Tugas Besar - SISTEM PARKIR OTOMATIS
DAFTAR ISI
2. Komponen
1. Tujuan [kembali]
- Untuk mengetahui prinsip kerja sensor rain, loadcell, touch, infra red.
- Untuk mengetahui cara mensimulasikan rangkaian sistem parkir otomatis.
- untuk mengetahui prinsip kerja pada rangkaian sistem parkir otomatis
2. Komponen [kembali]
A. Alat
- Ground
- Ground
- DC Voltmeter
- DC generator
- Logicstate
- Power Supply
- DC Voltmeter
- DC generator
- Logicstate
- Power Supply
B. Bahan [kembali]
Komponen sensor :
- Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
- Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
- IC komputer.
- Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
- Dua output digital dan analog.
Spesifikasi :
- Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
- Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
- Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
- Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
- Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
- Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
- Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
- Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
- Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm
- Sensor Touch
Penjelasan PIN :
- Sensor sentuh : SIG/DATA dihubungkan ke pin 7; VCC dihubungkan ke 5V; GND dihubungkan ke GND
- LED : (+) dihubungkan dengan resistor 220 Ohm dan ke pin 2; (-) dihubungkan ke GND
- LoadCell
Spesifikasi
(Jenis standar poliester yang didukung)
Rentang suhu -300C hingga + 800C
Panjang alat ukur 8 mm
Lebar alat ukur 2 mm
Faktor pengukur 2.1
Panjang alas (tipe tunggal) 13,0 mm
Lebar alas (tipe tunggal) 4,0 mm
Diameter dasar (mawar) 21,0 mm
Spesifikasi
(Miniatur jenis yang didukung poliimida)
Kisaran suhu -30 ° C hingga + 180 ° C
Panjang pengukur 2mm_______ 5mm
Lebar pengukur 1,6 mm_____ 1,8 mm
Faktor pengukur 2.0 _________ 2.1
Panjang dasar (tipe tunggal) 6,0 mm_____ 9,0 mm
Lebar alas (tipe tunggal) 2,5 mm_____ 3,5 mm
Diameter dasar (mawar) 7,5 x 7,5 mm _12 x 12 mm
- Infra Red Sensor
- Spesifikasi Water Sensor
- Output (Out) Vs (VCC +5 volt DC) Ground (GND)
- Resistor
Spesifikasi :
Resistance (Ohms) : 220 V
Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W
Tolerance : ± 5%
Packaging : Bulk
Composition : Carbon Film
Temperature Coefficient : 350ppm/°C
Lead Free Status : Lead Free
RoHS Status : RoHs Complient
- Transistor NPN
A. Spesifikasi :
Status Active
Configuration SINGLE
Feedback Cap-Max (Crss) 3.0 pF
FET Technology JUNCTION
JEDEC-95 Code TO-18
JESD-30 Code O-MBCY-W3
Number of Elements 1.0
Number of Terminals 3
Operating Mode DEPLETION MODE
Operating Temperature-Max 150.0 Cel
Package Body Material METAL
Package Shape ROUND
Package Style CYLINDRICAL
Peak Reflow Temperature (Cel) NOT SPECIFIED
Polarity/Channel Type N-CHANNEL
Power Dissipation-Max (Abs) 0.3 W
Qualification Status Not Qualified
Sub Category Other Transistors
Surface Mount NO
Terminal Form WIRE
Terminal Position BOTTOM
Time@Peak Reflow Temperature-Max (s) NOT SPECIFIED
Transistor Element Material SILICON
B. Konfigurasi Pin :
1. Drain
2. Source
3.Gate
- Op Amp
- Relay
A. Spesifikasi :
Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC
Trigger Current (Nominal current) : 70mA
Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC
Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC
Compact 5-pin configuration with plastic moulding
Operating time: 10msec Release time: 5msec
Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)
- Baterai
Baterai digunakan pada rangkaian ini berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menjalankan rangkaian.
Spesifikasi Baterai:
Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)
Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61
Tegangan Nominal: 9.0 volt
Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C
Berat Khas: 45 gram
Volume Umum: 21 sentimeter kubik
Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C
Terminal: Jepretan Miniatur
Konfigurasi Pin:
- Potensiometer
Spesifikasi:
Resistansi = 10 K Ohm
Toleransi resistensi = ± 5%
Suhu kerja = -55 ° _-+ 125 °
Rotasi Life = 10,000,000 Shaft
Mekanik Perjalanan = 360 ° + 10 °-0 °
- Dioda
- Motor
Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
DC motor digunakan pada rangkaian ini untuk menggerakkan kran air/kran air hidup.
Spesifikasi:
3. Dasar Teori [kembali]
- Sensor Rain
Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Prinsip kerja dari modul sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik. Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter. Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.
- Sensor Touch
- Load cell
Load Cell adalah alat electromekanik yang biasa disebut Transducer, yaitu gaya yang bekerja berdasarkan prinsip deformasi sebuah material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja, kemudian merubah gaya mekanik menjadi sinyal listrik.
 |
| Grafik Load Cell |
- IR sensor
Konsep dasar dari sensor IR yang digunakan untuk mendeteksi suatu benda adalah dengan cara mentrasmisikan sinyal infrared (IR trasmiter) kemudian sinyal inframerah ini dipantulkan oleh permukaan suatu objek dan sinyal diterima oleh penerima infrared (IR recevier).
- Resistor
Resistor berfungsi sebagai penghambat jumlah arus yang megalir masuk ke dalam suatu rangkaian. Satuan resistor adalah Ohm (
Simbol Resistor 
). Cara mengukur resistor, yaitu menggunakan alat ukur multimeter analog/digital, dan membaca kode warna resistor.Resistor merupakan komponen elektrik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengantar tegangan listrik dan arus listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistensi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir. Seperti dalam rumus hukum ohm.
V= I*R
V: Tegangan Listrik (Volt)
I: Arus Listrik (Ampere)
R: Hambatan Listrik (Ohm)
Rumus Rangkaian Seri pada Resistor:
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ... + Rn
Rumus Rangkaian Paralel pada Resitor:
1/Rtotal=1/R1+1/R2+1/R3+....+1/Rn
- 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. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.
Sebuah rangkaian Op-Amp memiliki dua input (masukan) yaitu satu Input Inverting dan satu Input Non-inverting serta memiliki satu Output (keluaran). Sebuah Op-Amp juga memiliki dua koneksi catu daya yaitu satu untuk catu daya positif dan satu lagi untuk catu daya negatif. Bentuk Simbol Op-Amp adalah Segitiga dengan garis-garis Input, Output dan Catu dayanya seperti pada gambar dibawah ini. Salah satu tipe IC Op-Amp yang populer adalah IC741.
Karakteristik IC OpAmp
· Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
· Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
· Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
· Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
· Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
· Karakteristik tidak berubah dengan suhu
 |
| Non Inverting Amplifier |
 |
| Rumus |
- Relay
 |
| Simbol Relay |
Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.
Kapasitas Pengalihan Maksimum:
- Baterai
 |
| Simbol Baterai |
Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).
- Dioda
 |
| Simbol Dioda |
Dioda ialah komponen elektronika aktif yang terdiri dari dua kutub dan fungsinya sebagai penyearah arus dan untuk menghantarkan listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Elektronika memilki dua terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif. Prinsip kerja dari anoda berdasarkan teknologi pertemuan p-n (positif dan negatif) semikonduktor yaitu dapat menghantarkan arus litrik dari sisi tipe p (anoda) menuju sisi tipe-n (katoda), tetapi tidak dapat menghantarkan arus ke arah sebaliknya (katoda ke anoda). Cara mengukur Dioda ialah dengan menggunakan multimeter baik itu digital maupun analog.
- Transistor NPN
Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.
