Tugas 4

Air Bags Pada Mobil


1.Tujuan
2.Alat dan Bahan
3.Dasar Teori
4.Percobaan
5.Link Download

1.Tujuan

  • Mempelajari penggunaan dua sensor dalam satu rangkaian
  • Memngetahui komponen-komponen dalam suatu rangkaian listrik
  • Melakukan simulasi rangkaian listrik melalui software proteus

2.Alat dan Bahan

Alat :
1. Baterai (9V)
 

Sebagai sumber energi listrik

2. Grounding


Berfungsi menetralkan arus bermuatan pada rangkaian dengan mengirimkannya ke tanah

3.LED
Berfungsi sebagai penanda ada tidak nya arus yg mengalir
*Spesifikasi:
warna hijau dan merah
Tegangan terusan : 2,2 V
Tegangan : 4 V
Arus dibutuhkan : 10mA

Bahan :
 1.Transistor 2N2369      
   



*Konfigurasi Pin :
  1. Collector
  2. Base
  3. Emitter
*Spesifikasi :
    Type Designator: 2N2369
    Material of Transistor: Si
    Polarity: NPN
    Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 0.36 W
    Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 40 V
    Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 15 V
    Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 4 V
    Maximum Collector Current |Ic max|: 0.2 A
    Max. Operating Junction Temperature (Tj): 200 °C
    Transition Frequency (ft): 500 MHz

2. Sensor Pir
*Konfigurasi Pin:
  1.Test Pin : Berfungsi mendeteksi adanya gerakan
  2.GND : Sebagai penghubung sensor dengan grounding
  3.Vcc : Penghubung sensor dengan tegangan
  4.Out : Mengirimkan arus dari sensor ke rangkain
*Spesifikasi :
Vin : DC 5V - 9V
Radius : 180 derajat
Jarak deteksi : 5 - 7 meter
Output : Digital TTL

*Grafik:













4. Sensor Getar SW-420

*konfigurasi Pin
  1.Test Pin : Berfungsi mendeteksi adanya getaran
  2.GND : Sebagai penghubung sensor dengan grounding
  3.Vcc : Penghubung sensor dengan tegangan
  4.Out : Mengirimkan arus dari sensor ke rangkain
*Spesifikasi :
Tegangan: 3.3V to 5V DC
Arus : 15mA
lampu LED sebagai penanda output and energi
dilengkapi LM393 

5. Relay (12V)

*Konfigurasi Pin:
  1.Coil End 1
  2.Coil End 2
  3.Common (COM)
  4.Normally Close (NC)
  5.Normally Open (NO)
*Spesifikasi:
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Jumlah pin: 5
Usia electrikal: 100,000x
Usia mekanikal: 10,000,000x
             
6.Resistor                                                                 

*Spesifikasi
Hambatan (Ohms) : 10 ohm
Energi (Watts) : 0,25 W, ¼ W
Toleransi : ± 5%
Kmposisi : Carbon Film
koefisien Suhu  : 350ppm/°C
Status RoHS  : RoHs Complient

7.Airbag (Motor)

*Spesifikasi:
Tegangan:12V
Hambatan:120 ohm

3.Dasar Teori

Rangkaian ini mengambil gambar pada example 4.15 pada halaman 140 untuk dijadikan bahan perangkaian

1.Resistor
    Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. 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, berdasarkan persamaan Hukum OHM.

V= I*R

. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor.

2.NPN Transistor
    Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya.Secara umum, Transistor dapat digolongkan menjadi dua keluarga besar yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor). Perbedaan yang paling utama diantara dua pengelompokkan tersebut adalah terletak pada bias Input (atau Output) yang digunakannya. Transistor Bipolar memerlukan arus (current) untuk mengendalikan terminal lainnya sedangkan Field Effect Transistor (FET) hanya menggunakan tegangan saja (tidak memerlukan arus). Pada pengoperasiannya, Transistor Bipolar memerlukan muatan pembawa (carrier) hole dan electron sedangkan FET hanya memerlukan salah satunya.pada rangkain ini kita akan menggunakan Transistor Bipolaryang mana memiliki tiga (terminal Basis, Kolektor dan Emitor), terdapat dua jenis dari transistor ini,yaitu trnasistor NPN dan PNP

  • 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.
  • Transistor PNP adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Emitor ke Kolektor.
3.Baterai
    Baterai merupakan sebuah benda yang dapatatau bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai tersebut sama seperti accumulator, yakni listrik searah dikatankan DC. Jumlah listrik yang dihasilkan tersebut terngatung dari seberapa besar baterai tersebut.

4.Grounding
    Grounding adalah Alat instalasi listrik yang berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang keluar dari rangkaian  akibat terjadi kegagalan isolasi. Grounding dalam rumah Anda terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.
    Terdapat parameter yang menentukan kualitas dari grounding tersebut yaitu nilai tahan pada satuan ohm atau disebut sebagai resistans.Jika nilai groundingnya semakin kecil maka akan semakin bagus kualitas grounding tersebut.Pada instalasi listrik rumahan tentu saja memiliki nilai tahan untuk maksimal 5 Ohm. Sedangkan untuk instalasi petir makja hanya 2 Ohm saja.

5. Sensor Pir
    PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia serta gerakan yang dibuatnya.
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu:

Lensa Fresnel
Penyaring Infra Merah (Sensor)
Sensor Pyroelektrik (Sensor)
Penguat Amplifier
Komparator

Cara kerja:
    Ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output.
    Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output.
    Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas.

6.Sensor Getar SW-420
   Sensor getar adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran dan akan diubah dalam ke dalam sinyal listrik.Prinsip kerja pada alat ini adalah dengan beroperasi dengan berdasarkan berbaai macam optik, prinsip kerja pada mekanis ini adalah dengan melakukan penganalisaan pada getaran sistem yang sudah selesai dilakukan pengamatan. Sensitivitas sensor ini biasanya berkisar antara 10 mV / g hingga 100 mV / g, dan ada sensitivitas yang lebih rendah dan lebih tinggi juga dapat diakses. Sensitivitas sensor dapat dipilih berdasarkan aplikasi. Jadi, sangat penting untuk mengetahui tingkat kisaran amplitudo getaran yang sensornya akan terungkap di seluruh pengukuran.


4.Percobaan

A Prosedur Percobaan :
  1. Siapkan alat & bahan di library proteus
  2. Susunlah seperti gambar di bawah

  3. Sambungkan tiap alat dan bahan Setelah itu silahkan menjalankan rangkain tersebut
  4. Lampu dan juga kipas angin (Motor) akan menyala jika ada gerakan di sekitar sensor PIR dan Getaran di sekitar Sensor Getar SW-420 secara bersamaan (diwakilkan oleh LogicGate bernilai 1).

B.Rangkaian simulasi

*Foto Rangkaian
(sebelum menerima getaran dan getaran)

(setelah menerima getaran dan getaran)



*Prinsip Kerja
    Cara kerja sensor ini yaitu jika ada gerakan pada sensor PIR  dan sensor Getar secara bersamaan maka kedua sensor tersebut akan mengirimkan tegangan sebesar 5 Volt menuju relay. kemudian Transistor akan memperkuat tegangan tersebut dan akan memicu relay untuk mengubah kaki dari NO menuju NC sehingga arus listrik akan sampai kepada motor , outputnya terdapat motor kipas angin. Cara kerja motor kipas angin ini yaitu jika sensor PIR mendeteksi gerak dan sensor getar mendeteksi getaran  maka airbag (diwakilkan oleh motor) akan menyala dan motor servo akan mengatur arah kipas angin, jika salah satu atau kedua sensor tidak mendeteksi apapun maka airbag tidak akan terbuka.

C.Video



5.Link Download
1. Gambar [Di sini]
2. Video [Di sini]
3. Data Sheet [Di sini]
4. HTML [Di sini]
5. Rangkain [Di sini]