Aplikasi TRUNI

 

KONTROL KENYAMANAN BELAJAR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat Dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

1. TUJUAN [Kembali]

1. Untuk memahami cara kerja transistor unipolar

2. Untuk memahami penggunaan transistor unipolar

3. Untuk membuat kondisi nyaman saat belajar agar belajar lebih afektif

2. ALAT DAN BAHAN [Kembali]

a. ) DC Generator

DC Generator ini adalah alat/komponen yang digunakan sebagai pemberi sumber tegangan pada rangkaian.

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).

c. ) Resistor

Resistor adalah perangkat elektronik yang berperan sebagai penghambat tengangan suatu rangkaian. Resistor ini memiliki berbagai variasi hambatan yang satuannya ohm.

d. ) Transistor Unipolar

    Transistor Unipolar : Adalah jenis transistor yang hanya memiliki satu buah sambungan kutub yang bermuatan positif dan negatif saja ( P-N ) .

e. ) Touch Sensor

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

f. ) Sensor Infrared

Sensor Infrared Proximity atau Sensor Pendeteksi Halangan menggunakan sinar inframerah untuk mendeteksi benda atau permukaan didepannya.

Fitur dan Spesifikasi Sensor :

Fitur	Spesifikasi
Nama	Sensor Infrared Proximity
Tipe	Module Sensor
Banyak Pin	3 Pin
Tegangan Masukan	3-5 Volt
Konsumsi Arus	23 mA saat 3.0V dan 43 mA saat 5.0V
Jarak pembacaan	2 - 30 cm (diatur dengan potensiometer)
Keluaran Sensor	Digital LOW
Lampu LED indikator	Ada

3. DASAR TEORI [Kembali]

a. ) DC Generator 

Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu: 

Konstruksi Generator DC

Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.

Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.

Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.

Prinsip kerja Generator DC

Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:

1. dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.
2. dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.

Proses pembangkitan tegangan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.

Gambar 2. Pembangkitan Tegangan Induksi.

Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti Gambar 2 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 2.(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral.

Gambar 3. Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator.

Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 3.(1), maka dihasilkan listrik AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 3.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positip.

• Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan AC.
• Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator DC, sebanding dengan banyaknya putaran dan besarnya arus eksitasi (arus penguat medan).

Jenis-Jenis Generator DC 

Seperti telah disebutkan diawal, bahwa generator DC berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker) dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Generator penguat terpisah
2. Generator shunt
3. Generator kompon 

c. ) Transistor Unipolar

Transistor Unipolar Adalah Transistor yang memiliki satu sambungan kutub, yang terbagi menjadi dua yaitu FET ( Field Effect Transistor ) memiliki JFET kanal P dan N, dan MOSFET memilki kanal P dan N. Fungsinya membuat N – Channe JFET menjadi sebuah versi solid – state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara grid dan katode. Keduanya bekerja di “depletion mode”, dan juga memilki impedansi input tinggi dan menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input.

    FET (Field Effect Transistor ) Terbuat dari bahan semikonduktor, mempunyai kaki yaitu gerbang (gate), sumber (source), dan cerat (drain). FET terbagi menjadi dua macam yaitu FET Kanal dan FET Kanal N. FET lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan depletion mode. Mode menandakan polaritas dan tegangan gate dibandingkan dengan source saat FET menghantar listrik. Dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan source, sedangkan dalam enhancement mode gate adalah positif. Jika gate lebih positif maka aliran arus diantara source dan aliran meningkat. Sebagian besar IGFET adalah tipe enhancement mode, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.

    Cara Kerja Transistor Unipolar Hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET ). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal. Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan

 

d. ) Resistor

Empat buah cincin berwarna dipergunakan untuk mengindikasikan nilai tahanan sebuah resistor tetap. Cincin ini ditempatkan saling berdekatan di salah satu ujung badan resistor. Warna tiap-tiap cincin mempresentasikan sebuah bilangan Disamping empat buah cincin tersebut terdapat lagi sebuah cincin pada bagian ujung resistor yang mempresentasikan toleransi. Berikut adalah cara penghitungan resistor :

Berikut adalah lambang resistor :

e. ) Sensor Touch

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 :

f. ) Infrared Sensor

Berikut adalah prinsip kerja sensor infrared proximity.

Seperti gambar diatas, Lampu LED pemancar inframerah memancarkan inframerah, jika inframerah menabrak sesuatu benda didepannya maka akan terpantul sebagian. Pantulan sinar inframerah yang berbalik arah akan mengenai sensor inframerah berjenis photodioda yang mana akan photodioda akan memberikan sinyal bahwa ada benda di depan sensor.

Berikut konsep diatas digunakan dalam sistem Sensor Infrared Proximity

diambil dari FactoryForward, cek bagian referensi.

Bagian-bagian Sensor Infrared Proximity

Gambar diatas adalah bagian-bagian sensor ini.

Berikut penjelasan bagian-bagian module.

Nomor	Deskripsi Fitur
1	Lampu LED Infrared Transmitter Lampu LED yang memancarkan sinar inframerah
2	Lampu LED Photodioda Photodioda yang menangkap sinar inframerah yang terpantul
3	IC Komparator Integrated Circuit Komparator yang digunakan untuk membandingkan sinyal analog dan menghasilkan sinyal digital. Biasanya menggunakan tipe LM393 atau LM358
4	Trimmer Variable Resistor Resistor yang dapat dirubah nilainya. Putar potensiometer ini untuk merubah jarak pembacaan sensor dalam jangkauan 2-30cm.
5	Power LED Lampu LED yang menyala menunjukkan module sensor ini sedang berjalan
6	Kaki Pin Output Kaki pin yang mengeluarkan sinyal hasil pembacaan sensor. High atau 1 saat tidak ada rintangan didepan sensor dan Low atau 0 saat ada rintangan.
7	Kaki Pin GND Kaki pin negatif kutub tegangan. GND atau ground, hubungkan pin ini ke kutub negatif sumber daya listrik
8	Kaki Pin VCC Kaki pin positif kutub tegangan. Hubungkan ke kutub positif sumber daya 3.0 - 5.0 Volt
9	Lampu LED Indikator Lampu LED ini menyala menunjukkan adanya rintangan di depan sensor. Jadi selain pin output, pembacaan sensor dapat dilihat dari menyala tidaknya lampu ini.

Grafik sensor Infrared :

4. PERCOBAAN [Kembali]

a. ) Prosedur Percobaan

1) Susun Rangkaian seperti susunan pada gambar

2. ) Letakkan Touch Sensor pada bagian atas meja dan Infrared sensor pada bagian samping meja yang mengarah ke tempat duduk

3. ) Ketika kita duduk maka lampu akan hidup

4. ) Ketika tangan kita menulis, maka tangan akan menyentuh touch sensor yang akan mengaktifkan kipas

b. ) Rangkaian

c. ) Prinsip Kerja

    

            Ketika kita belajar, maka kita akan duduk dikursi sehingga sensor infrared mendeteksi adanya benda sehingga sensor infrared berlogika 1, ketika sensor infrared berlogika satu, maka akan ada tegangan yang mengalir dari sensor menuju resistor, lalu menuju kaki gate transistor yang menyebabkan transistor aktif sehingga terhubung kaki drain dan source, hal ini menyebabkan adanya arus yang mengalir dari supply ke relay, lalu kaki drain dan source dan diteruskan ke ground sehingga relay aktif dan switch bergeser, hal ini menyebabkan rangkaian output terhubung sehingga lampu hidup.

    Ketika kita bersandar, maka kita akan duduk dikursi sehingga sensor touch mendeteksi adanya sentuhan sehingga sensor touch berlogika 1, ketika sensor touch berlogika satu, maka akan ada tegangan yang mengalir dari sensor menuju resistor, lalu menuju kaki gate transistor yang menyebabkan transistor aktif sehingga terhubung kaki drain dan source, hal ini menyebabkan adanya arus yang mengalir dari supply ke relay, lalu kaki drain dan source dan diteruskan ke ground sehingga relay aktif dan switch bergeser, hal ini menyebabkan rangkaian output terhubung sehingga kipas hidup.

    

d. ) Video

e. ) Link Dowload

• HTML : Di sini
• Video : Download
• Proteus : Download
• Library : Download
• datasheet DC Generator klik disini 
• datasheet transistor klik disin
• Datasheet relay : Download
• Datasheet transistor : Download  
• Datasheet motor listrik : Download