UTS (DISPENSER OTOMATIS)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja Rangkaian

5. Gambar Rangkaian

6. Video 

7. Download

 

1. TUJUAN [KEMBALI]

Penulisan di blog ini bertujuan untuk:

• Dapat membuat dan mensimulasikan TUGAS UTS berupa RANGKAIAN DISPENSER OTOMATIS.

• Dapat memahami TEORI dan PRINSIP KERJA dari RANGKAIAN DISPENSER OTOMATIS.  

2. KOMPONEN [KEMBALI]

 Untuk membuat RANGKAIAN DISPENSER OTOMATIS, diperlukan:

 1.               Resistor

 

Resistor berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika. Cara menghitung nilai dari resistor yaitu dengan melihat warna pita dari resistor tersebut. Umumnya resistor memiliki 4 sampai 6 pita.

 

2.              Transistor NPN

              

 

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

3.              Relay 

 

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).

4.              Dioda

Dioda fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

5.              Solenoid Valve

 

Solenoid valve berfungsi untuk keran atau katup  air, yang dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun DC melalui kumparan / selenoida.

 6.              DC Pump

 

 DC Pump berfungsi untuk memompa air dari galon ke bejana dispenser.

 7.              Baterai

Berfungsi untuk mensuplai tegangan pada rangkaian.

8.              Buzzer

Berfungsi sebagai indikator yang hidup jika air pada galon habis. 

 9.              LED

 LED berfungsi sebagai indikator air telah penuh dan suhu telah sesuai.

10.              Sensor Infrared

 Berfungsi untuk mendeteksi benda yang berada didekatnya.

11.              Saklar

 Berfungsi sebagai switch dalam rangkaian.

12.              Push button

 Berfungsi sebagai pemutus dan penyambung arus listrik dalam rangkaian.

13.              Ground

Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah.

14.              NTC

 Berfungsi sebagai penghitung suhu sehingga mempengaruhi resistansinya.

15.              Op amp

 Berfungsi sebagai penguat tegangan pada rangkaian.

16.              Peltier

Berfungsi sebagai termoelektrik yang dapat mengubah energi listrik menjadi panas dan dingin yang digunakan untuk pendingin atau pemanas air.

17.              DC FAN

Berfungsi sebagai pembuang panas pada peltier.

3. DASAR TEORI [KEMBALI]

•  Transistor

Selain digunakan sebagai penguat, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor.

 

•  Sensor inframerah

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).

Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.

• Peltier

Cara kerja peltier adalah, jika peltier disambungkan ke arus DC , lempengan pertama akan menyerap panas, dan lempengan kedua akan mengeluarkan panas. Lempengan yang menyerap panas akan memberikan efek pendinginan atau pembekuan. Sedangkan lempengan di baliknya akan menghasilkan panas. 

Lempengan yang mengahasikan efek pendinginan atau pembekuan, berada di bagian yang bertuliskan kode angka peltier. Sedangkan lempengan di baliknya yang berfungsi untuk membuang panas, berada di baliknya, biasanya di sambungkan dengan heatsink dengan tambahan thermal paste.

•  NTC

Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kΩ pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kΩ, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kΩ, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kΩ dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kΩ. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini :

• Penguat Non-inverting (Op Amp)

Rangkaian untuk penguat non-inverting adalah seperti yang ditunjukkan gambar (3).

Gambar 3

Rangkaian Penguat Non-Inverting

Penguat tersebut dinamakan penguat non-inverting karena masukan dari penguat tersebut adalah masukan non-inverting dari Op Amp. Tidak seperti penguat inverting, sinyal keluaran penguat jenis ini sefasa dengan sinyal masukannya. Seperti pada rangkaian penguat inverting syarat ideal sebuah penguat adalah tegangan masukan sama dengan 0 dan impedansi masukan tak terhingga. sehingga dari rangkaian tersebut dapat diperoleh rumus penguat adalah sebagai berikut :                                    

Substitusi persamaan (5) dan (6) ke persamaan (1) sehingga diperoleh 

Rangkaian penguat inverting maupun non-inverting biasanya menggunakan IC Op-Amp 741.

4. PRINSIP KERJA RANGKAIAN [KEMBALI]

•  Keran Otomatis

Keran otomatis menggunakan sensor infrared sebagai pendeteksi gelas yang datang, apabila gelas mendekati sensor pir maka input dari vcc akan diolah IR menjadi output maka transistor di dekat IR akan tersaturnasi dan  collectornya akan menjadi base/saklar untuk trasistor di dekat relay yang apabila basenya sudah memenuhi akan menjadi sort circuit dari colecktor ke emitor sehingga relay bekerja dan solenoide valve hidup sesuai fungsinya.

• Pompa Otomatis 

Pendeteksi air habis
Pompa otomatis akan bekerja jika air masih ada di pendeteksi air dan apabila masih ada maka arus akan mengalir ke base transistor dan membuat rangkaian memiliki tegangan positif dan negatif lalu relay untuk pompa di masing masing bejana akan hidup, dan apabila air habis maka rangkaian kehilangan tegangan negatif yang akan mengaktifkan indikator air habis karena relaynya tidak bekerja (tetap di posisi semula).
Pompa Bejana 
Pompa di bejana akan hidup ketika air di dispenser tidak habis dan air di bejana tidak penuh, apabila air belum memunihi bejana maka rangkaian akan kehilangan tegangan negatifnya dan akan mengaktifkan pompa bejana karena relay yang tidak bekerja (posisi awal), apabila air penuh maka tegangan di rangkaian akan mengakibatkan relay hidup dan memutuskan tegangan di pompa bejana tetapi mengaktifkan led di rangkaian.

• Air Dingin dan Panas Otomatis

Pendingin 
Peltier akan aktif jika suhu besar dari 15 C karena arus akan mengalir ke NTC yang akan mempengaruhi tegangan yang akan masuk ke op amp dan akan diperbesar agar cukup untuk mensaturnasi transistor, apabila suhu belum kecil dari 15 maka transistor akan terus bekerja karena terus tersaturnasi dan menyebabkan relay on dan peltier & kipas bekerja, apabila suhu sudah kecil dari 15 maka transistor akan off karena kurangnya tegangan base dan menyebabkan relay mati sehingga mengidupkan indikator air dingin.
Pemanas
Peltier panas akan terus bekerja jika suhu belum besar dari 90 karena arus akan mengalir ke NTC yang akan mempengaruhi base transistor , apabila suhu kecil dari 90 maka transistor akan mati karena tidak cukup tegangan untuk menghidupkantransistor dan pemanas terus hidup, apabila suhu lebih besar dari 90 maka tegangan akan cukup unruk mensaturnasi transistor sehingga pemanas mati dan indikator air panas hidup.

5. GAMBAR RANGKAIAN [KEMBALI]

6. VIDEO [KEMBALI]

 

7. DOWNLOAD FILE [KEMBALI]

[GAMBAR RANGKAIAN]

[RANGKAIAN KESELURUHAN] 
[KRAN OTOMATIS]
[PEMANAS OTOMATIS]
[PENDINGIN OTOMATIS]
[POMPA OTOMATIS]

[VIDEO]

[DATA SHEET TEC1-12706(PELTIER)]
[DATA SHEET NTC]
[DATA SHEET INFRARED SENSOR]
[DATA SHEET BC547]
[DATA SHEET OPAMP]
[DATA SHEET SOLENOID VALVE]