Pendeteksi Asap dalam Ruangan Tertutup dengan Sound Sensor dan Sensor Mq-9
1. Tujuan [kembali]
- Mengetahui Aplikasi dari Sound Sensor dan sensor mq-9.
- Mengetahui bentuk rangkaian Proteus dari Aplikasi Sound Sensor dan sensor mq-9.
- Mengetahui prinsip kerja rangkaian.
2. Alat dan Bahan [kembali]
Alat :
- Voltmeter
- Power Supply
Bahan :
- Resistor
Spessifikasi :
- Transistor
Spesifikasi :
- Button
Button diibaratkan sebagai objek ketika melewati pancaran sinyal dari sensor ultrasonik.
Komponen Input :
- Sensor Mq-9
Spesifikasi:
- Catu daya pemanas: 5V AC / DC (1.5V AC / DC)
- Catu daya sirkuit: 5VDC
- Rentang pengukuran: 10 - 1000ppm untuk karbon monoksida, 100 - 10000ppm gas yang mudah terbakar
- Output: analog (perubahan tegangan) dengan tambahan Rload
- Sound Sensor
Sensor pendeteksi suara bekerja mirip dengan Telinga kita, memiliki diafragma yang mengubah getaran menjadi sinyal. Namun, yang berbeda adalah sensor suara terdiri dari mikrofon kapasitif internal, detektor puncak, dan amplifier (LM386, LM393, dll.) Yang sangat sensitif terhadap suara.
Spesifikasi:
- Voltage = 5V
- LED menyala menunjukkan sinyal keluaran.
- Tingkat output TTL.
- Keluaran Analog, dapat dihubungkan ke pin Analog dari mikrokontroller (ADC).
- Dilengkapi dioda perlindungan (untuk mencegah kekuasaan karena terbalik power suply).
- Bila suara mencapai batas yang ditetapkan oleh keluaran potensiometer rendah, on-board lampu LED.
- Tingkat output arus hingga 100mA, bisa langsung mendrive relay, buzzer, kipas angin kecil, dll.
- Board dilengkapi dengan lubang sebesar 3mm dua buah untuk memudahkan instalasi sistem.
Komponen Output :
- Motor DC
Konfigurasi pin :
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2 : Terminal 2
- Relay
Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.
Konfigurasi pin:
Spesifikasi :
- Led
LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semikonduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan.
Spesifikasi:
- Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm, juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative.
Spesifikasi:
3. Dasar Teori [kembali]
- Sensor Mq-9
MQ 9 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO) dalam kehidupan sehari-hari, industri, atau mobil.Fitur dari sensor gas MQ9 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang.
Kondisi Standar Sensor Bekerja
- VC/(Tegangan Rangkaian) = 5V±0.1
- VH (H)/ Tegangan Pemanas (Tinggi) = 5V±0.1
- VH (L)/ Tegangan Pemanas (Rendah) = 1.4V±0.1
- RL/Resistansi Beban Dapat disesuaikan
- RH Resistansi Pemanas = 33Ω±5%
- TH (H) Waktu Pemanasan (Tinggi) = 60±1 seconds
- TH (L) Waktu Pemanasan (Rendah) = 90±1 seconds
- PH Konsumsi Pemanasan = Sekitar 350mW
- Tao/Suhu Penggunaan = -20℃-50℃
- Tas/Suhu Penyimpanan = -20℃-50℃
- RH/Kelembapan Relatif = kurang dari 95%RH
- O2 Konsentrasi Oksigen = 21%(stand condition) (Konsentrasi Oksigen dapat mempengaruhi sensitivitas).
- Sound Sensor
Sensor pendeteksi suara bekerja mirip dengan Telinga kita, memiliki diafragma yang mengubah getaran menjadi sinyal. Namun, yang berbeda adalah sensor suara terdiri dari mikrofon kapasitif internal, detektor puncak, dan amplifier (LM386, LM393, dll.) Yang sangat sensitif terhadap suara.
Fitur-fiturnya antara lain:
- Antarmuka yang kompatibel dengan Grove.
- Sistem plug and play yang dilihat sendiri, tidak diperlukan kabel solder atau jumper untuk pemasangan dibandingkan dengan papan breakout sensor suara lainnya.
- Sinyal keluaran analog.
- Rentang tegangan suplai yang lebar: 4V-12V.
- Tiriskan arus diam rendah: 4mA.
- Modul ranting 2,0cm x 2,0cm.
- Bagian eksternal minimum.
- LED
LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor yang digunakan.
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).
- Transistor
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, 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.
- Buzzer
- Button
Button diibaratkan sebagai objek ketika melewati pancaran sinyal dari sensor ultrasonik.
- 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 :
1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring
Berikut ini merupakan 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)
- Ground
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
Kegunaan Ground :
- Titik kembali nya arus atau sinyal listrik
- Pelindung terhadap gelombang elektromagnetik dari udara sekitar
- Pengaman setrum jika ada kerusakan (ground sesungguhnya)
- Titik patokan (referensi) tegangan atau sinyal dari berbagai titik di rangkaian.
- Menghilangkan dengung (hum) pada penguat audio (amplifier)
- Mengurangi Noise pada penguat audio (amplifier)
- Pada kendaraan (mobil atau motor) mengurangi kebutuhan kabel listrik, karena menjadikan body motor atau mobil sebagai pengganti kabel negatif, dll.
- Op-AMP
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah 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. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan penguat operasional. Secara umum, Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
- 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
4. Percobaan [kembali]
- Prosedur percobaan
- Buka aplikasi proteus
- Siapkan alat dan bahan pada library proteus, pada rangkaian ini yaitu berupa resistor, baterai, buzzer, transistor NPN (BC 547), ground, relay, led, motor DC, sensor mq-9 dan sound sensor.
- Rangkai setiap komponen
- Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
- Jalankan simulasi rangkaian.
- Rangkaian simulasi
Saat sensor mq-9 berlogika satu, buzzer menyala.
Saat sound sensor dan sensor mq-9 berlogika 1, buzzer, led dan motor dc menyala.
Prinsip Kerja :
Saat sensor mq-9 mendeteksi adanya asap (berlogika 1), maka buzzer dan led akan menyala. Dimana besar tegangan output dari sensor sebesar 5v, kemudian arus menuju kaki base transistor. Vcc dari sensor menuju relay dan mendapat tegangan dari batrai 1, relay aktif, sehingga buzzer hidup. lalu dari relay menuju kolektor (Q1), emitter lalu ke ground.
Saat buzzer menyala maka suara dari buzzer akan ditangkap oleh sound sensor (berlogika 1), dimana voutnya sebesar 5v yang menuju kaki base Q2. Vcc dari sound sensor menuju baatrai 1 lalu ke relay 2, relay aktif, sehingga motor dc (ventilasi) dan led menyala. kemudian arus dari relay menuju kolektor (Q2), emitter, dan lalu ke ground.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar