Penyiram Tanaman Rumah Kaca Otomatis
1. Tujuan [Kembali]
- Untuk memahami aplikasi aritmetik
- Agar bisa membuat rangkaian aitmatik
Alat
- Baterai DC
 |
| Gambar : bentuk baterai |
Berfungsi sebagai sumber tegangan
Bahan
2.1 Transistor BC547
 |
| Gambar : Bentuk transistor bc547 |
Spesifikasi :
- Bahan pembuatan : si
- Kekuatan : NPN
- Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 40 W
- Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 80 V
- Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 40 V
- Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 5 V
- Maximum Collector Current |Ic max|: 3 A
- Max. Operating Junction Temperature (Tj): 150 °C
2.2 Dioda
 | |
| Gambar : bentuk dioda |
Spesifikasi :
- Bahan pembuatanya:semikonduktor silikon dan germanium
- Nilai kapasitansi :tergantung tegangan yang diberikan dengan reserve bias
- Tegangan jatuh : berkisaran 0,2-0,3 V
2.3 Resistor
 |
| Gambar : Bentuk resistor |
Spesifikasi :
Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 : (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor.
2.4 Relay
 |
| Gambar : Bentuk relay |
Konfigurasi :
NO dan NC: output
pin (+)dan(-):input supply coil
common
Spesifikasi :
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
2.5 Motor DC
 | |
| Gambar : Bentuk motor dc |
Spesikasi:
– Catu daya 7 – 10 VDC
– Torsi 12 kgf.cm @ 7V
– Kecepatan 0,269 sec/60º
– Antarmuka serial multi-drop TTL
– Umpan balik posisi, beban, dll
– Dimensi 32 x 50 x 38 mm³
– Torsi 12 kgf.cm @ 7V
– Kecepatan 0,269 sec/60º
– Antarmuka serial multi-drop TTL
– Umpan balik posisi, beban, dll
– Dimensi 32 x 50 x 38 mm³
2.6.IC LM358
 |
| Gambar: simbol LM358 |
Pin-1 dan pin-8 adalah o / p dari komparator
Pin-2 dan pin-6 adalah pembalik i / id
Pin-3 dan pin-5 adalah non inverting i / id
Pin-4 adalah terminal GND
Pin-8 adalah VCC +
spesifikasi
- Ini terdiri dari dua op-amp internal dan frekuensi dikompensasi untuk gain kesatuan
- Gain tegangan besar adalah 100 dB
- Lebar pita lebar adalah 1MHz
- Jangkauan pasokan listrik yang luas termasuk pasokan listrik tunggal dan ganda
- Rentang catu daya tunggal adalah dari 3V ke 32V
- Jangkauan pasokan listrik ganda adalah dari + atau -1.5V ke + atau -16V
- Penyaluran arus pasokan sangat rendah, yaitu 500 μA
- 2mV tegangan rendah i / p offset
- Mode umum rentang tegangan i / p terdiri dari ground
- Tegangan catu daya dan diferensial i / p tegangan serupa ayunan tegangan o / p besar
2.7 ic 74154
ic 74154
konfigurasi pin
spesifikasi
2.8 IC 74151
konfigurasi pin
spesifikasi :
2.8 adder 7482
3.1Transistor (BC547)
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 apabila transistor diberikan arus positif pada basisnya.
|
| Gambar contoh transistor bc547 |
Karakteristik bc547
3.2 Dioda
Komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan digunakan untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
| |
| Gambar contoh dioda |
3.3 Resistor
Komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika.
|
| Gambar contoh resistor |
Cara menghitung resistor :
Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 1Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 2Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 3Masukkan jumlah nol dari kode warna Gelang ke 3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Dan gelang keempat atau terakhir merupakan toleransi nya
Berikut dibawah ini merupakan contoh dari penghitungan resistor dengan 4 gelang
V = I.R)
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
3.4 Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik.dan dapatmenggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
3.5 Motor DC
suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion)
Gambar 6 :bentuk motor DC
3.6 Multiplexer ic 74151
Multiplexer adalah suatu perangkat yang dapat menerima beberapa input data dan hanya satu diantara input yang akan dilewat ke output pada suatu waktu .
3.7 demultiplexer ic 74154
Demultiplexer adalah suatu perangkat yang dapat menerima hanya satu input data dan melewatkan ke salah satu diantara beberapa output
3.8 LDR
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
3.9 sensor pir
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.
Gambar 4:sensor pir
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.
3.10.moisture
Sensor kelembaban tanah adalah sensor yang digunakan untuk melakukan pengukuran kelembaban tanah. Prinsip kerja sensor kelembaban tanah ini adalah memberikan berupa besaran listrik sebagai akibat adanya air yang berada di antara lempeng kapasitor silinder.
an berupa besaran listrik sebagai akibat adanya air yang berada di antara lempeng kapasitor silinder.
3.11 water level sensor
Pada saat ketinggian ataupun volume air naik, maka secara otomatis bandul yang terbuat dari magnet pada alat water level akan ikut terangkat juga, dan saat magnet berada pada level sensor berikutnya maka sensor akan aktif
3.12aritmatika adder 7482
Aritmatika adalah ilmu hitung dasar yang merupakan bagian dari matematika. Operasi dasar aritmatika adalah penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian, Walaupun operasi-operasi lain yang lebih canggih (seperti persentase, akar kuadrat, pemangkatan, dan logaritma) kadang juga dimasukkan ke dalam kategori ini. Perhitungan dalam aritmatika dilakukan menurut suatu urutan operasi yang menentukan operasi aritmatika yang mana lebih dulu dilakukan
4.1. Prosedur Percobaan
a. siapkan komponen-komponen yang digunakan untuk simulasi rangkaian proteus :
- motor
- LM358
- Pot-HG
- Relay
- Res
- Ground
- Power
- BC 547
- buzzer
- button
- PIR sensor
- sensor touch
- LM35
- sensor reed magnetic switch
- heartbeat sensor
b.letakan pada papan proteus
c.rangkailah atau sambungkan menggunakan wire atau kabel(dalam proteus) dengan benar
d.setelah tekan "play" untuk menguji rangkaian
e.lebih jelas nya langkah-langkah ditampilkan pada video dibawah.
4.2 Rangkaian Simulasi
4.3 Prinsip Kerja
Ide dari rangkaian ini yaitu menyiram tanaman secara otomatis ketika tanah kering akan menghidupkan sprinkler namun ketika tanah kering dan cuaca sedang panas maka penyiram otomatis dilakukan dengan penyiraman tetes tanah .
ketika soil moisure sensor mendeteksi tanah basah (>70%) maka sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 3,58V lalu di umpankan ke kaki non inverting OPAMP dan dibandingkan dengan kaki inverting karena tegangan pada kaki non inverting lebih besar maka output OPAMP plus saturasi(+) ,lalu arus mengalir ke resistor lalu ke kaki base trasintor sehingga tegangan pada kaki base transistor sebesar 0,87 V dengan begitu maka transistor jadi ON ,dengan ON nya transistor maka ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengaliri relay sehingga relay menjadi ON ,sehingga switch relay bergeser dari kanan ke kiri ,sehingga memberikan logika 0 pada pin A dari IC 74154(demultiplexer ) seingga inputan pada IC 0000 dan input E1,E2 yaitu 111 ,sehingga berdasarkan tabel kebenaran dari IC 74151 maka output pin0 berlogika low /0 sehingga tidak adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base minus(-) ,dengan begitu maka trasistor off ,dengan off nya transistor maka tida ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi off ,sehingga switch relay tidak bergeser sehingga loop pada motor untuk sprinkler menjadi tidak tertutup dan motor tidak bergerak
ketika soil moisure sensor mendeteksi tanah kering(<70%) maka sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 3,38 lalu di umpankan ke kaki non inverting OPAMP dan dibandingkan dengan kaki inverting karena tegangan pada kaki non inverting lebih kecil maka output OPAMP minus saturasi(-) ,idak adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base -15V ,dengan begitu maka trasistor off ,dengan off nya transistor maka tida ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi off ,sehingga switch relay tidak bergeser,sehingga memberikan logika 1 pada pin A dari IC 74154(demultiplexer ) seingga inputan pada IC 1000 dan input E1,E2 yaitu 00 ,sehingga berdasarkan tabel kebenaran dari IC 74151 maka output pin0 berlogika 1 sehingga tidak adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base minus(-) ,dengan begitu maka trasistor off ,dengan off nya transistor maka tida ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi off ,sehingga switch relay tidak bergeser sehingga loop pada motor untuk sprinkler menjadi tidak tertutup dan motor tidak bergerak
Namun ketika siang hari atau sensor ldr menerima cahaya matahari maka resistansi pada sensor ldr semakin kecil sehingga ada arus yang mengalir dari supply menuju ldr lalu ke resistor lalu ke potensiometer lalu di umpankan ke kaki inverting OP AMP dan dibandingkan dengan kaki non inverting karena tegangan pada kaki inverting lebih besar sehingga output OPAMP jadi minus saturasi(-) sehingga tidak adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base -15V ,dengan begitu maka trasistor off ,dengan off nya transistor maka tida ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi off ,sehingga switch relay tidak bergeser dan inputan pada IC 74151 10000000 dan input select E1,E2 yaitu 00 ,sehingga berdasarkan tabel kebenarannya dari IC 74151 maka output pin0 berlogika 1 sehingga arus mengalir ke resistor lalu ke kaki base trasintor sehingga tegangan pada kaki base transistor sebesar 0,87 V dengan begitu maka transistor jadi ON ,dengan ON nya transistor maka ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengaliri relay sehingga relay menjadi ON ,sehingga switch relay bergeser dari kanan ke kiri dan membuat loop menjadi tertutup dan motor aktif
jika saat ada orang masuk ruangan tanaman maka sensor pir berlogika 1 sehingga output sensor mengeluarkan tegangan lalu dihubungkan dengan pin A sehingga pin A berlogika 1 ,dan BCD ,E1,E2 berlogika 0 karena dihubungkan ke ground ,sehingga dengan inputan IC 74154 1000 dan pin E1 dan E2 juga 0 maka berdasarkan tabel kebenaran dari IC 74151 maka output IC pin 1 berlogika 0 sehinngga sehingga tidak adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base minus(-) ,dengan begitu maka trasistor off ,dengan off nya transistor maka tida ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi off ,sehingga switch relay tidak bergeser sehinnga loop menjadi tertutup dan motor untuk membuka pintu aktif
ketika water level sensor aktif (ketika air rendah ) maka sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 4,22 lalu di umpankan ke kaki non inverting OPAMP dan dibandingkan dengan kaki inverting karena tegangan pada kaki non inverting lebih besar maka output OPAMP plus saturasi(+) ,lalu arus mengalir ke resistor lalu ke kaki base trasintor sehingga tegangan pada kaki base transistor sebesar 0,87 V dengan begitu maka transistor jadi ON ,dengan ON nya transistor maka ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengaliri relay sehingga relay menjadi ON ,sehingga switch relay bergeser dari kanan ke kiri ,sehingga memberikan input logika 0 pada pin C0,A2,B1,B2 dan pin A yang dihubungkan ke supply berlogika 1 sehingga inputan pada IC 7482 yaitu 01000 sehingga berdasarkan tabel kebenaran dari IC 7482 maka output S1 berlogika 1 dihubungkan ke kaki input pertama gerbang XOR dan S2 berlogika 0 dihubungkan ke kaki input kedua gerbang logika XOR sehingga inputan pada gerbang XOR yaitu 10 sehingga berdasarkan tabel kebenaran gerbang XOR maka output berlogika 1 sehingga ada nya lalu alu arus mengalir ke resistor lalu di umpankan ke kaki gate transistor sebesar 5V dengan tegangan segitu maka transistor aktif dengan aktifnya transistor maka adanya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki drain lalu ke source lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengalir relay maka relay jadi ON dan switch relay bergeser dari kanan ke kiri sehingga loop menjadi tertutup dan pompa air aktif
4.4 Video Simulasi
4.5 Link Download
file rangkaian klik disni
file datasheet dioda klik disini
file datasheet relay klik disini
file datasheet baterai klik disini
file datasheet transistor klik disini
file datasheet motor klik disini
file datasheet resistor klik disini
datasheet xor klik disini
datasheet OPAMP klik disini
datasheet 74151 klik disini
datasheet 74154 klik disini
datasheet 7482 klik disini
datasheet LM35 klik disini
datasheet LM358 klik disini
datasheet inductor klik disni
file datasheet LDR klik disini
datasheet kapasitor klik disini
datasheet pir klik disini
datashet moisture sensor klik disini
datasheet water sensor klik disini
file library Moisture sensor disini
file library Water sensor disini
file library pir sensor klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar