Parkir Otomatis
Parkir Otomatis Menggunakan
Sensor Infrared, Sensor Touch, dan PIR Sensor
1. Tujuan [Daftar]
- Dapat memahami sistem rangkaian aplikasi parkir otomatis menggunakan sensor infrared, sensor touch, dan PIR sensor.
- Mengaplikasikan rangkaian aplikasi parkir otomatis kedalam software proteus
- Untuk dapat mengetahui penggunaan aplikasi parkir otomatis
- Untuk dapat lebih memahami karakteristik parkir otomatis
- Untuk menyelesaikan tugas besar yang diberikan Bapak Dr. Darwison.
2. Alat dan Bahan [Daftar]
A. Alat
B. Bahan
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.
Op-Amp adalah singkatan dari Operational Amplifier. Merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. IC Op-Amp adalah piranti solid-state yang mampu mengindera dan memperkuat sinyal, baik sinyal DC maupun sinyal AC. Op amp berfungsi sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik DC maupun AC juga sebagai penguat diferensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah. OpAmp banyak dimanfaatkan dalam peralatan-peralatan elektronik sebagai penguat, sensor, mengeraskan suara, buffer sinyal, menguatkan sinyal, mengitegrasikan sinyal. Selain itu digunakan pula dalam pengaturan tegangan, filter aktif, intrumentasi, pengubah analog ke digital dan sebaliknya.
5) Ground
Komponen Input
- * Operating voltage 2.0V~5.5V
- * Operating current @VDD=3V, no load, SLRFTB=1
- * The response time max about 60mS at fast mode, 220mS at low power mode @VDD=3V
- * Sensitivity can adjust by the capacitance (0~50pF) outside
- * Have two kinds of sampling length by pad option (SLRFTB pin)
- * Stable touching detection of human body for replacing traditional direct switch key
- * Provides Fast mode and Low Power mode selection by pad option (LPMB pin)
- * Provides direct mode ‘toggle mode by pad option (TOG pin), Open drain mode by bonding option, OPDO pin is open drain output, Q pin is CMOS output
- * All output modes can be selected active high or active low by pad option (AHLB pin)
- * Have the maximum on time 100sec by pad option (MOTB pin)
- * Have external power on reset pin (RST pin)
- * After power-on have about 0.5sec stable-time, during the time do not touch the key pad, And the function is disabled
- * Auto calibration for life and the re-calibration period is about 4.0sec, when key has not be touched
Spesifikasi :
- Deteksi sudut 120 derajat.
- Kisaran deteksi 7m.
- Ukuran: 32x24mm
- Output sinyal switch TTL output sinyal tinggi (3.3 V), output sinyal rendah (0.4 V).
- Waktu pemicu dapat disesuaikan 0,3 detik hingga 10 menit.
- Umum digunakan dalam perangkat anti-pencurian dan peralatan lainnya.
- Modul telah dipaksa untuk mengatur bekerja memicu dapat digunakan kembali
- Tegangan kerja 4,5 untuk 20V
.jpeg)
Komponen Output
- Infra merah : 1,6 V.
- Merah : 1,8 V – 2,1 V.
- Oranye : 2,2 V.
- Kuning : 2,4 V.
- Hijau : 2,6 V.
- Biru : 3,0 V – 3,5 V.
- Putih : 3,0 – 3,6 V.
- Ultraviolet : 3,5 V.
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi atau solenoid di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kotak saklar akan menutup. Pada saat rus dihentikan, gaya magnet akan dihentikan, gaya magnet akan hilang. Tuas akan kembali ke posisi semuladan kontak saklar kembali terbuka.relay biasanya digunakan untuk menggerakan arus atau tegangan yang besar
Pada dasarnya relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu:
- Electromagnet
- Armature
- Switch contact point (saklar)
- Spring
Kontak poin relay terdiri atas dua yaitu :
- Normally close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi close
- Normally open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi open
3. Dasar Teori [Daftar]
Touch sensor merupakan sebuah lapisan penerima input dari luar monitor. Input dari touchscreen adalah sebuah sentuhan, maka dari itu sensornya juga merupakan sensor sentuh. Biasanya sensor sentuh berupa sebuah panel terbuat dari kaca yang permukaannya sangat responsif jika disentuh. Touch sensor ini diletakkan di permukaan paling depan dari sebuah layar touchscreen, dengan demikian area yang responsif terhadap sentuhan menutupi area pandang dari layar monitor. Maka dari itu ketika kita menyentuh permukaan layar monitornya, input juga telah diberikan oleh kita. Teknologi touch sensor yang kini banyak digunakan terdiri dari tiga macam, seperti yang telah dijelaskan di atas, yaitu Resistive touchscreen, Capasitive touchscreen, dan Surface wave touchscreen. Semua jenis sensor ini memiliki cara kerja yang sama, yaitu menangkap perubahan arus dan sinyal-sinyal listrik yang ada pada sensor tersebut, merekamnya dan mengubahnya menjadi titik-titik koordinat yang berada di atas layar, sehingga posisi tepat dari sebuah sentuhan dapat langsung diketahui dengan benar.
Cara kerja
Mengetahui keberadaan dan lokasi suatu “sentuhan” di dalam suatu area dengan membaca titik-titik koordinat dari sumber sentuhan yang menempel pada layar. Pada kondisi ini touch sensor mengacu pada kontak atau sentuhan pada layar dengan menggunakan jari atau tangan. Teknologi ini juga bisa mengetahui sentuhan dari obyek pasif seperti stylus dan sejenisnya. Touch sensor merupakan sebuah monitor yang sensitif terhadap sentuhan dan tekanan (resistif), sehingga perangkat ini memiliki dua fungsi yaitu, sebagai perangkat output karena menampilkan informasi dan input karena menerima informasi. Data yang dihasilkan dari sentuhan ini tentunya adalah data mengenai posisi tangan kita yang menyentuh sinyal ultrasonic tersebut. Jika ini dilakukan secara kontinyu dan terdapat banyak sekali sensor gelombang ultrasonic pada media yang disentuhnya, maka jadilah sebuah perangkat touch sensor yang dapat digunakan.
Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.
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 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 bagian bagian yang mempunyai perannya masing masing yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.
Gambar 2
Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia) dimana sensor ini membutuhkan tegangan masukan sebesar 5 Vdc 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
Grafik
Rumus mencari kecepatan deteksi sensor,
   Gambar 2 |
4) Op Amp
Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa
disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak
digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat
audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC,
rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.
Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian
terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat
operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di
dalamnya.
Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu;
1. Gain sangat besar (AOL >>).
1. Penguatan open loop adalah sangat besar karena
feedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga.
2. Impedansi input sangat besar (Zi >>).
Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input
3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<).
ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan
input sepenuhnya dapat dikuatkan.
Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output
stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkan dengan
Zo <<.
Non Inverting Detektor
Dengan Vref = bertegangan positif
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti
gambar 78.
Gambar 78 Rangkaian detektor non invertingDengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan +Vref = V2 sehingga
bentuk gelombang tegangan output Vo ( Vo(max) = ±Vsat = AOL .(V1 - V2 ) ) yang dihasilkan dengan simulasi multisim adalah seperti gambar 79.
Gambar 79 Bentuk gelombang input dan gelombang output
Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 80.
Dengan Vi > 0 maka Vo = +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo = -Vsat.
Gambar 80 kurva karakteristik I-O
Non Inverting Amplifier
Rangkaian non inverting amplifier (tidak membalik) adalah seperti gambar 122, input dimasukkan ke kaki non inverting sehingga tegangan
output yang dihasilkan sefasa dengan tegangan input. Untuk mencari turunan
penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan dahulu dengan input dc
positif, seperti gambar 123.
Gambar 122 Rangkaian non inverting amplifier
Gambar 123 Rangkaian non inverting amplifier dengan input dc positif
Dari rangkaian gambar 123 dengan syarat op-amp ideal Ed = 0 maka VA
= Vi sehingga rangkaian dapat disederhanakan untuk mencari arus I seperti
gambar 124.
Gambar 124 Rangkaian untuk menghitung arus I
Dengan I = Vi/Ri maka dapat dicari ACL rangkaian non inverting amplifier gambar 123
Adapun hasil simulasi bentuk gelombang I-O seperti gambar 125 dan
karakteristik I-O seperti gambar 126.
Gambar 125 Bentung gelombang tegangan output VO dengan input Vac
Gambar 126 Kurva karakteristik I-O
5) Transistor
1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58.
Gambar 58 Rangkaian Fixed bias
2.Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang
ditambahkan tahanan RE seperti gambar 59.
Gambar 59 Rangkaian Emitter-Stabilized Bias
sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah
sebesar (β+1)RE.
3. Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan
input VBB seperti gambar 60.
Gambar 60 Rangkaian Self Bias
4. Percobaan [Daftar]
Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.
Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya.
Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu; 1. Gain sangat besar (AOL >>).
1. Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga.
2. Impedansi input sangat besar (Zi >>).
Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input
3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<).
ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan
input sepenuhnya dapat dikuatkan.
Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output
stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkan dengan
Zo <<.
Non Inverting Detektor
Dengan Vref = bertegangan positif
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti
gambar 78.
Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan +Vref = V2 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo ( Vo(max) = ±Vsat = AOL .(V1 - V2 ) ) yang dihasilkan dengan simulasi multisim adalah seperti gambar 79.
Rangkaian non inverting amplifier (tidak membalik) adalah seperti gambar 122, input dimasukkan ke kaki non inverting sehingga tegangan output yang dihasilkan sefasa dengan tegangan input. Untuk mencari turunan penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan dahulu dengan input dc positif, seperti gambar 123.
Dari rangkaian gambar 123 dengan syarat op-amp ideal Ed = 0 maka VA = Vi sehingga rangkaian dapat disederhanakan untuk mencari arus I seperti gambar 124.
Gambar 124 Rangkaian untuk menghitung arus I
Dengan I = Vi/Ri maka dapat dicari ACL rangkaian non inverting amplifier gambar 123
5) Transistor
1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58.
Gambar 58 Rangkaian Fixed bias
2.Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE seperti gambar 59.
Gambar 59 Rangkaian Emitter-Stabilized Bias
sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE.
Gambar 60 Rangkaian Self Bias
4. Percobaan [Daftar]
A. Prosedur Percobaan
1. Siapkan software proteus anda
2. Siapkan komponen yang dibutuhkan
3. Mulailah rangkai rangakaian seperti gambar dibawah ini
4. Jalankan rangkaian
B. Rangkaian Simulasi
1. Ketika sensor belum bekerja
2. Ketika sensor bekerja
5. Prinsip Kerja [Daftar]
Ketika mobil telah diparkirkan didalam parkiran. Mobil akan menginjak sensor berat yang terletak di atas lantai parkiran, maka sensor loadcell akan mendeteksi adanya mobil ketika melebihi 22%. Hal ini membuat sensor berat akan aktif. Ketika beban pada loadcell 22%, sensor berat akan mengeluarkan tegangan output sebesar 2,14 volt. Lalu di umpankan ke kaki non inverting OPAMP dan dibandingkan dengan kaki inverting karena tegangan pada kaki non inverting lebih besar maka output OPAMP plus saturasi(+) ,V referensi didapat dari Vref = Persentase potensiomneter X tegangan pada potensiometer . Rangkaian ini adalah detector non inverting dengan Vout = Aol (V1-V2). AOL untuk Op-amp 1458 sama seperti op amp lainnya, dimana terjadi penguatan yang tak terhingga kira kira 100.000 kali. Maka berlakulah rumus Vsaturasi = Vs-2. lalu arus mengalir ke resistor lalu ke kaki base trasintor sehingga tegangan pada kaki base transistor sebesar 0,85 V dengan begitu maka transistor jadi ON ,dengan ON nya transistor maka ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengaliri relay sehingga relay menjadi ON ,sehingga switch relay bergeser dari kanan ke kiri lalu ke batrai 12V dan motor bergerak sehingga lampu indikator menyala dan motor listik pun hidup. ketika motor hidup maka mobil yang baru masuk tidak akan diarahkan ke parkiran yang telah terisi.
6. Video Percobaan [Daftar]
7. Download File
- HTML Klik disini
- Rangkaian _Klik disini
- Datasheet Infrared Sensor Klik disini
- Datasheet PIR Sensor Klik disini
- Datasheet Touch sensor Klik disini
- Datasheet Baterai Klik disini
- Datasheet Buzzer Klik disini
- Datasheet Motor Klik disini
- Datasheet Dioda
- Datasheet Relay klik disini
- Datasheet Motor klik disini
- Datasheet Lamp klik disini
- Datasheet Op-Amp klik disini
- Datasheet Loadcell klik disini
- Library Sensor Klik disini
- Datasheet Voltmeter Klik disini
- Datasheet Resistor
- Datasheet Op-Amp
- Datasheet Loadcell klik disini
- Datasheet Potensiometer klik disini
Komentar
Posting Komentar