Rangkaian Pembersih Toilet Otomatis

 

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Prinsip

5. Langkah Percobaan

6. Gambar Rangkaian 

7. Vidio Simulasi 

8. Link Download

 

Pembersih Toilet Otomatis

 1.Tujuan

 

a. Mengetahui cara kerja Rangkaian toilet otomatis.

b. Mengetahui cara membuat rangkaian menggunakan GP2D120, Sensor PIR, dan sensor infrared.

c. Mengetahui cara kerja dari  Sensor PIR, Infrared, dan GP2D120.

 

2. Komponen 

 

1. Voltmeter DC

 

 

 

        Voltmeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan                 listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik.

  

     2.  Battrai

 

Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter,ponsel, dan mobil listrik.Ketika baterai memasok daya listrik,terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda.Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik.Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel.

 

        Konfigurasi pin :

 

        Spesifikasi :

 

3. Power supply

Power supply atau catu daya adalah suatu alt listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik maupun elektronika lainnya.

    4. 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.

Spesifikasi :

10k ohm (4 buah)

20k ohm (1 buah)

50k ohm (1 buah)

70k ohm (1 buah)

150 ohm (1 buah)

 

 

     5. Transistor IRF 540

 

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

         

    Konfigurasi Pin dan Spesifikasi

    6. IC OP-AMP

 Berfungsi sebagai penguat tegangan pada rangkaian.

Konfigurasi pin

            1. Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2) : Pin untuk mengatur tegangan offset jika perlu

            2. Pin2 (IN-) : Pin inverting dari Op Amp 

            3. Pin3 (IN +) : Pin Non inverting Op Amp

            4. Pin4 (Vcc-) : Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif

            5. Pin6 (Output) : Output daya pin Op-amp

            6. Pin7 (Vcc +) : Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan

            7. Pin8 (NC) : Tidak ada koneksi

            Spesifikasi:

Komponen Input :

    7. 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.

Konfigurasi Pin :

 

Konfigurasi PIN

Spesifikasi :

 

1. Vin : DC 5V-9V

2. Radius : 180 derajat. 

3. Jarak deteksi : 5-7 meter. 

4. Output : Digital TTL. 

5. Memiliki setting sensitivitas. 

6. Memiliki setting time delay. 

7. Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm. 

8. Berat : 10 gr.

  

 

Grafik Respon :

    

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR. 

 

 8. Sensor GP2D120

 

 Berfungsi untuk mendeteksi jarak antara 10 cm sampai 80 cm.

 Berfungsi untuk sensor pendeteksi jarak menggunakan prinsip infrared

Spesifikasi :

 

• Analog output 

• Effective range: 4 to 30 cm

• Typical response time: 39 ms

• Typical start up delay: 44 ms 

• Average Current Consumption: 33 mA

Grafik :

 

  

 

  9. Motor dc

 untuk dapat merubah arus listrik menjadi energi gerak.

                Konfigurasi Pin :

                Spesifikasi :

Grafik Respon :

 

    10. Led

LED berfungsi sebagai lampu indikator.

Datasheet LED 

    11. 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).

 

Konfigurasi Pin :

 

Spesifikasi:

Datasheet Relay :

 

    12. Selenoid Valve

 

Tugas dari solenoid valve dalah untuk mematikan, release, dose, distribute atau mix fluids.

Spesifikasi :

Material: Metal + plastik
Variasi Voltage: AC 220V DAN AC/DC 12V (Optional)
Ukuran Inlet and outlet: 1/2 inchi
Operation mode: normally closed
Kegunaan: air dan fluida viskositas rendah 

Komponen Lainnya : 

13.  Ground

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

 14. Infrared Sensor

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Prinsip Kerja Sensor Infrared

 

Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared

Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.

 

Grafik Respon Sensor Infrared

 

Gambar  Grafik respon sensor infrared

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.

 

3. Dasar Teori

Sensor PIR itu sendiri memiliki dua slot di dalamnya, masing-masing slot terbuat dari bahan khusus yang sensitif terhadap IR. Ketika sensor dalam keadaan idle, kedua slot mendeteksi jumlah IR yang sama, jumlah sekitar terpancar dari ruangan atau dinding atau di luar ruangan. Ketika tubuh hangat seperti manusia atau hewan lewat, ia pertama-tama memotong setengah dari sensor PIR, yang menyebabkan perubahan diferensial positif antara kedua bagian. Ketika tubuh hangat meninggalkan daerah penginderaan, kebalikannya terjadi, di mana sensor menghasilkan perubahan diferensial negatif. Pulsa perubahan inilah yang terdeteksi.

Fitur:
1. Tegangan 5V-20V
2. Konsumsi arus 65mA
3. Waktu delay dapat disesuaikan (0.3-5min)
4. Waktu penguncian 0.2 detik
5. Metode trigger; L-nonaktifkan trigger berulang; H aktifkan trigger berulang
6. Jangkauan kurang dari 120 derajat, 7 meter
7. Temperatur -15°C hingga 70°C.

 

4. Prinsip Kerja

 

Prinsip PIR :

Saat PIR mendeteksi adanya gerakan manusia (logika 1) maka tegangan pada Output sebesar 5V keluar dari sensor lalu ke opamp untuk di kuatkan tegangannya lalu di bagi oleh R12, tegangan tadi menuju ke transistor jfet, karena ada arus yang mengalir ke relay maka switch dari relay akan berpindah ke kiri (on).

 

Prinsip GP2D120 :

Apabila jarak yang terdeteksi pada sensor ≤ 17 cm maka sensor akan mengeluarkan tegangan lalu tegangan akan dibagi oleh R1 dan akan menjadi inputan penguat non inverting amplifier yang tegangan input akan dikuatkan sebanyak 6 kali sehingga tegangan output opamp menjadi sebesar 4,68 V lalu dihambat oleh R2 yang membuat tegangan menjadi 2,34 V yang selanjutnya menjadi basis transistor yang akan mengaktifkan VBE Q2, karena transistor on maka arus dari supply akan mengalir ke relay lalu ke kolektor Q2 lalu ke emitor Q2 lalu ke ground, karena ada arus yang mengalir ke relay maka switch dari relay akan berpindah ke kiri (on).

Apabila relay pada PIR dan relay pada GP2D120 sama-sama on maka akan menghubungkan battery ke led dan solenoid valve, sehingga led dan solenoid valve hidup.  

5. Langkah Percobaan

• 1)     Buka aplikasi proteus.
• 2)     Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen led green, Battery, GP2D120, Sensor PIR, OPAMP, Relay, Motor, transistor NPN, resistor.
• 3)     Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan.
• 4)     Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan.
• 5)     Jalankan simulasi rangkaian.  

6. Gambar Rangkaian

 

 

7. Vidio Rangkaian

 

 

8. Link Download

1. File Rangkaian | Download

2. File Vidio | Download

3. File HTML | Download

4. DataSheet PIR Sensor | Download

5. DataSheet GP2D120  | Download 

6. DataSheet Diode | Download

7. DataSheet Transistor IRF540 | Download 

8. DataSheet OP-AMP | Download

9. Library Sensor PIR | Download

10. Library Sensor Infrared | Download

11. DataSheet Sensor Infrared | Download

12. DataSheet Relay | Download