Teknik Elektro

Aplikasi Kontrol Garasi

1. Tujuan

a) Untuk mengetahui apa itu sensor PIR

b) Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sensor PIR

c) Untuk mempelajari aplikasi dari sensor PIR

d) Untuk mempelajari simulasi rangkaian sensor PIR dengan menggunakan aplikasi proteus

2. Komponen

a. 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.

b. 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). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

fungsi relay :

Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

c. RESISTOR

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik.

Nilai tegangannya berbanding dengan arus listrik yang mengalir sesuai dengan hukum ohm yaitu V=IR. Biasanya didalam jejaring elektronik dan sirkuit elektronik banyak menggunakan resistor. Resistor ini memang paling banyak dan sering digunakan dalam komponen lain. Dalam resistor tidak ada kutub negatif dan positif, tetapi memiliki ciri utama yakni toleransi, tegangan kerja maksimum, power rating dan resistensi. Daya listrik dan resistensinya dapat dihantarkan. Ciri lainnya adalah induktansi, koefisien suhu, dan kebisingan. Satuan dari resistensi sebuah resistor bersifat resistif dilambangkan dengan Ohm dengan simbol Ω (Omega). fungsi resistor yang sering diketahui adalah sebagai penghambat arus listrik yang mengalir suatu rangkaian elektronik. Selain itu fungsi resistor dapat membagi arus, membagi tegangan, dan mengatur arus dalam suatu rangkaian.

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.

Cara membaca Resistor :

d.Diode

Gambar 2.5. Diode

Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang bersifat semikonduktor yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke saru arah dan menghambat aliran arus listrik dari arah sebaliknya.

e. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya.

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

f. GROUND

Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah beberapa fungsi dari grounding:

Untuk keselamatan, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, misalnya kabel grounding yang terpasang pada badan/sasis alat elektronik seperti setrika listrik akan mencegah kita tersengat listrik saat rangkaian di dalam setrika bocor dan menempel ke badan setrika.
Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. meski sifatnya sama, namun pemasangan kabel grounding untuk instalasi rumah dan grounding untuk pernangkal petir pemasangannya harus terpisah.
Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar

g. LOGICSTATE

state logika. Logika pengertian, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai valid. Secara fisik pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada saluran sinyal; Logika 0 kira-kira 0 volt. Level tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak terdefinisi.

h. Alternator/Vsine

Gambar 2.3. Alternator

Alternator pada rangkaian sebagai gambaran dari listrik AC dari pusat penyedia listrik. Alternator berfungsi untuk merubah energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan oleh alternator berbentuk listrik AC (bolak-balik). Untuk merubah arus AC menjadi DC, maka pada alternator dilengkapi komponen penyearah arus yaitu diode (rectifier). Diode ini menjadi satu di dalam alternator.

i. Sensor Infrared

Gambar 3.1. Infrared

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).

j. Transformator

Gambar 2.7. Trafo

Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.

k. Motor AC

Gambar 2.6. Motor AC

Motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus AC pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.

3. Dasar Teori

1. Sensor PIR

Sensor PIR dapat mendeteksi infrared yang berasal dari daerah sekelilingnya. Infrared passive bisa disebabkan karena suhu tubuh manusia ataupun benda lainnya, sehingga jika ada sesuatu yang mendekati sensor PIR, otomatis sensor ini akan ON atau mendeteksi adanya infrared passive. Prinsip seperti itulah yang dimanfaatkan untuk mendeteksi pergerakan manusia. Sensor ini dapat dikendalikan dengan rangkaian analog, digital ataupun rangkaian terprogram berbasis microcontroler.

Karakteristik sensor PIR:

1) Bekerja dengan membaca radiasi optik yang dipancarkan suatu benda dan mengubahnya dalam besaran listrik.

2) Jangkauan jarak sensor PIR 30 cm-10 m

3) Sensor PIR hanya bekerja pada beda yang dapat memiliki gelombang infrared antara 8-14 mikrometer.

4) Menangkap energi panas denga besar suhu kira-kira 32℃

Cara kerja sensor PIR:\

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.

Gambar sensor PIR

The PIR sensor sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor
PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing,
yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.
Seperti terlihat pada gambar 2 dibawahini.

sensor PIR pada saat berlogika 1 dan 0. Pengujian ini juga diperlukan untuk mengetahui

nilai tegangan output sensor passive infrared (PIR) ketika mendeteksi gerakan manusia dan tidak mendeteksi gerakan manusia.

Cara melakukan pengujian ini adalah sensor harus mendapat tegangan input sebesar 5 Vdc.

Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.

Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Fresnel Lens

Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.

2. IR Filter

IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.

3. Pyroelectric Sensor

Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

4. Amplifier

Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.

5. Komparator

Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.

Gambar 3.3. Diagram Block Sensor Infrared

2. Sensor Infrared

Gambar 3.1. Infrared

Konfigurasi pin infra red (IR) receiver atau penerima infra merah tipe TSOP adalah output (Out), Vs (VCC +5 volt DC), dan Ground (GND). Sensor penerima inframerah TSOP ( TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules ) memiliki fitur-fitur utama yaitu fotodiode dan penguat dalam satu chip, keluaran aktif rendah, konsumsi daya rendah, dan mendukung logika TTL dan CMOS. Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1.

Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:

Grafik respon Infrared dan PIR

A. Infrared

Gambar 4.1. Grafik Infrared

Dari grafik tersebut, semakin dekat jarak antara objek dengan infrared, maka semakin besar resistansi yang dihasilkan infrared.

B. PIR

1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan

Gambar 4.2. Grafik Pir terhadap arah , jarak, dan kecepatan

Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.

2. Respon terhadap suhu

Gambar 4.3. Grafik PIR terhadap suhu

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.

3. Baterai

Baterai atau elemen kering adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik sebagal sumber tegangan). Simbol baterai pada suatu rangkaian listrik dengan tegangan DC atau rangkaian elektronika.

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 (single use battery)

adalah baterai yang hanya dapat digunakan sekali menggunakan reaksi kimia yang tidak dapat dibalik (irreverable reaction). pada umumnya dijual adalah bateral yang bertegangan istrik 1,5 volt.

· Baterai Sekunder (rechargeable battery)

adalah baterai yang dapat di ulang menggunakan reaksi kimia yang bersifat dapat dibalik (reversible reaction) blasaliya digunakan pada telepon genggam.

Bateral sebagai alat untuk menyimpan energi listrik sekaligus sumber tegangan (Catu daya DG) tentu saja juga memiliki nilai hambatan atau resistansi. nilai hambatan tersebut dapat diketahui dengan cara melakukan pengukuran arus dan tegangan pada catu daya tersebut.

Dengan data pengukuran tegangan dan arus maka tabel daya dapat dia dengan menggunakan persamaan berikut:

P = V x I

Keterangan :

P = Daya (W)

V = Tegangan yang terukur (V)

I = Arus yang terukur (I)

2. 4. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Resistor 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.

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V = I.R). Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

1. Resistor 4 gelang warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2. Resistor 5 gelang warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3. Resistor 6 gelang warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai toleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

3. 5. Alternator/ Vsine

Alternator merupakan salah satu komponen-komponen sistem pengisian kendaraan. Alternator memiliki peran yang sangat penting pada sistem pengisian yaitu untuk menghasilkan tegangan dan arus listrik yang nantinya digunakan untuk mengisi (mencharger) baterai (aki/ accu).

Alternator berfungsi untuk merubah energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan oleh alternator berbentuk listrik AC (bolak-balik). Untuk merubah arus AC menjadi DC, maka pada alternator dilengkapi komponen penyearah arus yaitu diode (rectifier). Diode ini menjadi satu di dalam alternator.

Pada alternator terdapat empat buah terminal yaitu terminal B, E, F dan terminal N.

· Terminal B merupakan terminal output tegangan alternator yang nantinya dihubungkan ke baterai untuk pengisian arus dan juga dihubungkan ke terminal B regulator untuk mengatur arus pengisian.

· Terminal F alternator berhubungan dengan sikat positif dan rotor coil, serta terhubung dengan terminal F regulator.

· Terminal N alternator terhubung dengan netral stator coil, serta terhubung dengan terminal N regulator.

· Sedangkan terminal E alternator terhubung dengan sikat negatif dan rotor coil, serta terhubung dengan terminal E regulator. Terminal E juga dihubungkan dengan bodi atau rangka alternator yang nantinya bodi alternator dihubungkan dengan terminal negatif baterai (aki/ accu)

4. 6. Relay

Relay merupakan komponen elektronika electromechanical yang berbentuk dalam sebuah saklar atau switch yang beroperasi dalam listrik yang terdiri dari dua bagian yaitu Coil yang disebut (elektromagnetik) dan komponen kontak switch atau saklar yang disebut mekanik.

Relay juga memiliki 4 fungsi saat di aplikasikan kedalam rangkaian elektronika.

1. Fungsi relay saat berada di rangkaian elektronika adalah untuk mengendalikan sirkuit listrik yang bertegangan tinggi dengan memanfaatkan bantuan signal tegangan rendah.

2. Untuk mengendalikan logic function atau menjalankan fungsi logika.

3. Memberi fungsi waktu jeda atau function time delay.

4. Untuk melindungi komponen motor dan komponen lain dari konslet atau kelebihan tegangan yang diakibatkan hal tertentu.

Ada 2 jenis kontak point dari Relay

1. NC (Normally Close) merupakan kondisi awal sebelum relay diaktifkan dan posisi berada dalam keadaan tertutup (close).

2. NC (Normally Open) merupakan kondisi awal sebelum relay diaktifkan dan posisi berada dalam keadaan terbuka (open).

Relay di atas menggambarkan, iron core (sebuah besi) yang dililit oleh sebuah kumparan coil difungsikan mengendalikan besi iron core tersebut. Saat kumparan diberi arus listrik maka yang terjadi akan menimbulkan gaya elektromagnet yang selanjutnya akan menarik armature untuk pindah yang sebelumnya NC akan menjadi NO menjadikan saklar tersebut menghantarkan arus listrik di posisi NO. dan posisi armature yang sebelumnya NC akan menjadi terbuka (OPEN) yang artinya tidak terhubung. Saat sudah tidak digunakan dan tidak diberi aliran listrik maka armature tersebut akan kembali lagi ke posisi awal NC (Normaly Close) yang artinya tertutup. Sebuah coil yang dipakai untuk menarik contack point dari terbuka menjadi tertutup atau sebaliknya hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.

5. 7. Diode

Diode (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Berikut ini adalah

fungsi dari dioda antara lain:

• Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.

• Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.

• Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.

• Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator

• Untuk penyearah

• Untuk indikator

• Untuk alat menggandakan tegangan.

• Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo.

Karakteristik dioda:

· Dioda bias maju

Untuk memberikan tegangan luar menuju terminal dioda. Pada saat anoda (+) terhubung ke kutup positif pada baterai dan katoda (-) terhubung ke kutub negatif pada baterai, maka akan mengakibatkan bias maju atau forward bias.

· Dioda bias mundur

Pada saat anoda (+) dihubungkan ke kutup negatif dan katoda (-) dihubungan ke kutup positif jadi jumlah arus yang mengalir pada rangkaian bias mundur akan lebih kecil.

6. 8. Motor AC

Motor Ac adalah sebuah motor lisatrik yang digerakkan oleh alternating current atau arus bolak balik (AC). umumnya, motor AC terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor. Motor arus bolak-balik diklasifikasikan berdasarkan prinsip pengoperasian sebagai motor induksi dan motor sinkron.

Keistimewaan umum dari semua motor ac adalah medan-magnet putar yang diatur dengan lilitan stator. Konsep ini dapat diilustrasikan pada motor tiga-fase dengan mempertimbangkan tiga kumparan yang diletakkan bergeser 120^o listrik satu sama lain. Masing-masing kumparan dihubungkan dengan satu fase sumber daya tiga-fase (Gambar 7-1). Apabila arus tiga-fase melalui lilitan tersebut, terjadi pengaruh medan-magnet berputar melalui bagian dalam inti stator. Kecepatan medan-magnet putar tergantung pada jumlah kutub stator dan frekuensi sumber daya. Kecepatan itu disebut kecepatan sinkron. yang ditentukan dengan rumus:

Karakteristik motor ac:

· Harga lebih murah.

· Pemeliharaannya lebih mudah.

· Ada berbagai bentuk displai untuk berbagai lingkungan pengoperasian.

· Kemampuan untuk bertahan pada lingkungan pengoperasian yang keras.

· Secara fisik lebih kecil dibandingkan dengan motor dc dari HP yang sama.

· Biaya perbaikan lebih murah.

· Kemampuan untuk berputar pada kecepatan di atas ukuran kecepatan kerja yang tertera di nameplate.

7. 9. Transformator

Transformator, atau kerap disebut dengan ‘trafo’, merupakan suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet yang berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Secara umum, trafo terdiri atas beberapa bagian, yaitu: bagian utama trafo, bagian supporting, dan juga peralatan proteksi.

Sedangkan bagian utama trafo terdiri dari inti besi, kumparan primer dan kumparan sekunder:

Prinsip kerja dari trafo melibatkan bagian-bagian utama pada trafo, yaitu: kumparan primer, kumparan sekunder dan inti trafo. Kumparan tersebut mengelilingi inti besi dalam bentuk lilitan. Apabila kumparan pada sisi primer trafo dihubungkan dengan suatu sumber tegangan bolak-balik sinusoidal (V_p), maka akan mengalir arus bolak-balik yang juga sinusoidal (I_p) pada kumparan tersebut. Arus bolak-balik ini akan menimbulkan fluks magnetik (Ф) yang sefasa dan juga sinusoidal di sekeliling kumparan. Akibat adanya inti trafo yang menghubungkan kumparan pada sisi primer dan kumparan pada sisi sekunder, maka fluks magnetik akan mengalir bersama pada inti trafo dari kumparan primer menuju kumparan sekunder sehingga akan membangkitkan tegangan induksi pada sisi sekunder trafo:

Dimana :

Vs = tegangan induksi pada sisi sekunder

Ns = jumlah belitan pada sisi sekunder

dФ/dt = perubahan fluks terhadap waktu

Setiap trafo juga memiliki suatu besaran yang dinamakan perbandingan transformasi (a), untuk menunjukkan perbandingan lilitan atau perubahan level tegangan dan arus pada sisi primer dan sekunder yang ditransformasikan pada trafo tersebut. Berikut perumusannya:

8. 10. LED

Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. Terminal anoda adalah kaki yang lebih panjang sedangkan tterminal katoda memiliki kaki lebih pendek.

Masing-masing warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya.

4. Prinsip Kerja

Tegangan dari alternator sebesar 220V mengalir ke trafo yang kemudian mengubah taraf tegangan AC menjadi 24V. Kemudian mengalir ke dioda. Ketika pada infrared berlogika satu, maka tegangan dari VCC infrared megalir ke relay RL1 sehingga mengaktifkan RL1 dan tegangan pada dioda dapat melalui relay dan menuju motor sehingga motor pun gerak. Selain itu, tegangan VCC infrared juga mengalir ke RL4 sehingga mengaktifkan relay dan tegangan dari baterai akan mengalir ke LED dan LED pun hidup. Begitupun prinsip kerja PIR, ketika berlogika 1 maka motor bergerak dan mengaktifkan LED.

5. Rangkaian

2.1 Gambar Rangkaian