Aplikasi Lampu dan Pintu Otomatis Dengan Sensor LDR dan Sensor PIR

 

Aplikasi Lampu dan Pintu Otomatis Dengan Sensor LDR dan Sensor PIR

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja Rangkaian

5. Gambar Rangkaian

6. Video 

7. Link Download

1. TUJUAN[back]
  a. Sebagai Alat yang mampu untuk membantu dalam penghematan energi listrik 

b. memberi penjelasan kepada masyarakat untuk dapat menghemat energi listrik dan membangun generasi yang hemat akan energi.

2.Komponen[back]

• Baterai
   

  

  Sebagai sumber tegangan DC

•  Transistor NPN
  

  

  Sebagai Saklar didalam rangkaian

• Relay

  

  Sebagai penggerak saklar (pembuka / penutup)

• Dioda

  

  Berfungsi sebagai penyearah arus.

• Sensor LDR

  

  Sebagai Sensor Cahaya

• Resistor

  

  Berfungsi sebagai beban pada rangkaian.

• Potensiometer

  

  Sebagai pembagi tegangan

• Lampu

  

  Sebagai Beban

• Alternator

  

  Sebagai sumber tegangan AC

• Sensor Pir

  

  mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu objek

•  Motor

  

  Motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.

• OPAMP

  

  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

   
•  LogicState

  

  Pemberi Sinyal

 3.Dasar Teori[back]
  
A.Sensor LDR

   LDR atau light dependent resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri

LDR memiliki dua karakteristik yaitu Laju recivery dan respon spektral.

    

   A.Laju Recovery

Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap. Maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut.  Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery merupakan suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-gan level cahaya 400 lux.

    

   B.Respon Spektral

LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik. Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang.LDR terbuat dari bahan semikonduktor sepertikadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih  banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan

 
B.Sensor Pir
   Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar. 

Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.

Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Fresnel Lens

Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.

2. IR Filter

IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.

3. Pyroelectric Sensor

Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

4. Amplifier

Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.

5. Komparator

Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.     

4.Prinsip Kerja Rangkaian[back] 
  Pada dasarnya LDR terbuat dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elektroda pada permukaannya.Pada saat kondisi gelap atau intensitas cahaya rendah, bahan tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil.Sehingga hanya sedikit elektron yang dihasilkan untuk mengangkut muatan elektrik.Hal ini berarti, pada saat keadaan gelap atau intensitas cahaya rendah, maka LDR akan menjadi konduktor yang buruk, sehingga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau intensitas cahaya rendah
   Pada saat terang atau intensitas cahaya tinggi, bahan tersebut lebih banyak menghasilkan elektron bebas, sehingga akan lebih banyak elektron yang dihasilkan untuk mengangkut muatan elektrik.Hal ini berarti, pada saat keadaan terang atau intensitas cahaya tinggi, maka LDR akan menjadi konduktor yang sangat baik, sehingga LDR memiliki resistansi yang kecil pada saat terang atau intensitas cahaya tinggi
  Disisi lain, ketika sensor PIR berlogika 0, maka tidak akan ada tegangan yang dioutputkan dan arus tidak akan mengalir ke relay RL2 untuk diaktifkan. Sedangkan ketika sensor PIR berlogika 1, maka akan ada tegangan yang dioutputkan dan arus akan mengalir ke op-amp (Non-Inverting) dan tegangan akan diperkuat sehingga dapat menggerakkan Motor DC dan mengaktifkan relay RL2. 



5.Gambar Rangkaian[back]

6.Video[back]

7.Donwload[back]

• Donwload Gambar >>> [DISINI] <<<
• Donwload Video >>> [DISINI] <<<
• Donwload Rangkaian Simulasi >>> [DISINI] <<<
• Donwload HTML >>> [DISINI] <<<
• Donwload Data Sheet LDR >>> [DISINI] <<<  
• Donwload Data Sheet PIR >>> [DISINI] <<< 
• Donwload Library PIR >>> [DISINI] <<<