Cool Blue Outer Glow Pointer

Nama : Hazby Firstmana NIM : 1910952026 Jurusan: Teknik Elektro

Tugas 4 : Sensor Fisika

Keamanan Ruangan (Sensor PIR dan MQ-2)


 1. Tujuan [KEMBALI]

    a. Untuk mengetahui prinsip kerja sensor PIR dan MQ-2

    b. Memahami dan mensimulasikan rangkaian keamanan ruangan

2. Alat dan Bahan [KEMBALI]

    a. Resistor


    Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

    b. Baterai


    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.

    c. Transistor


    Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika.

    d. Relay


    Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

    e. Buzzer


    Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm.

    f. Motor DC


    Motor Listrik DC atau Motor DC adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, Motor DC memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya.

    g. Op-Amp


    Fungsi dari Op-amp adalah sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik DC maupun AC juga sebagai penguat diferensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah.

    h. Generator DC


    Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi.

    i. 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. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar.

    j. Sensor MQ-2


    Sensor MQ-2 adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.

3. Dasar Teori [KEMBALI]

    Sensor MQ-2

    Sensor gas ini tersusun oleh senyawa SnO2, dengan sifat konduktivitas rendah pada udara yang bersih, atau sifat penghantar yang tidak baik. Sifat konduktivitas semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas. Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

    1) Catu daya pemanas : 5V AC/DC 

    2) Catu daya rangkaian : 5VDC 

    3) Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen 

    4) Keluaran : analog (perubahan tegangan)

    Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V .

    Prinsip Kerja

    Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

    Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.

    Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

    Sensor PIR

    Berikut spesifikasi sensor PIR:

    1) Bentuk : Persegi 

    2) Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan. 

    3) Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter 

    4) Power Supply : 5V-12V

    Prinsip Kerja

    Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya perubahan pancaran infra merah.

4. Prosedur [KEMBALI]

Prosedur percobaan:

  1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan
  2. Baca setiap datasheet program
  3. Pasangkan semua kompenen didalam rangkaian percobaan
  4. Beri tegangan pada rangkaian 
  5. Atur posisi ground
  6. Jalankan rangkaian

Prinsip Kerja Rangkaian:



    Kondisi 1:
    Saat logicstate berlogika 0 pada sensor MQ-2 dan sensor PIR, maka buzzer tidak akan mengeluarkan bunyi dan motor dc tidak akan bergerak.




    Kondisi 2:
    Saat logicstate berlogika 1 pada sensor MQ-2 dan sensor PIR, maka buzzer akan mengeluarkan bunyi dan motor dc akan bergerak.

5. Rangkaian [KEMBALI]



6. Video [KEMBALI]


7. Link Download [KEMBALI]

    Rangkaian klik disini

    Video klik disini

    HTML klik disini

    Datasheet MQ-2 klik disini

    Datasheet PIR klik disini

    Library MQ-2 klik disini

    Library PIR klik disini


    


Tidak ada komentar:

Posting Komentar