Pendeteksi Asam Atau Basa Larutan

 rangkaian ini didasari dari gambar 15.2 halaman 671

Tujuan:

1.      Untuk mempermudah penentuan jenis larutan

2.     Untuk mengetahui kinerja dari sensor air

ALAT DAN BAHAN

          Komponen yang digunakan pada rangkaian yang disimulasikan diantaranya:

A.    alat

    1. Generator AC

    B.     bahan

1. resistor 10k, 330, 100k ohm

Spesifikasi :

Tolerance: ± 1%

Resistance Value: 1K Ohm

2. potensiometer 10k 

3. dioda 1n4148

Specifications
Diode Type	Small Signal
Forward Current If(AV)	150mA
Repetitive Reverse Voltage Vrrm Max	100V
Forward Voltage VF Max	1V
Reverse Recovery Time trr Max	4ns
Forward Surge Current Ifsm Max	2A
Operating Temperature Range	-65°C to +200°C
Diode Case Style	DO-35
No. of Pins	2
MSL	-

4. dioda 1n4002

Pin Configuration

Pin No.	Pin Name	Description
1	Anode	Current always Enters through Anode
2	Cathode	Current always Exits through Cathode

 

1N4002 Diode Features

• Average forward current is 1A
• Non-repetitive Peak  current is 30A
• Reverse current is 5uA.
• RMS reverse voltage is 70V
• Peak repetitive Reverse voltage is 100V
• Available in DO-41 Package

5. relay 5V

Relay Pin Configuration

Pin Number	Pin Name	Description
1	Coil End 1	Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground
2	Coil End 2	Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground
3	Common (COM)	Common is connected to one End of the Load that is to be controlled
4	Normally Close (NC)	The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NC the load remains connected before trigger
5	Normally Open (NO)	The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NO the load remains disconnected before trigger

 

Features of 5-Pin 5V Relay

• Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC
• Trigger Current (Nominal current) : 70mA
• Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC
• Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC
• Compact 5-pin configuration with plastic moulding
• Operating time: 10msec Release time: 5msec
• Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

6. lampu pijar

7. pir sensor

Pin Configuration of Rain Sensor:

S.No:	Name	Function
1	VCC	Connects supply voltage- 5V
2	GND	Connected to ground
3	D0	Digital pin to get digital output
4	A0	Analog pin  to get analog output

 

Raindrop Sensor Features:

• Working voltage 5V
• Output format: Digital switching output (0 and 1), and analog voltage output AO
• Potentiometer adjust the sensitivity
• Uses a wide voltage LM393 comparator
• Comparator output signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA
• Anti-oxidation, anti-conductivity, with long use time
• With bolt holes for easy installation
• Small board PCB size: 3.2cm x 1.4cm

DASAR TEORI

1. generator AC

Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday yang menyatakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan terbentuk gaya gerak listrik. Prinsip generator ini secara sederhana dapat dijelaskan bahwa tegangan akan diinduksikan pada konduktor apabila konduktor tersebut bergerak pada medan magnet sehingga memotong garis-garis gaya. Hukum tangan kanan berlaku pada generator dimana menyebutkan bahwa terdapat hubungan antara penghantar bergerak, arah medan magnet, dan arah resultan dari aliran arus yang terinduksi. Apabila ibu jari menunjukkan arah gerakan penghantar, telunjuk menunjukkan arah fluks, jari tengah menunjukkan arah aliran elektron yang terinduksi. Hukum ini juga berlaku apabila magnet sebagai pengganti penghantar yang digerakkan.

2. Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

3, dioda 1N4002

Contoh tipe dioda biasa adalah dioda 1N4002, 1N4148 dan 1N5402. Dioda ini banyak dipakai pada rangkaian power supply sebagai penyearah arus AC menjadi DC. Dioda biasa juga dipakai untuk rangkaian proteksi tegangan terbalik pada jalur masuk tegangan DC sebuah peralatan elektronik.

4. dioda 1n4148

Dioda Zener adalah dioda yang memiliki sifat berbeda dengan dioda biasa. Jika dioda biasa bekerja pada arus maju (forward) maka dioda zener memiliki sifat sebaliknya yaitu bekerja pada arus balik (reverse).

Dioda zener mempunyai batas tegangan reverse tertentu. Jika dikerjakan secara maju maka dioda zener akan bersifat seperti dioda biasa yaitu memiliki tegangan maju sebesar 0.7Volt atau 0.3Volt.

5. Relay

      Relai adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan seperangkat kontak sakelar. Susunan paling sederhana terdiri dari kumparan kawat penghantar yang dililit pada inti besi.

6. lampu pijar

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehi

7. rain sensor

Sensor hujan atau sakelar hujan adalah perangkat switching yang diaktifkan oleh curah hujan. Ada dua aplikasi utama untuk sensor hujan. Yang pertama adalah perangkat konservasi air yang terhubung ke otomatis sistem irigasi yang menyebabkan sistem mati jika terjadi curah hujan.

PERCOBAAN 

1. Prosedur Percobaan

• siapkan alat dan bahan yang diperlukan.
• sambungkan vcc pada relay yang terhubung dengan generator ac dan lampu danhubungkan juga resistor dan potensio dan pin 8 lm 358 dan 1n4002 dioda nya
• pada pin output rain sensor hubungkan resistor 10k yang terhubung dengan transisot yang terhubung dengan resistor dan resistor di pin output ang terhubung dengan potensi pin 4 kapasitor dan transistor pada pin 1
• hubungkan transistor ke pin 2 dan pada pin 1 hubungkan 1n148 dioda yang terhubung dengan kapasitor dan ressitor dan transistor
• transistor terhubung dengan dioda 1n4002 dan dioda terhbung ke relay

2. Rangkaian Simulasi

        a.foto rangkaian simulasi

 b. prinsip kerja 

rain sensor = pendeteksi larutan

IC LM358 = Penguat invertin

Potensio 10k = Sensitivitas rangkaian

Pada saat terdeteksi suatu larutan oleh rain sensor , apabila laturan yang terdeteksi memiliki ph dibawah 7 maka transistor bc 547 akan mengumpan balik dan menghidupan led biru yang menandakan asam dan apabila ph diatas 7 maka larutan tersebut diubah menjadi tegangan listrik yang selajutnya dikuatkan oleh OP-AMP IC LM358 menuju driver relay , sehingga lampu menyala karena relay dalam keadaan Normally Close. Lama waktu nyala lampu ditentukan oleh komponen C1. lampu menyala menandakan larutan basa.

 3. video

DOWNLOAD LINK

GAMBAR RESISTOR

GAMBAR POTENSIO

GAMBAR LAMPU

GAMBAR GENERATOR AC

GAMBAR rain sensor

GAMBAR RELAY

GAMBAR DIODA 1N4148

GAMBAR DIODA 1N4002

GAMBAR RANGKAIAN

VIDEO FILE

FILE RANGKAIAN 

Rangkaian Lampu Tepuk

 rangkaian ini didasari dari gambar

Tujuan:

1.      Untuk mengetahui hubungan reaksi terhadap suatu rangkaian

2.     Untuk mempermudah aktivitas 

ALAT DAN BAHAN

          Komponen yang digunakan pada rangkaian yang disimulasikan diantaranya:

A.    alat

1.     Power supply DC 9V

Power supply berfungsi sebagai sumber energi yang digunakan dalam simulasi ini sebesar 9V.

2. Bread Board 

    

breadboard berfungsi sebagai penguhubung komponen - komponen

B. bahan

1. Resistor

 

     Spesifikasi Resistor:

 

   Konfigurasi Resistor:

2. LED

 

               Spesifikasi LED:

 

               Konfigurasi LED:

                       

3. kapasitor

6. Transistor BC548

BC548 Pin Configuration

Pin Nomor	Nama Pin	Deskripsi
1	Collector	Arus mengalir melalui kolektor
2	Base	Mengontrol bias transistor
3	Emitter	Arus mengalir keluar melalui emitor

BC548 Transistor Features

• Bi-Polar NPN Transistor
• DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
• Continuous Collector current (IC) is 500mA
• Emitter Base Voltage (VBE) is 5V
• Base Current(IB) is 5mA maximum
• Available in To-92 Package

Sound Sensor 

      Spesifikasi dari Sound Sensor:

        ·         Tegangan kerja: DC 3.3-5V

        ·         Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

        ·         Dimensi: 32 x 17 mm

        ·         Indikasi keluaran sinyal

        ·         Output sinyal saluran tunggal

        ·         Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

        ·         Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

        ·         Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

Konfigurasi Sound Sensor   :

Relay

           

               Spesifikasi Relay:

 

               Konfigurasi relay:

dioda 1N4002  

Pin Configuration

Pin No.	Pin Name	Description
1	Anode	Current always Enters through Anode
2	Cathode	Current always Exits through Cathode

 

1N4002 Diode Features

• Average forward current is 1A
• Non-repetitive Peak  current is 30A
• Reverse current is 5uA.
• RMS reverse voltage is 70V
• Peak repetitive Reverse voltage is 100V
• Available in DO-41 Package

IC NE555

Spesifikasi IC 555:

• Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
• Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
• Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
• Maksimum output Arus : 200 mA
• Daya : 600 mW
• Suhu kerja antara : 0 to 70 °C

IC 7474

Two D-Type Flip-Flops

Outputs Directly Interface to CMOS, NMOS and TTL

Large Operating Voltage Range

Wide Operating Conditions

Not Recommended for New Designs Use 74LS74

Pin Number	Description
1	Clear 1 Input
2	D1 Input
3	Clock 1 Input
4	Preset 1 Input
5	Q1 Output
6	Complement Q1 Output
7	Ground
8	Complement Q2 Output
9	Q2 Output
10	Preset 2 Input
11	Clock 2 Input
12	D2 Input
13	Clear 2 Input
14	Positive Supply

lampu

BC547 Transistor

Pin Configuration

Pin Number	Pin Name	Description
1	Collector	Current flows in through collector
2	Base	Controls the biasing of transistor
3	Emitter	Current Drains out through emitter

 

BC547 Transistor Features

• Bi-Polar NPN Transistor
• DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
• Continuous Collector current (IC) is 100mA
• Emitter Base Voltage (VBE) is 6V
• Base Current(IB) is 5mA maximum
• Available in To-92 Package

DASAR TEORI

1. Resistor

    Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

2. dioda 1N4002

    Contoh tipe dioda biasa adalah dioda 1N4002, 1N4148 dan 1N5402. Dioda ini banyak dipakai pada rangkaian power supply sebagai penyearah arus AC menjadi DC. Dioda biasa juga dipakai untuk rangkaian proteksi tegangan terbalik pada jalur masuk tegangan DC sebuah peralatan elektronik.

 3. Relay

      Relai adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan seperangkat kontak sakelar. Susunan paling sederhana terdiri dari kumparan kawat penghantar yang dililit pada inti besi.

4. lampu pijar

    Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehi

5. kapasitor

    Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor berbeda dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik terutama tidak terjadi perubahan kimia pada bahan kapasitor, besarnya kapasitansi dari sebuah kapasitor dinyatakan dalam farad. Pengertian lain Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas, elektrolit dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebuat dengan kapasitansi atau kapasitas. Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x  1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis : Q = CV Dimana : Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farads) V = besar tegangan dalam V (volt) Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut : C = (8.85 x 10-12) (k A/t)

6. lampu pijar

    Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehi

7. Sensor Suara 

    sensor suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

8. BC547

    BC547 adalah transistor NPN sehingga kolektor dan emitor akan dibiarkan terbuka (bias terbalik) ketika pin dasar ditahan di tanah dan akan ditutup (bias maju) ketika sinyal diberikan ke pin dasar. BC547 memiliki nilai penguatan 110 hingga 800, nilai ini menentukan kapasitas amplifikasi transistor. Jumlah arus maksimum yang dapat mengalir melalui pin Collector adalah 100mA, oleh karena itu kami tidak dapat menghubungkan beban yang mengkonsumsi lebih dari 100mA menggunakan transistor ini. Untuk membiaskan transistor kita harus menyuplai arus ke pin basis, arus ini (IB) harus dibatasi hingga 5mA. Ketika transistor ini sepenuhnya bias maka dapat memungkinkan maksimum 100mA mengalir melintasi kolektor dan emitor. Tahap ini disebut Wilayah Saturasi dan tegangan tipikal yang diizinkan melintasi Collector-Emitter (VCE) atau Base-Emitter (VBE) masing-masing bisa 200 dan 900 mV. Ketika arus basis dilepas transistor menjadi mati penuh, tahap ini disebut sebagai Daerah Cut-off dan tegangan Emitor Basis bisa sekitar 660 mV.

9. IC NE555

    IC pewaktu 555 adalah sebuah sirkuit terpadu yang digunakan untuk berbagai pewaktu dan multivibrator. IC ini didesain dan diciptakan oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970 dan diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Signetics

PERCOBAAN 

1. Prosedur Percobaan

• siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan
• pada pin vcc sambungkan kepada resistor yang terhubung dengan pin 2 ne555 seabgai triger dan ne 55 terhubung dengan pin 3 ic 7474
• sambungkan pin 5 dari 7474 ke dioda yang terhubung ke relay yang memliki vsine dan lampu

2. Rangkaian Simulasi

a.foto rangkaian simulasi

b. prinsip kerja 

Mic = Sensor

IC NE555 = Pewaktu

IC 7474 = D-Flip Flop

Saat terdapat tepukan pertama , mic menangkap suara dan merubah suara tersebut menjadi tegangan lisrik yang selanjutnya mentrigger kaki basis sehingga terdapat tegangan yang juga mentrigger pin 2 IC NE555 . Output pin 3 IC NE555 mentrigger pin 3 IC 7474 yang mengaktifkan relay RL1 ke mode Normally Close sehingga lampu menyala karena menerima listrik AC melalui pole kaki relay. lampu terus menyala saat tepukan selesai.

Saat terdapat tepukan kedua , mic electret menangkap suara dan merubah suara tersebut menjadi tegangan lisrik yang selanjutnya mentrigger kaki basis sehingga terdapat tegangan yang juga mentrigger pin 2 IC NE555 . Output pin 3 IC NE555 mentrigger pin 3 IC 7474 yang menonaktifkan relay RL1 ke mode Normally Open sehingga lampu padam karena tidak menerima listrik AC melalui pole kaki relay.

 3. video

        Link Download

       Download file rangkaian [here]

        Download video [here]

        Download datasheet [here]

        Download gambar [here]

        Download HTML [here]

        Download Libarary sensor [here]