BLOG MATA KULIAH DAN PRAKTIKUM: Sensor Mekanis

PENDETEKSI GERAKAN MENGGUNKAN SENSOR PIR

[HOME]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Rangkaian

5. Prinsip Kerja Rangkaian

6. Link Download

1. Tujuan [kembali]

- Mengetahui pengertian sensor infrared dan prinsip kerjanya

- Mendeteksi adanya benda yang menghalangi sinar infrared menuju sensor infrared
- Mampu menggunakan rangkaian ADC dalam sensor infrared

2. Alat dan Bahan [kembali]

- ADC 0804

ADC 0804 merupakan ADC yang paling familier, yang paling sering digunakan untuk keperluan pembuatan alat-alat ukur digital, dengan karakteristik dasar, lebar data = 8 bit, waktu konversi = 100 uS. WR : ( input ) pin ini digunakan untuk memulai konversi tegangan analog menjadi data digital, bila WR mendapat logika '0' maka konverter akan mengalami reset; dan ketika WR kembali pada keadaan tinggi maka konversi segera dimulai. Bila CS atau RD diberi logika '1' maka output D0 s/d D7 akan berada dalam keadaan high impedanzi, sebaliknya bila CS dan RD diberi logika '0' maka output digital akan keluar pada D0 s/d D7.

INT: ( output ) pin ini digunakan sebagai indikator apabila ADC talah selesai menkonversikan tegangan analog menjadi digital, INT akam mengeluarkan logika '1' pada saat memulai konversi dan akan berada pada logika '0' bila konversi telah selesai. Frekuensi clock konverter harus terletak dalam daerah frekuensi 100 s/d 800 kHz. CLK IN dapat diturunkan dari sumber clock eksternal. Clock internal dapat dibangkitkan dengan memeberikan komponen R dan C pada CLK IN dan CLK R. Vin : pin ini sebagai inputan tegangan analog yang akan dikonversikan menjadi data digital.

- Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping.

- Sensor infrared

Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).
Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP

- LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

- Potentiometer

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.

- Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman.

3. Dasar Teori [kembali]

Infra red(IR) detektor atau sensor inframerah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya inframerah. IR detektor photomodules TSOP merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang didalamnya terdapat photodiode dan penguat(amplifier).

Bentuk dan konfigurasi Pin IR detektor photomodules TSOP.

Konfigurasi pin infrared (IR) receiver atau penerima infrared tipe TSOP adalah:

· Output (out)

· Vs (VCC+5 volt DC)

· Ground (GND)

Sensor penerima inframerah TSOP (Temic Semiconductors Optoelectronics Photomodules) memiliki fitur-fitur utama yaitu fotodiode dan penguat dalam satu chip, keluaran aktif rendah, dan mendukung logika TTL dan CMOS.

Detector inframerah jenis TSOP adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detekor inframerah(TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detector inframerah (TSOP) akan berlogika 1.

Sistem Sensor Infrared

Sistem sensor inframerah pada dasarnya menggunakan inframerah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar inframerah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar inframerah tersebut tidak dapat terdeteksi olek penerima. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada sistem ini terdiri atas sebuah LED inframerah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar inframerah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat phototransistor, photodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinyal inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

LED infra merah

LED adalah suatu bahan suatu bahan semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. Cahaya inframerah pada dasarnya adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio, dengan kata lain inframerah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang, yaitu sekitar 700nm sampai 1mm.

Analog To Digital Converter (ADC)

ADC adalah pengubah input analog menjadi kode-kode digital. ADC banyak digunakan sebagai pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian pengujian/pengukuran. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistem komputer seperti sensor suhu, cahaya, infrared, dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistem digital.

Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinal input dan tegangan referensi. Sebagai contoh, bila tegangan referensi 5 volt, tegangan input 3 volt, rasio input terhadap referensi adalah 60%. Jadi, jika menggunakan ADC 8 bit dengan skala maksimum 255, akan didapatkan sinyal digital sebesar 60% x 255 = 153 (bentuk desimal) atau 10011001 (bentuk biner).

signal = (sample/max_value) * reference_voltage
= (153/225) * 5
= 3 volt

Grafik pengubahan sinyal analog ke digital

Grafik respon sensor infrared

4. Rangkaian [kembali]

a. Prosedur percobaan

a. Pada proteus, pilih semua rangkaian yang ingin digunakan.

b. Susun komponen-komponen sesuai urutan apikasi yang ingin di buat

c. Sambungkan bagian-bagian yang telah di susun

d. Jika rangkaian benar, maka aplikasi dari rangkaian sensor thermocouple akan berjalan

b. Gambar rangkaian

c. Video simulasi

Video Rangkaian

5. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]

Ketika IR sensor mendeteksi benda yang menghalangi sinar infrared, maka logicstate akan berlogka 1, sehingga arus akan mengalir dari Vcc ke Resistor Variabel. Fungsi dari variabel resistor ini adalah sebagai pengatur tegangan yang akan diteruskan ke ADC. Ketika tegangannya diatur kecil atau sama dengan 50% dari tegangan Vcc, maka output dari ADC yaitu berupa 8 bit yang di analogikan dengan 8 LED Red, akan menyala semuanya, yang berarti lampu LED berlogika 1. Intinya, ketika variabel resistor diatur diatas 50%, maka akan menampilkan output yang berbeda-beda logikanya. Ketika IR sensor tidak mendeteksi adanya benda yang mengganggu sinar infrared, maka dianalogikan dengan logicstate 0. Sehingga tidak ada arus yang mengalir dan lampu LED tidak ada yang aktif. Fungsi dari Button adalah sebagai switch untuk mengalirkan arus dari sumber ke ADC.