Smart Kitchen System
- Tomy Kurniawan dan Rajes Khana.(2018). "RANCANG BANGUN SISTEM PROTEKSI KEBAKARAN PADA MINI SMART KITCHEN BERBASIS ARDUINO". Universitas 17 Agustus 1945, Jakarta.
- Rizqi Sukma Kharisma dan Ardi Setiyansah.(2017). "PEMBUATAN SISTEM PENDETEKSI DINI KEBAKARAN MENGGUNAKAN ATMEGA8". Universitas Amikom Yogyakarta.
- Kustori.(2015). "Rancangan Alat Kontrol Pemadam Kebakaran Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Mega Dengan Menggunakan Sensor Asap, Suhu dan HMI (Human Machine Intrface) di Bandar Udara". Politeknik Penerbangan Surabaya.
- Alfian Gunadi, Andi Khaerun P.S., Achmad Januar, dan Femmy Yudiono.(2020). "SIMULASI PERANCANGAN SISTEM KEAMANAN DAPUR MENGGUNAKAN FLAME SENSOR, GAS SENSOR MQ2, DAN TEMPERATURE SENSOR DS18B20 BERBASIS ARDUINO". Universitas Mulawarman (UNMUL), Samarinda.
- Marselinus M. Kali, Jonshon Tarigan, Andreas Ch. Louk.(2016). "SISTEM ALARM KEBAKARAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRA RED DAN SENSOR SUHU BERBASIS ARDUINO UNO". Universitas Nusa Cendana, Kupang.
2) Sensor MQ-2
12) Buzzer
Konfigurasi Pin:
Spesifikasi:
1. Tegangan operasi 4-8V DC
2. Arus <30mA
3. Frekuensi Resonansi 2300Hz
13) Potensiometer
UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit seria. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal. Jarak komunikasi yg digunakan tidak lebih dari 15 meter dengan kecepatan 20 kb/s.
Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel arduino yang menggunakan mikrokontroler ATMEGA328”. (Kadir, 2013:16). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
Bagian-bagian Arduino Uno:
a. Soket USB
Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop. Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.
b. Digital Pin I/O
Digital Pin I/O adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen atau rangkaian digital. Pada Arduino Uno terdapat 14 digital pin yang berfungsi memberikan nilai logika (0 atau 1). Pin berlabel “~” adalah pin PWM (Pulse Width Modulation).
c. Analog Pin
Analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog, seperti dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dan lainya lalu mengubahnya menjadi nilai digital. Pada arduino Uno terdapat 6 analog pin dari A0 sampai A5.
d. LED Power Indicator
LED yang akan menyala dan menandakan Arduino telah mendapatkan supply listrik yang sesuai.
e. Tombol RESET
Digunakan untuk mereset atau mengulang program Arduino dari awal
f. Power Jack
Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 5V-12V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB. Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB. Sehingga tidak perlu memasang baterai/adaptor saat memprogram Arduino.
Microcontroller | Atmega328P |
Operating Voltage | 5V |
Input Voltage (recommended) | 7 – 12 V |
Input Voltage (limit) | 6 – 20 V |
Digital I/O Pins | 14 (of which 6 provide PWM output) |
PWM Digital I/O Pins | 6 |
Analog Input Pins | 6 |
DC Current per I/O Pin | 20mA |
DC Current for 3.3V Pin | 50mA |
Flash Memory | 32KB of which 0.5KB used by bootloader |
SRAM | 2 KB |
EEPROM | 1 KB |
Clock Speed | 16 Hz |
Sensor MQ-2 adalah salah satu sensor yang sensitif terhadap asap rokok. Bahan utama sensor ini adalah SnO2 dengan konduktifitas rendah pada udara bersih. Jika terdapat kebocoran gas konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi, setiap kenaikan konsentrasi gas maka konduktifitas sensor juga naik. Bahan utama sensor ini adalah SnO2 dengan konduktifitas rendah pada udara bersih. Jika terdapat kebocoran gas konduktifitas sensor menjadi lebih tinggi, setiap kenaikan konsentrasi gas maka konduktifitas sensor juga naik. Sensor MQ-2 sensitif terhadap gas LPG, Propana, Hidrogen, Karbon Monoksida, Metana dan Alkohol serta gas mudah terbakar diudara lainnya.
Konfigurasi Sensor MQ-2:
Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi dari sensor MQ-2:
1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
2. Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.4.
4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
Prinsip Kerja MQ-2:
Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya. Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog. Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.
Sensor api digunakan untuk mendeteksi api atau radiasi. Sensor ini juga dapat mendeteksi sumber cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 760 nm hingga 1100 nm. Infa merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan panjang gelombang 700 nm sampai 1 mm.
Sedangkan cahaya ultraviolet memancarkan cahaya dengan panjang gelombang sekitar 300 nm – 400 nm. Sensor ini bisa mendeteksi cahaya tampak, sinar infra merah dan sinar ultraviolet. Prinsip kerja sensor api adalah dimulai dari bahwa api akan bisa dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet, dan dari situ semacam sensor dalam flame sensor akan bekerja untuk membedakan spektrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut.(Irkam, 2014:76)
Sensor ini memiliki karakteristik tegangan keluaran saat tidak ada api dan keluaran rendah saat ada api dengan panjang gelombang rendah . Sensor ini dapat mendeteksi gelombang infra merah yang dipancarkan oleh api, sehingga sensor tersebut dapat digunakan sebagai pendeteksi kebakaran.
Sensor ini juga bisa dikemas dalam bentuk modul. Sensor ini memiliki jarak pembacaan (kurang lebih) 100 Cm dengan pembacaan secara garis lurus dari titik api ke sensor. Lampu indikator LED mati atau logika Low (0) jika tidak medeteksi api, sedangkan lampu indikator LED menyala atau logika High (1). Modul ini mempunyai empat pin dan beberapa komponen yang melengkapinya, dengan fungsi masing-masing seperti berikut:
1. VCC: pin ini dihubungkan ke sumber tegangan antara 3,3V hingga 5V.
2. GND: pin ini dihubungkan ke ground.
3. D0: pin ini dihubungkan ke pin digital, dan memberikan keluaran berbentuk digital ( LOW atau HIGH)
4. A0: pin yang dihubungkan ke pin analog input, dan memberikan nilai integer antar 0 dan 1023. 4
5. LM393: IC pendamping atau biasa disebut IC komparator memiliki fungsi untuk membandingkan dua jenis tegangan yang terdapat pada kedua input pada IC tersebut.
6. Photo NPN / Photo Transistor: Transistor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik dan memiliki penguat (gain) Internal.
Prinsip Kerja Sensor Api:
Secara umum, prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung ultraviolet, infrared, atau pencitraan visual api, dapat mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika telah terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared.
Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar dan fototransistor sebagai penerima cahaya infra merah. (http://elektronika-dasar.web.id/infra-red-ir-detektor-sensor-infra-merah/) Led infrared sebagai pemancar cahaya infra merah merupakan singkatan dari Light Emitting Diode Infrared yang terbuat dari bahan Galium Arsenida (GaAs) dapat memancarkan cahaya infra merah dan radiasi panas saat diberi energi listrik. (M. Aksin. 2013).
Fototransistor sebagai penerima cahaya infra merah merupakan tranduser yang dapat mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik. (Petruzella, Frank : 2001, Hal 259). Fototransistor adalah sebuah penerima cahaya infra merah yang merupakan kombinasi fotodioda dan penguatan transistor (Malcolm Plant, Jan stuart. 1985).
Fototransistor memiliki dengan sensitifitas yang lebih tinggi dibandingkan fotodioda, tetapi dengan waktu respon yang secara umum akan lebih lambat daripada fotodioda. Bentuk dan konfigurasi pin fototransistor. Fototransistor memiliki karakteristik dan keunggulan, sebagai berikut:
1. Tegangan Output merupakan tegangan digital atau sudah mempunyai logika 1 atau logika 0.
2. Tidak membutuh Pre-Amp sebagai penguat sinyal.
3. Tegangan yang dibutuhkan relatif rendah, yaitu cukup dengan 5 Volt DC.
4. Aplikasi Pembuatan Proyek atau alat elektronika menggunakan fotoransistor lebih mudah.
5. Mendukung logika TTL dan CMOS.
6. Pendeteksi jarak dekat.
7. Respon waktu cukup cepat.
8. Dapat digunakan dalam jarak lebar.
Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler. Module sensor ini tergolong kedalam elemen resistif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC.
Kelebihan dari module sensor ini dibanding module sensor lainnya yaitu dari segi kualitas pembacaan data sensing yang lebih responsif yang memliki kecepatan dalam hal sensing objek suhu dan kelembaban, dan data yang terbaca tidak mudah terinterverensi. Sensor DHT11 pada umumya memiliki fitur kalibrasi nilai pembacaan suhu dan kelembaban yang cukup akurat. Penyimpanan data kalibrasi tersebut terdapat pada memori program OTP yang disebut juga dengan nama koefisien kalibrasi. Sensor ini memiliki 4 kaki pin, dan terdapat juga sensor DHT11 dengan breakout PCB yang terdapat hanya memilik 3 kaki.
Karakteristik :
1. Input tegangan 3v hingga 5V
2. Konsumsi arus maksimal 2.5mA saat digunakan selama konversi (saat meminta data)
3. Kelembaban 20-80% dengan akurasi 5%
4. Baik untuk pembacaan suhu 0-50 ° C dengan akurasi ± 2 ° C
5. Pengambilan data minimal 1 Hz (sekali setiap detik)
LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 adalah jenis media tampilan atau Display dari bahan cairan kristal sebagai penampil utama.LCD 16x2 dapat menampilkan sebanyak 32 karakter yang terdiri dari 2 baris dengan tiap baris menampilkan 16 karakter.Pada Arduino untuk mengendalikan LCD Karakter 16x2 untuk librarynya secara default sudah ada librarynya yaitu LiquidCrystal.h. LCD ada bermacam-macam ukuran 8x1, 16x1, 16x2, 16x4, 20x4. Untuk mengendalikan atau mengontrol macam-macam LCD Karakter di atas dapat menggunakan Tutorial ini, perbedaannya hanya pada inisialisasi jumlah kolom dan baris.
1. Pin out diagram LCD 16X2:
2. Pin1 (Ground / Source Pin): Ini adalah pin tampilan GND, digunakan untuk menghubungkan terminal GND unit mikrokontroler atau sumber daya.
3. Pin2 (VCC / Source Pin): Ini adalah pin catu tegangan pada layar, digunakan untuk menghubungkan pin catu daya dari sumber listrik.
4. Pin3 (V0 / VEE / Control Pin): Pin ini mengatur perbedaan tampilan, yang digunakan untuk menghubungkan POT yang dapat diubah yang dapat memasok 0 hingga 5V.
5. Pin4 (Register Select / Control Pin): Pin ini berganti-ganti antara perintah atau data register, digunakan untuk menghubungkan pin unit mikrokontroler dan mendapatkan 0 atau 1 (0 = mode data, dan 1 = mode perintah).
6. Pin5 (Pin Baca / Tulis / Kontrol): Pin ini mengaktifkan tampilan di antara operasi baca atau tulis, dan terhubung ke pin unit mikrokontroler untuk mendapatkan 0 atau 1 (0 = Operasi Tulis, dan 1 = Operasi Baca).
7. Pin 6 (Mengaktifkan / Mengontrol Pin): Pin ini harus dipegang tinggi untuk menjalankan proses Baca / Tulis, dan terhubung ke unit mikrokontroler & terus-menerus dipegang tinggi.
8. Pin 7-14 (Pin Data): Pin ini digunakan untuk mengirim data ke layar. Pin ini terhubung dalam mode dua-kawat seperti mode 4-kawat dan mode 8-kawat. Dalam mode 4-kawat, hanya empat pin yang terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 3, sedangkan dalam mode 8-kawat, 8-pin terhubung ke unit mikrokontroler seperti 0 hingga 7.
9. Pin15 (+ve pin LED): Pin ini terhubung ke +5V
10. Pin 16 (-ve pin LED): Pin ini terhubung ke GND.
LED (Light Emitting Diode) atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. Pada praktikum ini digunakan LED berwarna hijau yang terbuat dari bahan semikonduktor Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) dengan wavelength 550-570 nm dan LED merah dengan panjang gelombang 620-740 nm. Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.
Cara kerja dari LED, seperti dikatakan sebelumnya, 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. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. 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). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.
Prinsip Kerja 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), Armature Winding (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.
Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω).
Cara menghitung nilai resistor:
a. Nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
b. Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor:
Perhitungan:
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). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Fungsi Relay:
Seperti yang telah di jelaskan tadi bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar elektrik, namun jika di aplikasikan ke dalam rangkaian elektronika, relay memiliki beberapa fungsi yang cukup unik. Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke dalam sebuah rangkaian elektronika.
1. Mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan menggunakan bantuan signal tegangan rendah.
2. Menjalankan logic function atau fungsi logika.
3. Memberikan time delay function atau fungsi penundaan waktu.
4. Melindungi motor atau komponen lainnya dari korsleting atau kelebihan tegangan.
Prinsip Kerja Relay:
Setelah mengetahui pengertian serta fungsi dari relay, anda juga harus mengetahui cara kerja atau prinsip kerja dari relay. Namun sebelumnya anda perlu mengetahui bahwa pada sebuah relay terdapat 4 bagian penting yaitu electromagnet (coil), Armature, Switch Contact Point (saklar) dan spring. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat gambar di bawah ini
Kontak point relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi close (tertutup).
2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berapa pada posisi open (terbuka).
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.
Transistor sebagai saklar
Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;
Rb = Vbe / Ib
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.
Buzzer adalah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara dalam bentuk gelombang bunyi. Buzzer lebih sering digunakan karena ukuran penggunaan dayanya yang minim.
Cara Kerja Buzzer
Tegangan Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.
Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah:
1. Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
2. Element Resistif
3. Terminal
Prinsip Kerja Potensiometer
Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer. Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon). Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).
Fungsi Potensiometer:
Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :
1. Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
2. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
3. Sebagai Pembagi Tegangan
4. Aplikasi Switch TRIAC
5. Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
6. Sebagai Pengendali Level Sinyal
Prinsip Kerja:
Pada rangkaian menggunakan 2 arduino yaitu sebagai master dan slave dengan komunikasi secara UART. Data dikirimkan secara paralel dari data bus ke UART1. Pada UART1 ditambahkan start bit, parity bit, dan stop bit kemudian dimuat dalam satu paket data. Paket data ditransmisikan secara serial dari Tx UART1 ke Rx UART2. UART2 mengkonversikan data dan menghapus bit tambahan, kemudia di transfer secara parallel ke data bus penerima. Komunikasi ini dapat dilakukan dengan jarak tidak lebih dari 15 meter dan kecepatan hingga 20 kb/s. Dimana pin Tx master dihubungkan dengan pin Rx slave. Begitu pula sebaliknya, pin Tx slave dihubungkan dengan pin Rx master. Arduino yang bertindak sebagai master dihubungkan dengan sensor MQ-2, sensor api,sensor infrared dan LCD 16×2. Sedangkan Arduino lain yang bertindak sebagai slave dihubungkan dengan beberapa LED,buzzer, relay pemutus tegangan, dan motor driver. Input rangkaian ini berupa sensor MQ-2 dan sensor api. Sedangkan Output rangkaian ditampilkan oleh LCD untuk menampilkan kadar gas dan tulisan kondisi keamanan ruangan, beberapa LED sebagai lampu indikator keamanan ruangan, relay pemutus rangkaian, buzzer sebagai penanda adanya korban dan motor DC yang diibaratkan sebagai penyemptor air.
Sensor gas MQ-2 merupakan sensor yang dapat mendeteksi gas LPG, i-butana, alkohol, hidrogen dan asap dengan keluaran berupa tegangan analog. Sensor ini dapat mendeteksi gas LPG dengan kadar dari 200 sampai 5000 ppm. Nilai analog pada rangkaian ini didapat menggunakan resistor variabel 1K. Dimana pada program master, nilai analog yang terbaca akan diolah dengan rumus analogRead(Gas)-1. Jika nilai yang terbaca lebih dari 199 atau saat nilai tahanan resistor disetting lebih dari 19% dari nilai tahanan total maka sensor MQ-2 akan mendeteksinya sebagai kebocoran gas LPG dan pada LCD akan ditampilkan informasi berapa kadar gas LPG yang terdeteksi tersebut.
Sensor api merupakan sensor yang dapat mendeteksi nyala api untuk mencegah kebakaran dengan cara mengidentifikasi nyala api yang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optik dengan jarak deteksi 80 cm. Output yang dihasilkan sensor ini berupa nilai digital LOW atau HIGH. Sensor api pada rangkaian ini digunakan untuk mendeteksi adanya nyala api dan berdasarkan program, jika terdeteksi adanya nyala api maka motor driver akan menyuplai tegangan yang berbeda menuju kedua kaki motor DC sehingga motor DC dapat berputar.
Sensor infrared merupakan sensor yang dapat mendeteksi korban, dimana untuk prinsip kerja dari sensor infrared yaitu sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima. Ketika sensor infrared terhalangi oleh objek seperti korban saat terjadinya kebakaran maka buzzer nantinya akan berbunyi. Dan pada LCD nanti akan ditampilkan tulisan ada korban.
LCD pada rangkaian ini berfungsi untuk menampilkan tulisan informasi kondisi keamanan ruangan. Jika dideteksi adanya kebocoran gas (kadar gas LPG lebih dari 200 ppm) maka akan ditampilkan kadar gas di dalam ruangan yang terdeteksi pada LCD. LED pada rangkaian ini berfungsi sebagai lampu indikator keamanan ruangan. Jika tidak dideteksi adanya kebocoran gas LPG maka LED hijau yang menandakan ruangan aman akan menyala. Jika terdeteksi adanya kebocoran gas LPG maka LED kuning akan menyala. Sedangkan jika terdeteksi adanya nyala api di dalam ruangan tersebut maka LED merah akan menyala.
Relay pada rangkaian ini berfungsi sebagai pemutus sumber listrik pada ruangan tersebut. Relay akan bekerja jika terdeteksi minimal salah satu dari kebocoran gas LPG maupun adanya nyala api. Karena gas LPG dengan konsentrasi tertentu dapat menimbulkan ledakan jika tersulut sedikit saja percikan api dari alat elektronik yang masih terhubung dengan sumber listrik. Sedangkan Motor DC pada rangkaian ini diibaratkan sebagai penyemprot air guna memadamkan kebakaran jika terdeteksi adanya nyala api di dalam ruangan tersebut.
0 komentar:
Posting Komentar