Kontrol Penyiram Tanaman

 






-Menyelesaikan dan melengkapi tugas Sensor

-Mampu menjelaskan Prinsip kerja dari rangkaian kontrol penyiram tanaman

-Mampu mengaplikasikan komponen-komponen pada rangkaian kontrol penyiram tanaman sederhana yang dibuat pada proteus

-Batterai

 

Baterai 9 V berfungsi sebagai sumber energi listrik yang digunakan dalam simulasi ini.


-power supply


 

Power Supply berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menyuplai tegangan atau arus listrik

-Voltmeter



 

Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

 

 -BAHAN


-Resistor

 

Specifications

 

Resistance (Ohms)

1K

Power (Watts)

0.25W, 1/4W

Tolerance

±5%

Packaging

Bulk

Composition

Carbon Film

Temperature Coefficient

350ppm/°C

Lead Free Status

Lead Free

RoHS Status

RoHS Compliant

-Relay






A. Konfigurasi PIN Relay

Nomor PIN

Nama Pin

Deskripsi

1

Coil End 1

Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground

2

Coil End 2

Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground

3

Common (COM)

Common terhubung ke salah satu Ujung Beban yang akan dikontrol

4

Normally Close (NC)

Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NC beban tetap terhubung sebelum pemicu

5

Normally Open (NO)

Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NO, beban tetap terputus sebelum pemicu

B. Spesifikasi :

·                     Trigger Voltage (Voltage across coil) : 12V 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)


-Transistor 




 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

-Sensor Sensor Soil Moisture





      Spesifikasi dari Sensor Soil Moisture :

          ·         Tegangan Operasi: 3.3V hingga 5V DC

          ·         Operasi Saat Ini: 15mA

·         Output Digital - 0V hingga 5V, Level pemicu yang dapat disesuaikan dari preset

·         Output Analog - 0V hingga 5V berdasarkan radiasi infra merah dari nyala api yang jatuh pada sensor

·         LED menunjukkan keluaran dan daya

·         Ukuran PCB: 3,2 cm x 1,4 cm

·         Desain berbasis LM393

·         Mudah digunakan dengan Mikrokontroler atau bahkan dengan IC Digital / Analog normal

·         Kecil, murah, dan mudah didapat

 

Konfigurasi Sensor Soil Moisture  :


-LED



a. Spesifikasi :

* Superior weather resistance

* 5mm Round Standard Directivity

* UV Resistant Eproxy

* Forward Current (IF): 30mA

* Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V

* Reverse Voltage: 5V

* Operating Temperature: -30℃ to +85℃

* Storage Temperature: -40℃ to +100℃

* Luminous Intensity: 20mcd

b. Konfigurasi Pin :  

* Pin 1 : Positive terminal of LED

* Pin 2 : Negative terminal of LED

-Touch Sensor
                Spesifikasi Touch Sensor
            •         Sentuhan kapasitif TTP223 on-board pada IC induksi ikatan tunggal;

                  •         Indikator level dewan;

                  •         Tegangan kerja: 2,0 V hingga 5,5 V;

                  •         Ukuran papan PCB: 29mm x 16mm.


-MOTOR DC






 

A. Konfigurasi PIN

No:

Pin Name

Description

1

Terminal 1

A normal DC motor would have only two terminals. Since these terminals are connected together only through a coil they have not polarity. Revering the connection will only reverse the direction of the motor

2

Terminal 2

 

-Logicstate                                                                                                                                                                 


-Ground




Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian

 


  Logic Toggle

berfungsi sebagai untuk memutuskan alur energi yg menyambung ke IC, atau untuk menghubungkannya. Jadi logic toggle pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus alur.

Simbol Logic Toggle di proteus :

 

  Sensor Soil Moisture

      Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembaban tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontroller seperti arduino.Sensor kelembaban tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik mnggunakan hidroton.

Soil Moisture Sensor dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket penjualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembaban, dan module elektroniknya sebagai amplifier sinyal.




                  Logo Sensor Soil Moisture di proteus: 



 

  NPN

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai

 

Simbol NPN di proteus :


        

  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:

      Simbol Relay di Proteus:

           

Battery

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).

Simbol battery di proteus:      


Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Rumus Resistor:

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

 

 

Simbol Resistor:


LED

LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di kehidupan manusia saat ini. LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan. dan banyak lagi

Pada dasarnya LED itu merupakan komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memencarkan cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

   Rumus mencari resistor pada LED:

            R = (VS – VL) / I

Dimana :
R   = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))
VS = Tegangan Input (dalam Volt (V))
VL = Tegangan LED (dalam Volt (V))
I    = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))

                 Simbol LED di Proteus:



      Ground

adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.

Simbol ground di proteus :


Touch Sensor

    Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Simbol Touch Sensor:



Grafik sensor touch









          . Motor DC

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.

Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.



Simbol motor DC di proteus:



A. Prosedur Percobaan

1. SUSUN dan SIAPKAN KOMPONEN 

2. RANGKAI KOMPONEN

3. BUAT SIMULASI PADA PROTEUS

4. MENCOBA RANGKAIAN

5. MENERAPKAN RANGKAIAN

B. Rangkaian Simulasi
  • Foto Rangkaian







  • Prinsip Kerja
A. Prinsip Kerja Sensor Soil 

Sensor Soil Moisture berfungsi untuk mendeteksi kelembaban tanah. Jika tanah dalam keadaan kering maka resistansi akan semakin besar sehingga tegangan yang dikeluarkan akan semakin kecil. Oleh karena itu tegangan yang sampai ke transistor juga kecil sehingga transistor tidak aktif. Dengan tidak aktifnya transitor maka tidak ada arus yang mengalir ke relay, sehingga relay berada di arah kiri yang mengakibatkan hidupnya motor untuk mengeluarkan air dari tank untuk menyiram tanaman. LED hidup sebagai indikator.

Jika tanah dalam keadaan basah maka resistansi dari Sensor Soil Moisture akan semakin kecil, sehingga tegangan yang dikeluarkan akan semakin besar yang kemudian diteruskan ke inductor lalu ke kapasitor kemudian ke resistor dan ke transistor. Karena tegangan yang diterima oleh transistor cukup besar sehingga membuat transitor aktif. Dengan aktifnya transistor maka relaypun berpindah dari kiri ke kanan dan menyebabkan LED hijau menyala yang menandakan tanah sudah dalam keadaan basah dan motor pun berhenti menyiram tanaman.

B. Prinsip Kerja Sensor Rain 

Sensor rain berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak. Dan apabila sensor rain berlogika 1 ada arus yang mengalir pada vcc, lalu arus di teruskan ke kaki Vout berupa tegangan lalu diumpankan ke sebuah resistor, dan tegangan yang terukur yaitu +5 volt, lalu tegangan tersebut di teruskan ke OP-AMP, yang mana tegangan tersebut ke kaki Non-Inverting, dan dapat di lihat terjadi penguatan sebanyak 2 kali, yang mana tegangan menjadi +10 volt dengan rumus R5/R1 Ditambah 1 dikali dengan V input lalu di teruskan ke resistor dan menuju transistor. Dengan aktifnya transistor ada arus yang mengalir pada power supply, lalu ke relay, kaki kolektor dan kaki emitor lalu diteruskan ke ground dan motor pada sensor rain akan berfungsi untuk menutup teras tanaman.


C. Prinsip Kerja Sensor Touch

Sensor Touch berfungsi untuk mendeteksi terjadinya ada atau tidaknya sentuhan. Dan apabila sensor touch berlogika 1 ada arus yang mengalir pada vcc, lalu arus diteruskan ke kaki Vout berupa tegangan lalu diumpankan ke sebuah resistor, dan tegangan yang terukur yaitu +5 volt, lalu tegangan tersebut di teruskan ke OP-AMP, yang mana tegangan tersebut ke kaki Non-Inverting , dan dapat di lihat terjadi penguatan sebanyak 2 kali, yang mana tegangan menjadi +10 volt dengan rumus R5/R1 Ditambah 1 dikali dengan V input lalu di teruskan ke resistor dan menuju transistor. Dengan aktifnya transistor ada arus yang mengalir pada power supply, lalu ke relay, kaki kolektor dan kaki emitor dan diteruskan ke ground dan motor pada sensor rain akan berfungsi untuk membuka kembali teras tanaman

D. Prinsip Kerja Water Sensor 

Pada water sensor jika tank air dalam keadaan kosong maka resistansi akan semakin besar sehingga tegangan yang dikeluarkan akan semakin kecil. Oleh karena itu tegangan yang sampai ke transistor juga kecil sehingga transistor tidak aktif. Dengan tidak aktifnya transitor maka tidak ada arus yang mengalir ke relay, sehingga relay berada di arah kiri yang mengakibatkan hidupnya motor sebagai pompa air untuk mengisi tank air dan hidupnya LED sebagai indikator.

Jika air sudah penuh maka resistansi dari water sensor akan semakin kecil, sehingga tegangan yang dikeluarkan akan semakin besar yang kemudian diteruskan ke inductor lalu ke kapasitor kemudian ke resistor dan ke transistor. Karena tegangan yang diterima leh transistor cukup besar sehingga membuat transitor aktif. Dengan aktifnya transistor maka relaypun berpindah dari kiri ke kanan dan menyebabkan LED hijau menyala yang menandakan Tangki Air keadaan Penuh  dan motor pun berhenti  untuk mengisi tangki air.

E. Prinsip Kerja Vibration Sensor

Sensor Vibration berfungsi untuk mendeteksi ada atau tidaknya getaran (Gempa). Dan apabila sensor berlogika 1 ada arus yang mengalir pada vcc, lalu arus di teruskan ke kaki Vout berupa tegangan lalu di umpankan ke sebuah resistor, dan tegangan yang terukur yaitu +5 volt , lalu tegangan tersebut di teruskan ke OP-AMP , yang mana tegangan tersebut bergerak ke kaki Non-Inverting, dan dapat dilihat terjadi penguatan sebanyak 2 kali, yang mana tegangan menjadi +10 volt dengan rumus R5/R1 Ditambah 1 dikali dengan V input lalu di teruskan ke resistor dan menuju transistor. Dengan aktifnya transistor ada arus yang mengalir pada power supply, lalu ke relay, kaki kolektor dan kaki emitor dan diteruskan ke ground dan motor pada sensor akan berfungsi untuk menutup pipa ketika terjadi gempa

F. Prinsip Kerja Sensor Jarak (GP2D120)

Sensor Jarak berfungsi untuk mendeteksi ada atau tidaknya orang sesuatu yang mendekat. Dan apabila ada benda yang mendekati sensor pada jarak 4 cm akan mengeluarkan tegangan sebesar 2,69 volt lalu di perkecil oleh resistor menjadi 0,87 volt dan menyebabkan transistor aktif. Dengan aktifnya transistor ada arus yang mengalir pada power supply, lalu ke relay, kaki kolektor dan kaki emitor dan diteruskan ke ground dan motor pada sensor akan menjadi pagar yang mana berfungsi untuk melindungi tanaman dari hewan 




Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

Bahan Presentasi ini dibuat untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Elektronika Oleh: MUHAMMAD FIQRA FUADDY 1910951027 Dosen Penga...

  • (tanpa judul)
    Bahan Presentasi ini dibuat untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Elektronika Oleh: MUHAMMAD FIQRA FUADDY 1910951027 Dosen Penga...