Aplikasi UAS Sensor Aplikasi Kontrol Keamanan Ruangan dengan Sensor PIR dan Sensor MQ-2
1. Tujuan[kembali]
- Untuk
mengetahui tentang penggunaan sensor PIR dan sensor MQ -2.
- Untuk
mengetahui prinsip kerja sensor PIR dan sensor MQ - 2.
- Dapat mensimulasikan rangkaian Aplikasi kontrol keamanan ruangan.
2. Komponen[kembali]
Prinsip dari relay yaitu ketika arus mengalir ke relay maka relay terhubung, sedangkan ketika arus tidak ada, maka relay akan terputus.
- Alarm
- Indikator suara (misal error, fault)
- Timer
3. Motor DC
Motor DC alat yang mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya generator DC dapat difungsikan sebagai motor DC.
Pada motor DC kumparan medan disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika tejadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tagangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik.
4. Transistor NPN
Transistor NPN akan aktif ketika kaki basis diberi arus listrik bermuatan negatif.
Pada transistor NPN, kaki basis memiliki kutub positif dan bersinggungan langsung dengan sumber listrik atau baterai. Sedangkan kaki emitor memiliki kutub negatif karena berhubungan langsung dengan massa. Kutub negatif juga ditemukan pada kaki kolektor yang menghubungkan massa di rangkaian listrik.
Apabila saklar dalam posisi tertutup atau terhubung arus listrik akan mengalir dari kutub baterai positif melewati beban (dalam hal ini lampu) kemudian menuju kaki kolektor dan berhenti di sana. Arus berhenti dikarenakan transistor masih belum mendapatkan pemicu sehingga posisinya tidak aktif. Hal ini menyebabkan lampu masih tetap mati.
Pada waktu yang bersamaan, arus pemicu yang ukurannya lebih kecil dibandingkan arus listrik utama mengalir dari sumber listrik menuju ke resistor kemudian ke saklar, melewati kaki basis transistor lanjut ke emitor, dan berlanjut menuju massa. Karena lampu mendapatkan masa listrik, beban tersebut pun akan menyala.
6. Sensor PIR
Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah yang lain 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.
7. Sensor MQ-2
Sensor jenis MQ-2 adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.
Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya: LPG, i-butane, propane, methane, alcohol, Hydrogen, smoke.
Sensor gas ini tersusun oleh senyawa SnO2, dengan sifat conductivity rendah pada udara yang bersih, atau sifat penghantar yang tidak baik. Sifat conductivity semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas.
Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V .
8. Resistor
Resistor memiliki nilai hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik dengan resistensi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik diantara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resensi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
9. Op-Amp
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah 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.
3. Dasar Teori[kembali]
Sensor PIR
PIR adalah sensor yang mendeteksi pergerakan
manusia. PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor
berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan
yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun
seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon
energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda
yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya
adalah tubuh manusia. Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas
yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda
dengan suhu benda diatas nol mutlak. 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. Sensor ini dapat
mendeteksi hingga jarak 6 meter.
Sensor MQ-2
Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi
konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca
sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur
sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk
mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat
dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol,
Hydrogen, smoke.
Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:
1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC
2. Catu daya rangkaian : 5VDC
3. Range pengukuran :
200 - 5000ppm untuk LPG,
propane
300 - 5000ppm untuk butane
5000 - 20000ppm untuk methane
300 - 5000ppm
untuk Hidrogen
4. Luaran : analog (perubahan tegangan)
Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.
Grafik MQ-2
4. Prinsip Kerja[kembali]
Aplikasi Sensor MQ-2 sebagai pendeteksi adanya asap didalam ruangan
Ketika sensor mq-2 mendeteksi asap maka logicstate berlogika 1 outputnya alirkan tegangan ke op amp dan ke RV1 lalu dialrikan ke R1 maka tegangan mengalir ke R2 op amp disini sebagai penguat tegangan terjadi 10x penguatan. selanjutnya tegangan dialirkan ke Q1 sehingga transistor ON saat ada arus yang mengalir melewati basis, arus juga melewati emiter ke ground sehingga saat Q1 on maka arus akan mengalir colector lalu di alirkan dan dihasilkan tersebut akan menginduksi kumparan pada RL1 relay sehingga switch akan berubah posisi. Perubahan posisi switch menyebabkan rangkaian menjadi tertutup sehingga arus mengalir menuju Fan-Dc bergerak dan Buzzer berbunyi .Jika logicstate berlogika 0 maka tidak ada arus yang di aliri sehingga Q1 transistor OFF dan switch tidak akan berubah posisi maka Fan-DC tidak bergerak dan buzzer tidak berbunyi.
Aplikasi sensor Infrared sebagai pendeteksi orang yang datang
Baterai berfungsi sebagai sumber tegangan. Arus mengalir dari baterai ke resistor R1 dan ke relay, dari R1 arus menuju ke Vcc Sensor PIR, saat sensor PIR mendeteksi pegerakan atau berlogika 1 arus akan mengalir dari Vout ke basis Transistor npn Q1 sehingga arus pada kolektor yang diterima dari relay dapat mengalir ke emiter transistor npn lalu ke ground sehingga relay on sehingga arus dapat mengalir dari baterai B2 ke buzzer dan motor DC sehingga buzzer berbunyi dan motor DC berputar sehingga pintu terbuka, dari buzzer dan motor DC arus mengalir ke ground. Jika Sensor tidak terhalang atau berlogika 0 maka relay akan off.
5. Rangkaian Simulasi[kembali]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar