TUGAS BESAR: KONTROL RUMAH KACA UNTUK TANAMAN STRAWBERRY

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

KONTROL RUMAH KACA UNTUK TANAMAN STRAWBERRY

(Sensor Soil Moisture, Vibration, LM35, Touch, PIR, dan Sensor Kelembaban Udara HIH)

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan [Kembali]

Pada era modern saat ini, pertanian konvensional mulai bertransformasi menjadi pertanian berbasis teknologi digital. Salah satu teknologi yang mulai banyak diterapkan adalah otomatisasi rumah kaca (greenhouse automation), yang memungkinkan pengendalian lingkungan tumbuh tanaman secara cerdas dan efisien tanpa perlu intervensi manual secara terus-menerus. Salah satu komoditas yang memerlukan kondisi lingkungan yang dikontrol ketat adalah melon, yang sangat sensitif terhadap kelembapan tanah, suhu udara, serta serangan hama.

Dalam proyek ini, kami merancang sebuah sistem otomatisasi rumah kaca untuk budidaya melon, yang memanfaatkan rangkaian digital, sensor kelembapan, logika gerbang, dan sistem aktuator. Rangkaian ini terdiri dari tiga sistem utama, yaitu:

Sistem Deteksi Hama dan Kelembapan Udara, yang berfungsi untuk mendeteksi keberadaan hama di sekitar tanaman menggunakan sensor gerak, serta memantau kelembapan udara dengan sensor kelembapan. Sistem ini secara otomatis mengaktifkan penyemprot hama atau humidifier jika kondisi udara terlalu kering.
Sistem Kontrol Kelembaban Tanah, yang bekerja berdasarkan sensor kelembapan tanah. Ketika tanah terdeteksi kering, sistem ini akan memicu pompa air otomatis untuk menjaga kadar air yang ideal bagi pertumbuhan melon.
Sistem Pengaturan Pintu Otomatis dan Pemupukan Otomatis, yang mengatur bukaan pintu rumah kaca berdasarkan kondisi tertentu (seperti suhu atau waktu), serta mengaktifkan sistem pemupukan sesuai kebutuhan atau secara berkala.

Seluruh sistem dirancang menggunakan komponen logika digital seperti gerbang AND, OR, NOT, NAND, serta sensor analog/digital dan transistor sebagai saklar elektronik. Selain itu, digunakan 7-segment display untuk menampilkan status sistem secara real-time dan flip-flop sebagai penyimpan status logika.

Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk menerapkan konsep dasar sistem digital pada penerapan nyata di bidang pertanian cerdas (smart farming), sekaligus mendukung efisiensi sumber daya seperti air dan pupuk, serta meminimalisir intervensi manusia dalam pengendalian lingkungan tanaman.

Melalui simulasi ini, diharapkan mahasiswa mampu memahami bagaimana logika digital dan sistem kontrol dapat diintegrasikan dengan teknologi sensor untuk menciptakan solusi pertanian yang modern dan adaptif terhadap perubahan lingkungan.

2. Tujuan [Kembali]

1. Mengetahui bentuk rangkaian dari budidaya tanaman melon di rumah kaca

2. Mengetahui prinsip kerja dari sensor yang digunakan

3. Mengetahui aplikasi sensor yang digunakan

3. Alat dan Bahan [Kembali]

Alat

1. Voltmeter DC

Spesifikasi:

Rentang pengukuran: Ini mengacu pada rentang tegangan yang dpaat diukur oleh voltmeter. Misalkan, voltmeter mungkin memiliki rentang pengukuran antara 0 hingga 10 Volt atau 0 hingga 1000 Volt
Akurasi: Ini adalah tingkat ketepatan voltmeter dalam mengukur tegangan. Akurasi biasanya dinyatakan dalam persentase kesalahan maksimum. Sebagai contoh, voltmeter mungkin memiliki akurasi ±1% yang berarti kesalahan maksimum yang mungkin terjadi adalah 1% dari nilai yang diukur.
Resolusi: Resolusi mengacu pada jumlah digit yang ditampilkan pada voltmeter. Resolusi yang lebih tinggi berarti voltmeter dapat menampilkan angka yang lebih rinci. Sebagai contoh, voltmeter dengan resolusi 3 digit dapat menampilkan angka hingga tiga angka di belakang koma.
Impedansi input: Ini adalah resistansi internal voltmeter terhadap arus listrik yang melewati alat. Impedansi input yang lebih tinggi pada voltmeter memungkinkan pengukuran tegangan yang lebih akurat tanpa mengganggu sirkuit yang sedang diukur.
Jenis input: Voltmeter dapat dirancang untuk mengukur tegangan searah (DC) atau tegangan bolak-balik (AC). Beberapa voltmeter juga dapat mengukur kedua jenis tegangan.

2. Battery

Spesifikasi dan Pinnout Baterai:

Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
Output voltage: dc 1~35v
Max. Input current: dc 14a
Charging current: 0.1~10a
Discharging current: 0.1~1.0a
Balance current: 1.5a/cell max
Max. Discharging power: 15w
Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
Ukuran: 126x115x49mm
Berat: 460gr

3. Power

Spesifikasi:

Daya listrik (Power supply): Ini mengacu pada daya yang diberikan oleh sumber listrik ke peralatan elektronik. Daya ini diukur dalam watt (W). Spesifikasi daya listrik mencakup tegangan input yang diperlukan (misalnya 110V atau 220V AC) dan frekuensi (misalnya 50Hz atau 60Hz).
Konsumsi daya (Power consumption): Ini adalah jumlah daya yang dikonsumsi oleh peralatan elektronik saat beroperasi. Konsumsi daya juga diukur dalam watt (W) dan umumnya dicantumkan dalam spesifikasi produk. Informasi ini membantu untuk mengetahui berapa banyak daya yang diperlukan oleh peralatan tersebut dan mempengaruhi kebutuhan daya listrik yang dibutuhkan.
Daya output (Power output): Jika Anda merujuk pada peralatan yang menghasilkan daya, seperti power amplifier atau power bank, spesifikasi power output akan memberikan informasi tentang daya yang dihasilkan oleh perangkat tersebut. Ini juga diukur dalam watt (W) dan mungkin mencakup spesifikasi daya maksimum dan daya kontinu yang dapat dihasilkan.

Bahan

1. Sensor Soil Moisture

Spesifikasi

2. Sensor LM35

Sensor Suhu LM35 digunakan untuk mendeteksi suhu runagan dengan output sebesar 10 mV/Celcius.

Spesifikasi Sensor suhu IC LM35 :

Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu25ºC
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

3. Vibration Sensor

Spesifikasi :

Vsuplai : DC 3.3V-5V
Arus : 15mA
Sensor : SW-420 Normally Closed
Output : digital
Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm
Berat : 10 gr

4. Sensor PIR

Spesifikasi:

Input Voltage: DC 4.5-20V
Static current: 50uA
Output signal: 0,3V (Output high when motion detected)
Sentry Angle: 110 degree
Sentry Distance: max 6/7 m
Shunt for setting overide trigger: H - Yes, L - No

5. Touch Sensor

Spesifikasi:

Konsumsi daya yang rendah
Bisa menerima tegangan dari 2 ~ 5.5V DC
Dapat menggantikan fungsi saklar tradisional
Dilengkapi 4 lobang baut untuk memudahkan pemasangan
Tegangan kerja : 2v s/d 5.5v (optimal 3V)
Output high VOH : 0.8 VCC (typical)
Output low VOL : 0.3 VCC (max)
Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V) : 8 mA
Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V) : 4 mA
Waktu respon (low power mode): max 220 ms
Waktu respon (touch mode): max 60 ms
Ukuran: 24 mm x 24 mm x 7.2 mm

6. Sensor Kelembaban Udara (DHT11)

Spesifikasi:

7. IC 74247

Spesifikasi:

8. IC 4013

Spesifikasi:

9. Potensiometer

Spesifikasi:

Nilai Resistansi: Spesifikasi ini mencantumkan nilai resistansi potensiometer. Nilai resistansi dapat bervariasi, misalnya, potensiometer 10K memiliki resistansi 10.000 ohm (10 kiloohm). Nilai resistansi ini menentukan rentang resistansi yang dapat disesuaikan oleh potensiometer.
Toleransi: Toleransi resistansi mengacu pada kisaran persentase di mana nilai resistansi potensiometer dapat bervariasi dari nilai yang ditentukan. Misalnya, jika potensiometer memiliki toleransi ±10%, maka nilai resistansi yang sebenarnya dapat berbeda hingga 10% dari nilai yang ditentukan.
Daya nominal: Ini adalah daya maksimum yang dapat ditangani oleh potensiometer tanpa merusak komponen. Daya biasanya diukur dalam watt (W) dan memberikan gambaran tentang seberapa besar potensiometer dapat menangani arus listrik tanpa mengalami overheating atau kerusakan.
Jenis Potensiometer: Ada beberapa jenis potensiometer yang tersedia, termasuk potensiometer linier dan potensiometer logaritmik (log potensiometer). Jenis potensiometer ini memiliki kurva resistansi yang berbeda saat putaran atau penggeseran digunakan.
Jumlah Putaran: Potensiometer dengan lebih dari satu putaran memberikan presisi yang lebih tinggi dalam mengatur resistansi. Jumlah putaran biasanya dinyatakan dalam putaran lengkap atau putaran parsial (misalnya, 1 putaran, 10 putaran, 270 derajat, dll).

10. Transistor

Spesifikasi:

11. Relay

Spesifikasi:

Konfigurasi:

12. Motor DC

Spesifikasi:

13. Op Amp

Spesifikasi:

14. Gerbang AND

Spesifikasi:

Catu daya : 3 V - 15 V
Fungsi : Quad 2-Input AND Gate
Propagation delay : 55 ns
Level tegangan I/O : CMOS
Kemasan : DIP 14-pin

15. Inverter (Not)

Spesifikasi:

16. Dioda

Spesifikasi:

Tegangan sebalik (Reverse Voltage): Ini adalah tegangan maksimum yang dapat diterapkan pada dioda dalam arah sebalik (reverse direction) tanpa menyebabkan kerusakan. Jika tegangan sebalik melebihi spesifikasi ini, dioda dapat mengalami breakdown dan mengalirkan arus yang signifikan dalam arah sebalik.
Tegangan maju (Forward Voltage): Tegangan maju adalah tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan dioda dan menyebabkan aliran arus melalui dioda dalam arah maju. Tegangan maju bervariasi tergantung pada jenis dan bahan dioda, seperti dioda silikon memiliki tegangan maju sekitar 0,6 hingga 0,7 volt, sementara dioda germanium memiliki tegangan maju sekitar 0,2 hingga 0,3 volt.
Arus maju maksimum (Forward Current): Ini adalah arus maksimum yang dapat dialirkan melalui dioda dalam arah maju tanpa menyebabkan kerusakan. Melebihi spesifikasi ini dapat menyebabkan pemanasan berlebih pada dioda dan mengakibatkan kegagalan.
Waktu pemulihan (Recovery Time): Ini adalah waktu yang diperlukan untuk dioda untuk beralih dari kondisi berhenti (reverse bias) ke kondisi aktif (forward bias) setelah tegangan sebalik dihilangkan. Waktu pemulihan mempengaruhi kemampuan dioda untuk digunakan dalam aplikasi berfrekuensi tinggi.
Daya dissipasi (Power Dissipation): Daya dissipasi adalah daya maksimum yang dapat diserap oleh dioda tanpa menyebabkan kerusakan. Daya dissipasi biasanya diukur dalam watt dan tergantung pada kemampuan dioda untuk menyerap panas.

17. Ground

18. Switch atau Button

Spesifikasi:

19. LED

Spesifikasi:

4. Dasar Teori [Kembali]

1. 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.

Jika menggunakan pin Digital Output maka keluaran hanya bernilai 1 atau 0 dan harus inisalisasi port digital sebagai Input (pinMode(pin, INPUT)). Sedangkan jika menggunkan pin Analog Output maka keluaran yang akan muncul adalah sebauah angka diantara 0 sampai 1023 dan inisialisasi hanya perlu menggunkan analogRead(pin).

CARA KERJA SENSOR

Pada saat diberikan catudaya dan disensingkan pada tanah, maka nilai Output Analog akan berubah sesuai dengan kondisi kadar air dalam tanah.

Pada saat kondisi tanah:

Basah : tegangan output akan turun
Kering : tegangan output akan naik

Tegangan tersebut dapat dicek menggunakan voltmeter DC. Dengan pembacaan pada pin ADC pada microcontroller dengan tingkat ketelitian 10 bit, maka akan terbaca nilai dari range 0 – 1023. Sedangkan untuk Output Digital dapat diliat pada nyala led Digital output menyala atau tidak dengan mensetting nilai ambang pada potensiometer.

Kelembaban tanah melebihi dari nilai ambang maka led akan padam
Kelembaban tanah kurang dari nilai ambang maka led akan menyala

Pinout:

Grafik Respon:

2. Sensor LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyaikeluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

Prinsip Kerja LM35 :

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control.

Sensor suhu LM35 mampu melakukan pengukuran suhu dari suhu -55ºC hingga +150ºC dengan toleransi kesalahan pengukuran ±0.5ºC.

Dilihat dari tipenya range suhu dapat dilihat sebagai berikut :

LM35, LM35A -> range pengukuran temperature -55ºC hingga +150ºC.

