Lampu Garasi Berbasis Sensor LDR (Analog)

Prinsip Kerja

Sensor LDR digunakan untuk membaca intensitas cahaya di dalam garasi. Nilai resistansi LDR berubah:

• Gelap → resistansi besar

• Terang → resistansi kecil

Sinyal dari LDR masuk ke rangkaian op-amp detektor non-inverting untuk membandingkan tegangan dari LDR dengan tegangan referensi (Vref). Tambahan pull-down resistor digunakan untuk mencegah input mengambang (floating).

---

a. Kondisi Gelap → Lampu Garasi Menyala

• Intensitas cahaya rendah → tegangan vin LDR meningkat

• Vin > Vref → output op-amp HIGH

• Transistor NPN mendapat bias basis > 0,6 V

• Transistor aktif → relay aktif

• Lampu garasi hidup

Kesimpulan:
Garasi gelap → LDR mendeteksi → op-amp aktif → lampu menyala otomatis.

---

b. Kondisi Terang → Lampu Garasi Mati

• Cahaya cukup terang → resistansi LDR kecil

• Vin < Vref → output op-amp LOW

• Transistor non-aktif → relay mati

• Lampu garasi OFF

Kesimpulan:
Jika garasi terang, lampu otomatis mati.