water quality

[menuju akhir]

Sistem Water Quality     

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. Link Download

1. Tujuan [kembali]

   Menerapkan aplikasi pada materi elektronika, sistem digital, dan sensor dalam sistem water quality.

2. Alat dan Bahan [kembali]

1) DC Voltmeter

Generator Daya

1) Baterai

 

2) Power Supply

B. Bahan:

1. Resistor

2. Dioda 1N4001

3. Transistor NPN BC547

4. OP AMP LS741

Komponen Input

1. Switch atau Button

2. Sensor Suhu LM35

3. Sensor HIH-5030

4. Sensor Rain

Komponen Output

1. LED

2. Relay

3. Motor DC 

4. Potensiometer

3. Dasar Teori [kembali]

• Motor DC

    

    Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

    Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

Konfigurasi Pin

Pin 1 : Terminal 1

Pin 2 : Terminal 2

                Spesifikasi Motor DC

        Prinsip kerja motor DC adalah berdasarkan interaksi antara medan magnet stator dan medan magnet rotor. Ketika arus listrik mengalir melalui kumparan stator, maka akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet stator ini akan berinteraksi dengan medan magnet rotor. Interaksi ini akan menghasilkan gaya yang menyebabkan rotor berputar.

Kecepatan putar motor DC dapat diatur dengan mengubah tegangan atau arus yang mengalir melalui kumparan kendali.

Berikut adalah beberapa jenis motor DC:

• Motor DC seri: Motor DC seri adalah jenis motor DC yang paling sederhana. Motor DC seri memiliki kumparan medan dan kumparan kendali yang dirangkai secara seri. Motor DC seri memiliki torsi yang tinggi, tetapi kecepatannya terbatas.
• Motor DC shunt: Motor DC shunt adalah jenis motor DC yang memiliki kumparan medan dan kumparan kendali yang dirangkai secara paralel. Motor DC shunt memiliki torsi yang lebih rendah daripada motor DC seri, tetapi kecepatannya lebih tinggi.
• Motor DC compound: Motor DC compound adalah jenis motor DC yang memiliki kumparan medan dan kumparan kendali yang dirangkai secara seri dan paralel. Motor DC compound memiliki torsi yang tinggi dan kecepatan yang tinggi.

Motor DC memiliki berbagai keunggulan, antara lain:

• Efisien: Motor DC memiliki efisiensi yang tinggi, yaitu sekitar 80%.
• Kontrol yang mudah: Motor DC dapat dikontrol dengan mudah dengan mengubah tegangan atau arus yang mengalir melalui kumparan kendali.
• Biaya yang rendah: Motor DC memiliki biaya yang relatif rendah.

Namun, motor DC juga memiliki beberapa kelemahan, antara lain:

• Berat: Motor DC memiliki berat yang lebih berat daripada motor AC.
• Ukuran: Motor DC memiliki ukuran yang lebih besar daripada motor AC.
• Ruis: Motor DC menghasilkan bunyi yang lebih bising daripada motor AC.

Motor DC banyak digunakan dalam berbagai peralatan, antara lain:

• Alat transportasi: Motor DC digunakan sebagai penggerak mobil listrik, motor skuter listrik, dan motor sepeda listrik.
• Peralatan industri: Motor DC digunakan sebagai penggerak mesin produksi, mesin pengolahan, dan mesin transportasi.
• Peralatan rumah tangga: Motor DC digunakan sebagai penggerak kipas angin, mesin cuci, dan blender.

• Voltmeter

Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik dari dua titik potensial listrik. Pada peralatan elektronik, voltmeter digunakan sebagai pengawasan nilai tegangan kerja.

Berdasarkan jenisnya, voltmeter dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

• Voltmeter Analog: Voltmeter analog adalah voltmeter yang menunjukkan hasil pengukurannya secara analog, yaitu dengan menggunakan jarum penunjuk. Voltmeter analog memiliki akurasi yang lebih rendah daripada voltmeter digital.
• Voltmeter Digital: Voltmeter digital adalah voltmeter yang menunjukkan hasil pengukurannya secara digital, yaitu dengan menggunakan angka. Voltmeter digital memiliki akurasi yang lebih tinggi daripada voltmeter analog.

Prinsip kerja voltmeter

Prinsip kerja voltmeter adalah berdasarkan prinsip kerja galvanometer. Galvanometer adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur arus listrik.

Voltmeter terdiri dari dua bagian utama, yaitu:

• Galvanometer: Galvanometer adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur arus listrik.
• Resistor: Resistor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk membatasi arus listrik.

Pada voltmeter analog, galvanometer dihubungkan secara seri dengan resistor. Besarnya arus listrik yang mengalir melalui galvanometer akan sebanding dengan beda potensial yang diukur. Jarum penunjuk akan bergerak sesuai dengan besarnya arus listrik yang mengalir melalui galvanometer.

Pada voltmeter digital, galvanometer dihubungkan secara paralel dengan resistor. Besarnya arus listrik yang mengalir melalui galvanometer akan sebanding dengan beda potensial yang diukur. Nilai beda potensial kemudian dikonversi menjadi angka digital dan ditampilkan pada layar.

Cara menggunakan voltmeter

Untuk menggunakan voltmeter, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

1. Hubungkan voltmeter ke sumber tegangan yang akan diukur.
2. Atur skala pengukuran voltmeter sesuai dengan tegangan yang akan diukur.
3. Baca hasil pengukuran pada layar voltmeter.

• SENSOR SUHU

    Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:

• 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.

        Sensor suhu ini terkalibrasi dalam satuan celcius dan mampu membaca nilai suhu dari 0˚C100˚C dan memiliki paraeter bahwa setiap kenaikan 1˚C tegangan keluaran naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150˚C. Pada perancangan menggunakan mikrokontroler ATmega8535, ADC yang digunakan adalah 10 bit, artinya data yang dihasilkan dari konversi adalah 0-1023. Untuk mengeluarkan output ADC dari mikrokontroler menggnakan rumus sebagai berikut : Hasil konversi ADC = (Vin*1024)/Vref Hasil output sensor kemudian akan diolah oleh mikrokontroler ATmega8535 yang kemudian nilainya akan ditampilkan pada layar lcd. Pada perancangan kakikakinya, kaki 1 terhubung power (0-5V), pin 2 sebagai output sensor yang akan terhubung dengan mikrokontroller ATmega8535, sedangkan pin 3 terhubung dengan ground.
    

                                            

Spesifikasi LM35 :

·         Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)

·         Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C

·         0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)

·         Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C

·         Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh

·         Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer

·         Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V

·         Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA

·         Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam

·         Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal

·         Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA 

Cara Kerja Sensor Suhu LM35 

    Dalam praktiknya proses antarmuka sensor LM35 dapat dikatakan sangat mudah. Pada IC sensor LM35 ini terdapat tiga buah pin kaki yakni Vs, Vout dan pin ground. Dalam pengoperasiannya pin Vs dihubungkan dengan tegangan sumber sebesar antara 4 – 20 volt sementara pin Ground dihubungkan dengan ground dan pin Vout merupakan keluaran yang akan mengalirkan tegangan yang besarnya akan sesuai dengan suhu yang diterimanya dari sekitar.

    Prinsip kerja alat pengukur suhu ini, adalah sensor suhu difungsikan untuk mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dengan kata lain panas yang ditangkap oleh LM35 sebagai sensor suhu akan diubah menjadi tegangan.

Source:

LM35 Datasheet

    Diagram sirkuit ditunjukkan di atas. Secara singkat, ada dua transistor di tengah gambar. Yang satu memiliki sepuluh kali luas emitor yang lain. Ini berarti ia memiliki sepersepuluh dari kerapatan arus, karena arus yang sama mengalir melalui kedua transistor. Ini menyebabkan tegangan melintasi resistor R1 yang sebanding dengan suhu absolut, dan hampir linier melintasi rentang yang kita pedulikan. Bagian "hampir" ditangani oleh sirkuit khusus yang meluruskan grafik tegangan versus suhu yang sedikit melengkung.

    Penguat di bagian atas memastikan bahwa tegangan di dasar transistor kiri (Q1) sebanding dengan suhu absolut (PTAT) dengan membandingkan keluaran kedua transistor. Amplifier di sebelah kanan mengubah suhu absolut (diukur dalam Kelvin) menjadi Fahrenheit atau Celsius, tergantung pada bagiannya (LM34 atau LM35). Lingkaran kecil dengan "i" di dalamnya adalah rangkaian sumber arus konstan. Kedua resistor dikalibrasi di pabrik untuk menghasilkan sensor suhu yang sangat akurat.     

Dilihat dari tipenya range suhu dapat dilihat sebagai berikut :

• LM35, LM35A -> range pengukuran temperature  -55ºC hingga +150ºC.
• LM35C, LM35CA -> range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.
• LM35D -> range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC. 

Kelebihan LM 35 :

• Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC
• Low self-heating, sebesar 0.08 ºC
• Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
• Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

Kekurangan LM 35:

• Membutuhkan tegangan untuk beroperasi.

grafik akurasi lm35 terhadap suhu:

• Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar Simbol Dioda

Cara Kerja Dioda

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

A. Kondisi tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

B. Kondisi tegangan positif (Forward-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

Rumus

• Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:

Simbol Transistor BC547

Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

h_FE = iC/iB

        dimana,   iC = perubahan arus kolektor 

        iB = perubahan arus basis 

        h_FE = arus yang dicapai

Rumus dari Transitor adalah :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Karakteristik Output

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Gelombang I/O Transistor

Jenis jenis bias pada transistor

• OP-AMP

Simbol  

 

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

Karakteristik 

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

 

Pengaplikasian

Inverting Amplifier

NonInverting

Komparator

Adder

- Sensor HIH-5030

Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

Sensor Kelembaban Tegangan Rendah Seri HIH-5030/5031 beroperasi hingga 2,7 Vdc, seringkali ideal dalam sistem bertenaga baterai dengan suplai nominal 3 Vdc. HIH 5030/5031 melengkapi jajaran sensor kelembapan 5 Vdc SMD (Surface Mount Device) kami yang sudah ada. Pengemasan SMD pada pita dan gulungan memungkinkan penggunaan dalam produksi pengambilan dan tempat otomatis bervolume tinggi, menghilangkan ketidakselarasan timbal ke lubang-lubang pada papan sirkuit cetak.

Sensor Kelembaban Seri HIH-5030/5031 dirancang khusus untuk pengguna OEM (Original Equipment Produsen) bervolume tinggi. Masukan langsung ke pengontrol atau perangkat lain dimungkinkan oleh sensor ini di dekat keluaran tegangan linier. Dengan penarikan arus tipikal hanya 200 A, Seri HIH-5030/5031 cocok untuk banyak sistem yang dioperasikan dengan baterai dengan konsumsi daya rendah.

Pertukaran sensor yang ketat mengurangi atau menghilangkan biaya kalibrasi produksi OEM. Seri HIH-5030/5031 menghadirkan kinerja penginderaan RH (Relative Humidity) berkualitas instrumentasi dalam SMD yang dapat disolder dengan harga bersaing. HIH-5030 adalah sensor kelembaban sirkuit terpadu tertutup.

HIH-5031 adalah sensor kelembapan sirkuit terpadu tertutup, tahan kondensasi, yang dilengkapi dengan filter hidrofobik dari pabrik sehingga dapat digunakan di banyak lingkungan kondensasi termasuk aplikasi industri, medis, dan komersial. Sensor RH menggunakan elemen penginderaan kapasitif polimer termoset yang dipangkas dengan laser dengan pengkondisian sinyal terintegrasi pada chip.

Konstruksi multilapis elemen penginderaan memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap sebagian besar bahaya aplikasi seperti kondensasi, debu, kotoran, minyak, dan bahan kimia lingkungan umum. Paket sampel tersedia.

Cara kerja
Kelembapan didefinisikan sebagai jumlah uap air dalam atmosfer udara atau gas lainnya. Parameter kelembapan dinyatakan dengan berbagai cara dan satuan yang sesuai didasarkan pada teknik pengukuran yang digunakan. Istilah yang paling sering digunakan adalah "Kelembaban Relatif (RH)", "Bagian Per Juta (PPM)" berdasarkan berat atau volume dan "Titik Embun/Embun Beku (D/F PT)", di mana dua yang terakhir adalah subkelas dari "Kelembaban Absolut (AB)". Unit Absolute Humidity dapat digunakan untuk hasil pengukuran utama karena dapat mengukur secara langsung nilai kandungan uap air. Sebaliknya, Kelembaban Relatif berlaku untuk hasil pengukuran sekunder, karena pengukuran nilai uap air diperantarai dengan cara tertentu.

Spesifikasi :

• 
  
• Output analog
• Sensor kelembaban relatif
• Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
• Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
• Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

•  Sensor Rain

  adalah salah satu jenis rain sensor berjenis resistive based, atau berbasis resistansi. Sensor ini merupakan salah satu jenis dari banyaknya keluarga sensor rain. Rain drop sensor sendiri adalah sebuah sensor yang digunakan untuk mendeteksi apakah terdapat tetesan - tetesan air hujan pada suatu tempat. Sensor ini umumnya digunakan pada aplikasi yang memerlukan aktifnya suatu proses ketika terjadi hujan (seperti aplikasi agrikultur, otomotif, dll). Spesifikasi dari sensor Rain (khususnya sensro FC 37 adalah sebagai berikut)

  
  

  - 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

   

  #### Pinout sensor

  Sensor tersebut memiliki mapping pinout sebagai berikut:

  

  
  
  

  
  

  AO : Adalah ouptut analog dari sensor, memiliki rentang dari 0 -  5V DC

  DO: Adalah output digital dari sensor, hanya bisa mengoutpukan nilai 0 atau 5V saja. Memiliki nilai threshold yang bisa diubah dengan mengatur sensitivitas sensor melalui potentiometer.

  VCC : Tegangan input untuk sensor

  GND : GND sensor

  
  

  
  

  #### Cara kerja dari sensor

  [[Rain sensor (FC 37)]] terdiri dari 2 bagian, yakni modul sensor untuk memproses hasil pembacaan, dan pad sebagai elemen sensing untuk mendeteksi tetesan hujan. Pad inilah bagian dari sensor yang digunakan untuk mendeteksi apakah terdapat tetesan hujan atau tidak. Pad sensing ini biasanya terdiri dari 2 buah lapisan, yakni lapisan atas dan lapisan tengah. Lapisan atas dari pad ini terdiri dari kolom lubang yang dilapisi oleh tembaga, dan lapisan tengah dari sensor ini diprint dengan jalur tembaga seperti gambar dibawah ini:

  
  

  Lapisan atas:

  
  

  

  
  

  
  

  
  

  Lapisan tengah

  
  

  

  
  

  Lubang - lubang dari lapisan atas dari sensor tersebut, terhubung secara internal ke jalur tembaga pada lapisan tengah sensor. Dapat dilihat pada lapisan atas sensor terdapat batasan dengan dimensi kecil, batasan ini diletakkan agar tetesan air hujan yang mengenai sensor tidak terpantul ke luar dan tetap berada pada lapisan sensor. Cara dari sensor mendeteksi tetesan air hujan adalah berdasarkan resistansi dari sensor tersebut.

  
  

  Diketahui bahwa air memiliki potensi menjadi konduktor yang baik, dan konduktivitas memiliki hubungan invers dengan resistansi. Kategori air yang bisa menjadi konduktor yang baik adalah dilihat dari besar resistansi yang dimiliki oleh tetesan air tersebut, diketahui persamaan resistansi adalah sebagai berikut

  
  

  

  
  

  dimana R adalah resistansi dari tetesan air, p adalah resistivitas suatu air, dan A adalah luas penampang dari tetesan hujan. Air murni memiliki resistivitas yang tinggi p = 18.2 M \Omega cm^2. Sehingga sulit menjadi konduktor yang baik. Namun, air hujan tidak sepenuhnya murni karena pada partikel air hujan terkandung zat elektrolit dalam bentuk garam dan memiliki rentang resistivitas p = 0.2M\Omega cm^2. Maka air hujan memiliki properti konduktivitas yang lebih baik dari air murni.

  
  

  Setelah mengetahui alasan kenapa air hujan bisa mengahantarkan listrik dengan baik, selanjutnya adalah mengaplikasikan konsep tersebut untuk mendeteksi tetesan hujan. Ketika tidak terdapat tetesan hujan pada pad sensor, maka konduktivitas pada pad tersebut kecil atau dengan kata lain resistansi dari pad tersebut semakin tinggi. Dan kondisi sebaliknya, apabila pada pad sensor tersebut terdapat tetesan air hujan yang memiliki properti konduktivitas yang baik, maka permukaan (surface) dari sensor tersebut memiliki konduktivitas yang tinggi, hal ini mengakibatkan resistansi pada sensor itu semakin mengecil. Untuk ilustrasinya bisa dilihat dibawah ini:

  
  

  

  
  

  
  

  Grafik response yang mengaitkan antara banyaknya tetesan air dengan resistansi permukaan pad sensor bisa dilihat pada gambar dibawah ini:

  

  
  

  Selain output analog, sensor ini juga mempunyai fungsi untuk mengoutputkan hasil pembacaan digital (1 atau 0), hal ini dicapai dengan menggunakan komparator LM393. Sebuah signal threshold yang bisa diatur dengan menggunakan potentiometer pada sensor tersebut diletakkan pada kaki inverting sementara kaki non inverting dihubungkan ke sensing plate dari sensor tersebut. Kemudian apabila tegangan pada pad > threshold maka output dari komparator adalah 1, jika tegangan pad < threshold maka output dari comparator adalah logika 0.

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

4. Percobaan [kembali]

Prinsip Kerja :

A. Sensor Suhu (LM35)

B. Sensor Kelembapan

C.Sensor Hujan

D.Sensor Water Level

5. Video [kembali]

6. Link Download [kembali]

Datasheet IC 74LS138 - Download

Datasheet  IC 8284 - Download

Datasheet IC 8086 - Download

Datasheet IC 74LS373 - Download

Datasheet IC 74LS245 - Download

Datasheet IC 74LS139 - Download

Datasheet IC 27128 - Download

Datasheet IC 6116 - Download

Datasheet IC 8255A - Download

Rangkaian Kumbung Jamur Tiram Putih [Download]

[menuju awal]