LM35C, LM35CA -> range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.

LM35D -> range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC.

Kelebihan LM 35 :

Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC

Low self-heating, sebesar 0.08 ºC

Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V

Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

Kekurangan LM 35:

Membutuhkan tegangan untuk beroperasi.

Pinout:

Grafik:

3. Vibration Sensor

Pinout:

Vibration sensor adalah perangkat yang dapat mengukur jumlah dan frekuensi getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa perangkat tertentu. Pengukuran tersebut bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada masalah lain yang terdapat pada sebuah aset dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa mendatang.

Grafik respon:

4. 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. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

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.
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.
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.
Amplifier -->Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
Komparator-->Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.

Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:

Jangkauan Sensor PIR

Grafik respon:

Pinout:

5. Touch Sensor

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan

Pinout:

Garfik respon:

6. Sensor Kelembaban Udara (DHT11)

Sensor kelembaan adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses pengukuran atau pendifinisian yang suatu kelembaban uap air yang terkandung dalam udara.

Pinout:

Grafik:

7. IC 74247

Pinout:

Spesifikasi:

Tabel kebenaran:

8. IC 4013

Pinout:

Spesifikasi:

Fungsi utama IC 4013 adalah untuk menyimpan data biner dan mengontrol waktu sinyal input dan outputnya. Berikut adalah fitur dan fungsi utama dari IC 4013:

1. Flip-Flop Tipe-D Ganda: IC 4013 berisi dua flip-flop tipe-D independen dalam satu paket.

2. Penyimpanan Data: Setiap flip-flop dapat menyimpan satu bit data (baik logika tinggi atau logika rendah) berdasarkan inputnya.

Keluaran Q dan Q': Setiap flip-flop memiliki dua keluaran:

Q: Output normal dari flip-flop.
Q': Output komplemen (terbalik) dari flip-flop.

3. Reset (R) dan Set (S) Input: IC 4013 juga menyediakan input asinkron opsional untuk mengatur ulang dan mengatur output flip-flop. Masukan ini memungkinkan kontrol manual dari keadaan keluaran terlepas dari sinyal clock.

4. Tegangan Pasokan: Biasanya 5V

IC beroperasi dengan tegangan suplai sekitar 5 volt, yang umum untuk logika CMOS.

5. Jenis Paket: DIP (Dual In-Line Package)

IC 4013 umumnya tersedia dalam paket DIP, yang terdiri dari bodi berbentuk persegi panjang dengan dua baris pin.

IC 4013 banyak digunakan dalam rangkaian digital untuk aplikasi seperti penyimpanan data, sinkronisasi, pembagian frekuensi, dan logika sekuensial. Penting untuk berkonsultasi dengan lembar data yang disediakan oleh pabrikan untuk spesifikasi terperinci, karakteristik kelistrikan, konfigurasi pin, dan pedoman penggunaan yang direkomendasikan.

Tabel kebenaran:

9. Potensiometer

Pinout:

Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam komponen potensiometer adalah:

Penyapu atau disebut dengan wiper
Element Resistif
Terminal

Jenis-jenis Potensiometer

Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.
Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.
Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

Fungsi-fungsi Potensiometer

Sebagai pengatur volume pada berbagai peralatan audio/video seperti amplifier, Tape Mobil, DVD Player
Sebagai pengatur tegangan pada rangkaian power supply
Sebagai Pembagi tegangan
Aplikasi switch TRIAC
DIgunakan sebagai JOystick pada Tranduser
Sebagai pengendali level sinyal

10. Transistor

Pinout:

Transistor merupakan salah satu komponen elektronika aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian elektronika, baik rangkaian elektronika yang paling sederhana maupun yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.

Transistor adalah sebuah komponen didalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki 3 buah kaki. Masing-masing kaki disebut basis, kolektro, dan emitor.

Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor.

Rumus-ruumus transistor:

Konfigurasi Transistor:

Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.

Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT dimasukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Pemberian bias

Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu:

1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.

2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

11. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch 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. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

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

Gambar dari bagian-bagian relay

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Konfigurasi:

12. Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor 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, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Prinsip Kerja Motor DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

Grafik respon:

Pinout:

13. Op Amp

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.

Simbol

Konfigurasi Pin:

Karakteristik IC OpAmp

Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Inverting amplifier

Rumus:

Non Inverting

Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

14. Gerbang AND

Gerbang AND akan berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1, namun bila salah satu atau semua keluarannya berlogika 0 maka keluarannya berlogika 0.
Perhatikan Tabel kebenaran dibawah untuk menjelaskan gerbang AND

Gerbang AND (IC 4081) memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0.

Konfigurasi pin :

Pin 7 adalah suplai negatif
Pin 14 adalah suplai positif
Pin 1 & 2, 5 & 6, 8 & 9, 12 & 13 adalah input gerbang
Pin 3, 4, 10, 11 adalah keluaran gerbang

15. Inverter (Not)

Inverter atau pembalik(NOT) adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan logika output kebalikan dari logika input Gerbang NOT merupakan gerbang di mana keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya. Bila pada masukan diberikan tegangan ,maka transistor akan jenuh dan keluaran akan bertegangan nol. Sedangkan bila pada masukannya diberi tegangan tertentu, maka transistor akan cut off, sehingga keluaran akan bertegangan tidak nol.

Adapun simbol dan tabel kebenaran gerbang Inverter seperti berikut:

16. Dioda

Dioda (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. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya:

· Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.

· Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.

· Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan

· Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya

· Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali

Setiap kode pada dioda menentukan nilai dioda dengan nlai:

Unutk menentukan arus Zener (Iz), berlaku persamaan:

Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.

5. Langkah Percobaan[Kembali]

Siapkan komponen yang akan digunakan
Posisikan komponen sesuai pada gambar
Ragkai semua komponen dengan benar dan tepat
Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi
tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian

6. Prinsip Kerja [Kembali]

A. KONTROL KELEMBABAN TANAH TANAMAN

Untuk Sensor Soil Moisture, resistansi yang menjadi acuan adalah 50% dimana saat resistansi diatas 50% mengindikasikan tanah lembab, sedangkan resistansi dibawah 50% mengindikasikan tanah kering. Pada Sensor LM35, suhu yang menjadi acuan adalah 36 derajat, dimana saat suhu diatas 36 derajat dianggap sebagai suhu ideal untuk menyiram tanaman, sedangkan suhu dibawah 36 derajat dianggap kurang ideal.

Kondisi 1 : Tanah Kering dan Suhu <= 36 derajat

Pada kondisi ini sensor kelembapan akan mendeteksi tanah kering yang dilihat pada resistansi 49%, dimana sensor akan mengeluarkan output tegangan yang tidak stabil sehingga harus diumpankan terlebih dahulu ke rangkaian penyearah yang mana kita akan mendapatkan tegangan output dari penyearah sebesar +2,02 V. Tegangan output dari penyearah ini kemudian diumpankan ke ragkaian op-amp detector non-inverting dengan tegangan pembanding sebesar +2,07 V, sehingga output dari rangkaian detector bernilai negative saturasi (-15V) yang kemudian dimasukkan ke kaki B pada IC Decoder 74247 dan juga ke kaki R-S pada D Flip-Flop. Karna input pada kaki R berlogika 0 dan pada kaki S berlogika 1 (melewati inverter) maka D Flip-Flop berada pada kondisi SET yang artinya output pada kaki Q akan berlogika 1 yang kemudian dihubungkan ke resistor 10k ohm dan diperoleh output sebesar +0,71 V yang dihubungkan ke transistor Q5 yang mengaktifkan transistor. Karna transistor Q5 aktif, maka tegangan sebesar +5V pada relay 4 akan mengalir ke kumparan lalu ke kaki collector dan diumpankan ke kaki emitter lalu ke ground. Karena ada arus yang melewati kumparan relay 5, maka relay menjadi aktif dan switch berpindah dari kanan ke kiri sehingga relay 5 dan transistor Q6 terhubung.

Karena suhu yang terbaca oleh sensor LM35 lebih kecil dari 36 derajat yaitu 35 derajat maka sensor akan mengeluarkan output +0,35V yang kemudian diumpankan ke kaki positif dari rangkaian op-amp detector non-inverting sehingga diperoleh output tengangan bernilai negative saturasi yang dihubungkan ke kaki A pada IC 74257 dan ke resistor 6. Output pada resistor 6 sebesar -14,8V kemudian dihubungkan ke kaki transistor Q6 yang menyebabkan transistor tidak aktif sehingga tidak ada arus yang mengalir dari kaki collector ke emitter. Karena transistor Q6 tidak aktif maka relay 5 tidak aktif sehingga switch tetap di posisi kanan yang menghubungkan tegangan +12V ke resistor lalu ke LED kuning dan ke ground. Karena tidak ada tegangan yang masuk ke motor, maka pomoa air tidak aktif.

Karena input pada kaki A dan B dari IC 74247 bernilai logika 0, maka pada layar 7-segment akan ditampilkan angka 0 yang artinya “Tanah Kering dan Suhu <= 36 Derajat”

Kondisi 2 : Tanah Kering dan Suhu >36 derajat

Karena suhu yang terbaca oleh sensor LM35 lebih besar dari 36 derajat yaitu 37 derajat maka sensor akan mengeluarkan output +0,37V yang kemudian diumpankan ke kaki positif dari rangkaian op-amp detector non-inverting sehingga diperoleh output tengangan bernilai positive saturasi yang dihubungkan ke kaki A pada IC 74257 dan ke resistor 6. Output pada resistor 6 sebesar +0,72V kemudian dihubungkan ke kaki transistor Q6 yang menyebabkan transistor aktif sehingga ada arus yang mengalir dari kaki collector ke emitter. Karena transistor Q6 aktif maka relay 5 aktif sehingga switch berpindah posisi dari kanan ke kiri yang menghubungkan tegangan +12V ke motor lalu ke ground. Karena ada tegangan yang masuk ke motor, maka pomoa air aktif menyiram tanaman.

Karena input pada kaki A berlogika 1 dan B dari IC 74247 bernilai logika 0, maka pada layar 7-segment akan ditampilkan angka 1 yang artinya “Tanah Kering dan Suhu > 36 Derajat”

Kondisi 3 : Tanah Lembab dan Suhu <=36

Pada kondisi ini sensor kelembapan akan mendeteksi tanah lembab yang dilihat pada resistansi 51%, dimana sensor akan mengeluarkan output tegangan yang tidak stabil sehingga harus diumpankan terlebih dahulu ke rangkaian penyearah yang mana kita akan mendapatkan tegangan output dari penyearah sebesar +2,12 V. Tegangan output dari penyearah ini kemudian diumpankan ke ragkaian op-amp detector non-inverting dengan tegangan pembanding sebesar +2,07 V, sehingga output dari rangkaian detector bernilai positive saturasi (+15V) yang kemudian dimasukkan ke kaki B pada IC Decoder 74247 dan juga ke kaki R-S pada D Flip-Flop. Karna input pada kaki R berlogika 1 dan pada kaki S berlogika 0 (melewati inverter) maka D Flip-Flop berada pada kondisi RESET yang artinya output pada kaki Q akan berlogika 0 yang kemudian dihubungkan ke resistor 10k ohm dan diperoleh output sebesar 0 V yang dihubungkan ke transistor Q5 yang meenyebabkan transistor tidak aktif. Karna transistor Q5 tidak aktif, maka tegangan sebesar +5V pada relay 4 tidak mengalir ke kumparan. Karena tidak ada arus yang melewati kumparan relay 5, maka relay tidak aktif dan switch tidak berpindah dari kanan ke kiri sehingga relay 5 dan transistor Q6 tidak terhubung.

Karena input pada kaki A dan B dari IC 74247 bernilai logika 0, maka pada layar 7-segment akan ditampilkan angka 2 yang artinya “Tanah Lembab dan Suhu <= 36 Derajat”

Kondisi 4: Tanah Lembab dan Suhu >36 Derajat

Karena suhu yang terbaca oleh sensor LM35 lebih besar dari 36 derajat yaitu 37 derajat maka sensor akan mengeluarkan output +0,37V yang kemudian diumpankan ke kaki positif dari rangkaian op-amp detector non-inverting sehingga diperoleh output tengangan bernilai positive saturasi yang dihubungkan ke kaki A pada IC 74257 dan ke resistor 6. Output pada resistor 6 sebesar +0,66V kemudian dihubungkan ke kaki transistor Q6 yang menyebabkan transistor tidak aktif sehingga tidak ada arus yang mengalir dari kaki collector ke emitter. Karena transistor Q6 tidak aktif maka relay 5 juga tidak aktif sehingga switch tetap di kanan yang menghubungkan tegangan +12V ke resistor lalu ke LED kuning dan ke ground. Karena tidak ada tegangan yang masuk ke motor, maka pomoa air tidak aktif.

Karena input pada kaki A berlogika 1 dan B dari IC 74247 bernilai logika 1, maka pada layar 7-segment akan ditampilkan angka 3 yang artinya “Tanah Lembab dan Suhu > 36 Derajat”.

B. PENDETEKSI ADANYA HAMA DAN KEADAAN KELEMBABAN UDARA

Pada Sistem Pendeteksi Adanya hama dan Kelembaban udara dirumahkaca, kita menggunakan beberapa sensor taitu Sensor Vibration yang digunakan untuk mengetahui keberadaan dari hama yang ada pada tanaman (biasanya dapat melalui getaran yang ditimbulkan oleh hama tersebut) dan Sensor Kelembaban Udara HIH 5030 Yang berfungsi untuk mendeteksi kelembaban udara disekitar, dimana akan digunakan humidifier dan dehumidifier untuk mengatur kelembaban dari ruangan tersebut

Kondisi 1 : Ketika Sensor Vibration Aktif : Ketika terdapat hama yang memungkinkan mengganggu proses pertumbuhan dari tanaman melon, maka vibration akan mendeteksi pergerakan hama melalui getaran yang mereka munculkan saat bergerak maka sensor vibration akan aktif dan Vout sensor akan mengeluarkan tegangan dan arus akan mengalir ke OPAMP dimana pada rangkaian ini OPAMP bekerja dengan prinsip Non Inverting Amplifier, dimana inputnya 5V dan didapatkan outputnya 4.01 V. Setelah ini akan diumpankan menuju input A pada Demux 1 to 4 line 74LS139, dimana sesuai dengan prinsip demux yang inputannya satu sinyal akan dipecah jadi beberapa sinyal, berdasarkan tabel kebenaran saat input A bernilai 1 dan B don’t care, maka output yang aktif adalah Y0 dan Y2, maka kedua output tersebut dengan half adder akan dihubungkan ke IC gerbang AND menjadi satu output, lalu diumpankan menuju R11 lalu masuk ke kaki base transistor, transistor bekerja dengan fixed bias, terlihat pada rangkaian nilai VBE nya adalah 0.8V maka power dapat mengalirkan arus ke relay karena syarat nilai VBE adalah besar dari 0.7V. karena arus mengalir pada relay, maka relay akan berpindah posisi dan arus mengalir pada baterai dan motor bergerak. Pada rangkaian ini motor berperan sebagai Alat penyemprot bubuk neem sebagai pestisida alami untuk membasmi hama terutama lalat buah

Kondisi 2 : Ketika Sensor HIH memiliki nilai >70 : Saat kelembaban udara yang terbaca oleh sensor adalah diatas 70 (pada percobaan diambil 76), maka akan dihasilkan tegangan oleh Vout sensor sebesar 3.16V lalu akan diumpankan menuju kaki Non Inverting dari Amplifier U10 dan kaki Inverting dari Amplifier U21, pada Amplifier U10 OPAMP bekerja dengan prinsip detector non inverting dengan input 1.1V dan Vref nya adalah 0.22V, dihasilkan output sebesar 4.03V, namun pada Amplifier U21 tidak dihasilkan output. Pada output OPAMP U10, tegangan lalu diumpankan menuju input B pada Demux 1 to 4 line 74LS139, dimana sesuai dengan prinsip demux yang inputannya satu sinyal akan dipecah jadi beberapa sinyal, berdasarkan tabel kebenaran saat input B bernilai 1 dan A don’t care, maka output yang aktif adalah Y0 dan Y1, maka kedua output tersebut dengan half adder akan dihubungkan ke IC gerbang AND menjadi satu output, lalu diumpankan menuju R15 lalu masuk ke kaki base transistor, transistor bekerja dengan fixed bias, terlihat pada rangkaian nilai VBE nya adalah 0.8V maka power dapat mengalirkan arus ke relay karena syarat nilai VBE adalah besar dari 0.7V. karena arus mengalir pada relay, maka relay akan berpindah posisi dan arus mengalir pada baterai dan motor bergerak. Pada rangkaian ini motor berperan sebagai dehumidifier yang berfungsi untuk menurunkan kelembaban udara dikarenakan terlalu tingginya kelembaban udara pada ruangan rumah kaca

Kondisi 3 : Ketika Sensor HIH memiliki nilai <50 : Saat kelembaban udara yang terbaca oleh sensor adalah dibawah 50 (pada percobaan diambil 40), maka akan dihasilkan tegangan oleh Vout sensor sebesar 1.94V lalu akan diumpankan menuju kaki Non Inverting dari Amplifier U10 dan kaki Inverting dari Amplifier U21, pada Amplifier U21 OPAMP bekerja dengan prinsip detector inverting dengan input 2.3V dan Vref nya adalah 0.18V, dihasilkan output sebesar 3.98V, namun pada Amplifier U10 tidak dihasilkan output. Pada output OPAMP U21 tegangan diumpankan menuju R4 lalu masuk ke kaki base transistor, transistor bekerja dengan fixed bias, terlihat pada rangkaian nilai VBE nya adalah 0.78V maka power dapat mengalirkan arus ke relay karena syarat nilai VBE adalah besar dari 0.7V. karena arus mengalir pada relay, maka relay akan berpindah posisi dan arus mengalir pada baterai dan motor bergerak. Pada rangkaian ini motor berperan sebagai humidifier yang berfungsi untuk meningkatkan kelembaban udara dikarenakan rendahnya kelembaban udara pada ruangan rumah kaca

C. SISTEM PENGATURAN PINTU OTOMATIS RUMAH KACA DAN PEMUPUKAN OTOMATIS

Pada sistem pengaturan pintu otomatis, kita menggunakan sensor PIR dimana sensor PIR dapat mendeteksi keberadaan sesorang yang melewati sensor tersebut melalui radiasi inframerah yang diterimanya. Sensor PIR ini diletakkan diatas pintu masuk. Dan untuk pemupukan otomatis kita akan menggunakan sensor touch dimana sensor ini akan aktif apabila kita sentuh yang terletak di samping pintu, dimana saat kita sentuh maka pupuk cair otomatis akan disemprotkan ke tanaman

Kondisi 1, Sensor PIR aktif : Saat seseorang akan memasuki rumah kaca, maka sensor PIR akan mendeteksi adanya pergerakan seseorang sehingga sensor PIR akan aktif dan kaki Vout akan memgeluarkan tegangan sebesar 5V lalu diumpankan menuju input X1 multiplexer. Seperti yang diketahui fungsi dari multiplexer adalah untuk meneruskan beberapa sinyal yang masuk menjadi 1 sinyal keluaran, yang diatur oleh PIN Select, dimana pada pin select yang aktif adalah PIN A dan yang mati adalah PIN B. Berdasarkan tabel kebenaran multiplexer dapat terlihat jika pin A dan B aktif maka sinyal yang akan diteruskan adalah yang dari input X1 dan Y1. Karena X1 aktif maka akan diteruskan melalui output X sebesar 1.32V. Tegangan tersebut kemudian diumpankan menuju kaki base transistor, transistor bekerja dengan fixed bias, terlihat pada rangkaian nilai VBE nya adalah 1.32V maka power dapat mengalirkan arus ke relay karena syarat nilai VBE adalah besar dari 0.7V. karena arus mengalir pada relay, maka relay akan berpindah posisi dan arus mengalir pada baterai dan motor bergerak. Pada rangkaian ini motor berperan sebagai pintu otomatis yang terbuka.

Kondisi 2, Sensor Touch Aktif : Saat seseorang akan memasuki rumah kaca, pintu terbuka, dan ingin menyemprotkan pupuk cair, maka kita dapat menekan sensor touch sehingga sensor touch akan aktif dan kaki Vout akan memgeluarkan tegangan sebesar 5V lalu diumpankan menuju input Y1 multiplexer. Seperti yang diketahui fungsi dari multiplexer adalah untuk meneruskan beberapa sinyal yang masuk menjadi 1 sinyal keluaran, yang diatur oleh PIN Select, dimana pada pin select yang aktif adalah PIN A dan yang mati adalah PIN B. Berdasarkan tabel kebenaran multiplexer dapat terlihat jika pin A dan B aktif maka sinyal yang akan diteruskan adalah yang dari input X1 dan Y1. Karena Y1 aktif maka akan diteruskan melalui output Y sebesar 4.85V. Tegangan tersebut kemudian diumpankan menuju R3, lalu diumpankan menuju kaki base transistor, transistor bekerja dengan self bias, terlihat pada rangkaian nilai VBE nya adalah 0.78V maka power dapat mengalirkan arus ke relay karena syarat nilai VBE adalah besar dari 0.7V. karena arus mengalir pada relay, maka relay akan berpindah posisi dan arus mengalir pada baterai dan motor bergerak. Pada rangkaian ini motor berperan sebagai sprayer otomatis pupuk yang akan menyemprotkan pupuk ke tanaman.

7. Rangkaian [Kembali]

8. File Download [Kembali]

1. Download HTML [disini]

2. Download File Rangkaian [disini]

3. Download Video Rangkaian [disini]

4. Download Datasheet Sensor

datasheet Sensor Soil moisture [disini]
datasheet Sensor LM35 [disini]
datasheet Sensor Vibration [disini]
datasheet Sensor Pir [disini]
datasheet Sensor HIH 5030 [disini]
datasheet Sensor Touch [disini]

Cari Blog Ini

Muhammad Rafid Davera

TUGAS BESAR: KONTROL RUMAH KACA UNTUK TANAMAN STRAWBERRY

Komentar

Posting Komentar