1. Tujuan [Kembali]
a. Mengaplikasikan sensor lm35 dalam kehidupan
b. Membuat rangkaian elektronika pendingin ruang otomatis dengan mikrokontroller dan sensor suhu
2.1 Alat
LM 35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.
· Motor DC
Motor DC adalah suatu peramgkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik (motion).
2.2 Bahan
· At Mega 16
At Mega 16 merupakan mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel keluarga AVR. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter dengan metode compare, interrup internal dan eksternal, serial UART, programmable watchdog timer, ADC dan PWM internal.
· LED
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.
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 NPN
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus atau penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modlasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik , dimana berdasarkan arus inputnya (BJT), atau tegangan inputnya (FET), memungkin pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Transistor sebagai penguat Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base. DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)
· Kapasitor
Kapasitor dalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
Konfigurasi kapasitor
Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansi Farad (F). Para rangkaian ini kapasitor berperan untuk menstabilkan tegangan input dan output dari regulator tegangan 7805.
· Kristal
Kristal adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai resonator. Kristal sering digunakan sebagai pembangkit frekuensi tinggi karna lebih stabil dibandingkan dengan induktor serta penggunaannya yang lebih mudah.
· IC L293D
IC L293D adalah sirkuit terpadu (IC) dual H-Bridge Driver untuk rangkaian motor DC. Driver motor ini bertindak sebagai penguat arus dengan mengambil sinyal kontrol arus rendah dan memberikan output ke sinyal kontrol arus yang lebih tinggi. Sinyal arus yang lebih tinggi ini lah yang digunakan untuk menggerakkan motor.
3. Dasar Teori
a.Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).
Cara menghitung nilai resistor
Tabel warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n) merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
b.Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang terbuat dari dari bahan semi konduktor jenis N dan jenis P. Transistor memiliki 3 kaki yaitu: basis (B), kolektor (C) dan emitor (E). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor dibedakan menjadi dua tipe, yaitu transistor jenis PNP dan transistor jenis NPN. Untuk membadakan transistor PNP dan NPN dapat dari arah panah pada kaki emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah ke dalam dan pada transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar.
Simbol Transistor :
dimana, iC = perubahan arus kolektor
iB = perubahan arus basis
hFE = arus yang dicapai
c. Kapastitor
Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama halnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.
Cara Membaca Nilai Kapasitor Keramik, Kapasitor Kertas dan Kapasitor non-Polaritas lainnya
Untuk Kapasitor Keramik, Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyester atau Kapasitor Non-Polaritas lainnya, pada umumnya dituliskan Kode Nilai dibadannya. Seperti 104J, 202M, 473K dan lain sebagainya. Maka kita perlu menghitungnya ke dalam nilai Kapasitansi Kapasitor yang sebenarnya.
Contoh untuk membaca Nilai Kode untuk Kapasitor Keramik diatas dengan Tulisan Kode 473Z. Cara menghitung Nilai Kapasitor berdasarkan kode tersebut adalah sebagai berikut :
Kode : 473Z
Nilai Kapasitor = 47 x 103
Nilai Kapasitor = 47 x 1000
Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut
d. LM35
Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah
.
Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.
Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :
- 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 suhu 25 ºC.
-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.
Tabel karakteristik LM35:
Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :
Vout LM35 = Temperature º x 10 mV
Datasheet
e. Atmega 16 (Mikrokontroler)
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu chip. Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory), beberapa port masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi. Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu serta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam chip yang sama dengen prosesornya (in chip).
Beberapa keistimewaan AVR ATMega16
1. Saluran Input/Output (I/O) ada 32 buah, yaitu PORTA, PORTB, PORTC, PORTD
2. ADC / Analog to Digital Converter 10 bit sebanyak 8 channel pada PORTA
3. 2 buah timer/counter 8-bit dan 1 buah timer/counter 16-bit dengan prescaler dan kemampuan pembanding
4. Watchdog timer dengan osilator internal
5. Tegangan operasi 2,75 - 5,5 V pada ATMega16L dan 4,5 - 5,5 V pada ATMega16
6. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
7. Antarmuka komparator analog
8. 4 channel PWM
9. kecepatan nilai (speed grades) 0 - 8 MHz untuk ATMega16L dan 0 - 16 MHz untuk ATMega16
Gambar rangkaian
Prosedur percobaan
Prinsip dari aplikasi ini yaitu : LM35 dihubungkan pada ATmega16 yang mana nantinya pada ATmega16 di inputkan program yang telah dibuat agar dapat mengaktifkan pendingin ruangan jika suhu yang terbaca adalah besar sama dengan 30 derajat celcius, jika suhu berada di bawah 30 celcius maka pendingin ruangan tidak akan hidup. Komponen yang digunakan sebagai kipas angin pada rangkaian adalah Motor DC, Output dari AT mega16 dihubungkan pada L293D yang nantinya saat Suhu berada pada 30 derajat celcius atau lebih akan memutar Motor DC. Pada rangkaian juga dipasang indikator lain yaitu LED yang akan berkedap kedip jika suhu yang terbaca oleh LM35 adalah besar sama dengan 30 derajat celcius
5. Rangkaian Simulasi
6.Video
7. Download File
Tidak ada komentar:
Posting Komentar