Transistor sebenarnya berasal dari kata “transfer” yang berarti pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dari kedua kata tersebut dapat kita simpulkan, pengertian Transistor adalah pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi suhu tertentu. Transistor pertama kali ditemukan pada tahun 1948 oleh William Shockley, John Barden dan W.H, Brattain. Tetapi, komponen ini mulai digunakan pada tahun 1958. Jenis Transistor terbagi menjadi 2, yaitu transistor tipe P-N-P dan transistor N-P-N.
- Potensiometer
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.- Motor
 |
| Simbol Motor |
Disini kita menanggap motor sebagai penggerak untuk menghiudpkan dan mematikan kran air.
4. Prinsip Kerja [kembali]
A. Prosedur Percobaan:
- Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.
- Buka schematic capture, pilih bagian component mode (
), dan pada bagian devices klik 'P'. - Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.
- Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.
- Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.
- Buka bagian Terminals mode (
). - Pilih terminal yang diperlukan.
- Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.
- Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.
- Klik play (
) pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi. - Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output Motor, Kipas, dan Buzzer.
), dan pada bagian devices klik 'P'.).) pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.B.Prinsip kerja rangkaian simulasi [kembali]
Saat pengemudi menekan touch sensor maka, touch sensor aktif dan mengeluarkan ouput berlogika 1 lalu arus mengalir ke pin B encoder 4556 dan menghasilkan output 1011 lalu arus mengalir ke pin 1234 multiplexer 7417 dan menghasilkan output 1101. Lalu Q1 mengalirkan arus ke gerbang NOT yang membuat logikanya menjadi logika 1 menuju resistor yang membuat arus menjadi 0,86 volt menuju kaki base transistor ke collector dan membuat transisstor aktif dan collector menerima arus dari power supply sebesar 6V. Hal tersebut membuat relay aktif dan plat besi bergeser dari kana kekiri membuat baterai menghasilkan arus menuju resistor yang membuat motor bergerak.
Bila saat pengemudi menyentuh touch sensor saat hujan maka, rain sensor akan aktif dan menghasilkan output berlogika 1 lalu arus mengalir ke pin A dan B encoder 4556 dan menghasilkan output 0111 lalu arus mengalir ke pin 1234 multiplexer 7417 dan menghasilkan output 1100. Lalu Q0 dan Q1 mengalirkan arus ke gerbang NOT yang membuat logikanya menjadi logika 1 menuju resistor yang membuat arus menjadi 0,86 volt menuju kaki base transistor ke collector dan membuat transisstor aktif dan collector menerima arus dari power supply sebesar 6V. Hal tersebut membuat relay aktif dan plat besi bergeser dari kanan kekiri membuat baterai menghasilkan arus menuju resistor yang membuat kedua motor bergerak. Sehingga kanopi yang berada di atas plang terbuka dan plang memberikan karcis parkir
Saat loadcell dipijak oleh mobil, maka loadcell mendeteksi adanya
berat mobil sebesar >80. Load Cell mengeluarkan tegangan sebesar
7,94 mV lalu menuju ke op amp inverting. Lalu Kemudian hasil output tersebut diumpankan ke R3 sebesar 10k sehingga tegangan sebesar 0.77V menuju kaki base transistor dan mengaktifkan transistor. Collector mendapatkan tegangan dari DC Generator sebesar 6V menuju ke relay lalu ke transistor dan ke
emitter. Relay pun aktif mengakibatkan besi
berpindah membuat baterai mengalirkan arus ke motor yang membuat
perangkap LED hidup. Lalu IR sensor akan mendeteksi belakang mobil medekati tembok dan membuat IR sensor aktif meghasilkan output berlogika 1 menuju resistor dan menghasilkan tegangan sebesar 0,76V menuju kaki base transistor menuju kaki collector yang membuat power supply mengalirkan arus sebesar 6V dan membuat plat besi pada relay bergerak dan membuat batersi mengalirkan arus menuju resistor dan membuat LED aktif yang menandakan mobil terlalu dekat dengan tembok.
5. Gambar Rangkaian [kembali]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar