ELECTRICAL ENGINEERING

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.

Baterai bertujuan untuk memberikan tenaga listrik ke rangkaian agar rangkaian dapat hidup dengan baik.

2. Relay

Spesifikasi :

- Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC

- Trigger Current (Nominal current) : 70mA

- Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC

- Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC

- Compact 5-pin configuration with plastic moulding

- Operating time: 10msec Release time: 5msec

- Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

Konfigurasi Pin

- Coil End 1 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.

- Coil End 2 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.

- Common (COM) : Common is connected to one End of the Load that is to be controlled.

- Normally Close (NC) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NC the load remains connected before trigger.

- Normally Open (NO) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NO the load remains disconnected before trigger.

3. Transistor

Spesifikasi :

- Bi-Polar NPN Transistor

- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum

- Continuous Collector current (IC) is 500mA

- Emitter Base Voltage (VBE) is 5V

- Base Current(IB) is 5mA maximum

- Available in To-92 Package

Konfigurasi Pin :

Pin 1 : Collector

Pin 2 : Base

Pin 3 : Emitter

4. Touch Sensor

Spesifikasi:

- Konsumsi daya sangat sedikit

- Tegangan: 2-5.5V DC (optimal 3v)

- Dapat menggantikan fungsi tombol saklar

- Dilengkapi 4 buah lubang baut M2

- Ukuran: 24x24x7.2mm

- Output high VOH: 0.8VCC (typical)

-. Output low VOL: 0.3VCC (max)

Ketika jari menyentuh bagian sensor, modul menghasilkan sinyal high.

a. Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA b. Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA c. Waktu respon (low power mode): max 220ms d. Waktu respon (touch mode): max 60ms

5. Rain Sensor

Jual Rain Sensor Module Rainwater Rain Sensor Module 3, 3V-5V - Kab. Malang - Preleesty | Tokopedia

Spesifikasi :

Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm

6. Resistor

Spesifikasi :

- Resistance (Ohms) : 220 V

- Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W

- Tolerance : ± 5%

- Packaging : Bulk

- Composition : Carbon Film

- Temperature Coefficient : 350ppm/°C

- Lead Free Status : Lead Free

- RoHS Status : RoHs Complient

7. Motor DC

Komponen Motot Listrik :

Stator Coil

Rotor Coil

Main Shaft

Brush

Bearing

Drive pulley

Motor Housing

8. LED

Tegangan kerja / jatuh tegangan pada sebuah menurut warna yang dihasilkan:

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

9. Diode

Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

10. DC Voltmeter

untuk mengukur voltmeter

11. Sound Sensor

xcluma Sound Sensor Module Sound Detection Module UNO Other Mcu: Amazon.in: Industrial & Scientific

Spesifikasi Modul:
1.    Voltage: 5V
2.    LED menyala menunjukkan sinyal keluaran.
3.    Tingkat output TTL.
4.    Keluaran Analog, dapat dihubungkan ke pin Analog dari mikrokontroller (ADC).
5.    Dilengkapi dioda perlindungan (untuk mencegah kekuasaan karena terbalik power suply)
6.    Bila suara mencapai batas yang ditetapkan oleh keluaran potensiometer rendah, on-board lampu LED.
7.    Tingkat output arus hingga 100mA, bisa langsung mendrive relay, buzzer, kipas angin kecil, dll
8.    Board dilengkapi dengan lubang sebesar 3mm dua buah untuk memudahkan instalasi sistem.

3. Dasar Teori

[kembali]

BATERAI

simbol baterai

       Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
       Baterai dalam sistem PV mengalami berulang kali siklus pengisian dan pengosongan selama umur pakainya. Siklus hidup (cycle life) baterai adalah banyaknya pengisian dan pengosongan hingga kapasitas baterai turun (melemah) dan tersisa 80% dari kapasitas nominalnya. Pabrik baterai biasanya mencantumkan siklus hidup pada spesifikasi teknis baterai. Mencantumkan satu nilai siklus hidup (cycle life) sebenarnya terlalu menyederhanakan informasi, karena siklus hidup baterai juga tergantung pada suhu baterai.
       Dari grafik di atas, terlihat pada suhu operasional baterai yang lebih rendah, siklus hidup baterai lebih lama. Siklus hidup baterai juga tergantung dari DoD, artinya baterai yang dikosongkan hanya 50% dari kapasitasnya, berumur lebih lama jika dikosongkan hingga 80%, namun membuat sistem menjadi lebih mahal, karena membutuhkan kapasitas baterai lebih besar untuk mengakomodasi kebutuhan yang sama.
   Jika pada suhu operasional lebih rendah, umur baterai lebih lama, namun ada efek negatif berkaitan dengan kapasitas baterai. Pada suhu yang lebih rendah, kapasitas baterai menjadi lebih rendah. Hal ini disebabkan karena pada suhu yang lebih tinggi, reaksi kimia yang terjadi pada baterai bergerak lebih aktif/cepat, sehingga kapasitas baterai cenderung lebih tinggi.
   Terkadang, pada suhu yang lebih tinggi, kapasitas baterai justru dapat lebih besar dari angka nominalnya, meskipun pada suhu tinggi, elemen baterai terlalu aktif, juga berakibat buruk pada kesehatan baterai.

- 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). 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.

Grafik

- TRANSISTOR

Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Boleh dikatakan bahwa hampir semua perangkat elektronik menggunakan Transistor untuk berbagai kebutuhan dalam rangkaiannya.

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Terminal transistor memerlukan tegangan DC tetap untuk beroperasi di daerah yang diinginkan dari kurva karakteristiknya. Ini dikenal sebagai biasing. Untuk aplikasi amplifikasi, transistor bias sehingga sebagian untuk semua kondisi input. Sinyal input pada basis diamplifikasi dan diambil pada emitor. BC548 digunakan dalam konfigurasi emitor umum untuk amplifier. Pembagi tegangan adalah mode bias yang umum digunakan. Untuk aplikasi switching, transistor bias sehingga tetap penuh jika ada sinyal di dasarnya. Dengan tidak adanya sinyal dasar, itu benar-benar mati.

Dengan sebuah transistor tipikal, grafik arus kolektor versus arus basis akan terlihat sebagaimana berikut ini

Terdapat sebuah hubungan linear (garis lurus) antara arus baris dengan arus kolektor. Dengan kata lain : Arus kolektor secara langsung berbanding lurus dengan arus basis.

- 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). 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.

Grafik

- 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. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Tabel. Warna dan Material LED

Warna	Panjanggelombang [nm]	Material semikonduktor
Infrared	λ > 760	Gallium arsenide (GaAs)Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)
Red	610 < λ < 760	Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)
Orange	590 < λ < 610	Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)
Yellow	570 < λ < 590	Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)
Green	500 < λ < 570	Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)Gallium(III) phosphide (GaP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Aluminium gallium phosphide (AlGaP)
Blue	450 < λ < 500	Zinc selenide (ZnSe)Indium gallium nitride (InGaN)
Violet	400 < λ < 450	Indium gallium nitride (InGaN)
Purple	multiple types	Dual blue/red LEDs, blue with red phosphor, or white with purple plastic
Ultraviolet	λ < 400	Diamond (235 nm) Boron nitride (215 nm) Aluminium nitride (AlN) (210 nm) Aluminium gallium nitride (AlGaN)Aluminium gallium indium nitride (AlGaInN) – (down to 210 nm)
Pink	multiple types	Blue with one or two phosphor layers: yellow with red, orange or pink phosphor added afterwards, or white with pink pigment or dye.
White	Broad spectrum	Blue/UV diode with yellow phosphor

- MOTOR LISTRIK

Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu.

SOUND SENSOR (FC 04)

Berfungsi untuk mendeteksi suara dan juga dapat mengubah sinyal suara menjadi sinyal elektrik sehingga dapat diproses untuk penggunaan selanjutnya

Modul Sensor Suara FC-04 yang dapat mendeteksi intensitas suara sekeliling, mengidentifikasi keberadaan atau ketidakberadaan suara (berdasarkan prinsip getaran suara).

Catatan:

1. Modul sensor suara sensitif terhadap intensitas suara sekitar lingkungan.

2. Ketika intensitas suara lebih kecil dari nilai yang ditentukan, DO menghasilkan nilai tinggi. Ketika intensitas suara luar lebih besar dari nilai yang ditentukan, DO menghasilkan nilai rendah.

3. Port DO dapat dihubungkan secara langsung dengan microcontroller untuk mendeteksi nilai tinggi dan rendah, sehingga dapat mendeteksi suara sekitar.

4. Digital output DO pada modul dapat difungsikan langsung sebagai saklar yang diaktifasi oleh suara (voice-activated switch)

Tabel Jenis bunyi dan Kekerasan Bunyi

- TOUCH SENSOR

Seperti namanya, Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari. Ketika sensor ini disentuh maka sensor akan bernilai HIGH, karena tubuh manusia terdapat aliran listrik sehingga sensor ini dapat bekerja. Sensor ini dapat kita gunakan untuk menyalakan lampu, motor, membuka pintu dan masih banyak lainnya.

(TTP223B)

Dalam keadaan IDLE output yang dihasilkan adalah LOW (konsumsi daya sangat kecil) sedangkan saat ada jari yang menyentuh modul ini output yang dihasilkan adalah HIGH. Jika tidak ada aktifitas lebih dari 12 detik maka modul otomatis akan kembali ke mode IDLE (hemat daya).

Modul dapat dipasang di belakang permukaan plastik, kaca dan bahan non-logam lainnya untuk menutupi permukaan sensor. Selain itu, jika kita dapat mengatur posisi yang tepat untuk sentuhan, kita juga dapat menyembunyikannya di dalam dinding, meja dan bagian tombol tersembunyi lainnya.

Cara kerja: 1. Dalam keadaan normal, modul menghasilkan sinyal low (hemat daya).

4. Dilengkapi 4 lobang baut untuk memudahkan pemasangan

3. Jika tidak disentuh lagi selama 12 detik kembali ke mode hemat energi. Kelebihan: - Konsumsi daya yang rendah - Bisa menerima tegangan dari 2 ~ 5.5V DC

- Dapat menggantikan fungsi saklar tradisional

Rumus Tegangan sentuh maksimal

𝐸𝑆 = 𝐼𝑘( 𝑅𝑘 + 1.5 𝜌𝑠)

Ket: 𝐼𝑘 = Arus fibrilasi

𝑅𝑘 = Nilai tahanan pada badan manusia

𝜌𝑠 = Tahanan Jenis tanah

RAIN SENSOR

Raindrop Sensor adalah alat yang digunakan untuk merasakan hujan. Ini terdiri dari dua modul, papan hujan yang mendeteksi hujan dan modul kontrol, yang membandingkan nilai analog, dan mengubahnya menjadi nilai digital. Sensor tetesan hujan dapat digunakan di sektor otomotif untuk mengontrol wiper kaca depan secara otomatis, di sektor pertanian untuk mendeteksi hujan dan juga digunakan dalam sistem otomasi rumah.

Konfigurasi Pin Sensor Hujan:

S. Tidak:

Nama

Fungsi

1. VCC

Menghubungkan tegangan suplai- 5V

2. GND

Terhubung ke ground

3. D0

Pin digital untuk mendapatkan keluaran digital

4. A0

Pin analog untuk mendapatkan keluaran analog

Fitur Sensor Rintik Hujan:

Tegangan kerja 5V

Format output: Output switching digital (0 dan 1), dan output tegangan analog AO

Potensiometer menyesuaikan sensitivitas

Menggunakan komparator LM393 tegangan lebar

Sinyal keluaran komparator bentuk gelombang bersih bagus, kemampuan mengemudi, lebih dari 15mA

Anti oksidasi, anti konduktivitas, dengan waktu penggunaan yang lama

Dengan lubang baut untuk memudahkan pemasangan

Ukuran PCB papan kecil: 3,2 cm x 1,4 cm

Catatan: Detail teknis lengkap dapat ditemukan di lembar data Sensor Hujan yang diberikan di bagian bawah halaman ini.

4. Prinsip Rangkaian

[kembali]

1. Ketika sensor hujan dan sensor sentuh berlogika 1

Ketika sensor hujan mendeteksi adanya hujan yang turun, maka output sensor akan menghasilkan tegangan sebesar 4,98 volt lalu diumpankan ke resistor 5k ohm sehingga tegangan pada kaki base transistor menjadi 0,81 volt. Hal ini membuat transistor aktif sehingga ada arus yang mengalir dari power suplay ke kaki kolektor transistor Q1 lalu ke kaki emitor Q1 terus ke resistor, LED, dan ground. Akibatnya LED menyala serta relay aktif dan switch berpindah ke kiri

Saat air menyentuh lantai atau ketika sensor sentuh disentuh, maka sensor sentuh akan berlogika 1. Hal ini membuat output sensor menghasilkan tegangan sebesar 4,98 volt lalu diumpankan ke resistor 5k ohm sehingga tegangan pada kaki base transistor menjadi 0,81 volt. Hal ini membuat transistor aktif sehingga ada arus yang mengalir dari power suplay ke kaki kolektor transistor Q1 lalu ke kaki kolektor Q2, kaki emitor Q2, dan ground. Akibatnya relay aktif dan switch berpindah ke kiri

Ketika kedua sensor aktif dan relaynya berpindah ke kiri, maka arus akan bergerak menuju baterai B1 dan menghidupkan LED dan menggerakkan Motor untuk atap penutup

2. Ketika sensor sentuh berlogika 1

Saat sensor suara mendeteksi bunyi atau berlogika 1, maka output sensor tersebut mengeluarkan tegangan sebesar 4,98 volt lalu diumpankan ke resistor 5k ohm sehingga tegangan pada kaki base transistor menjadi 0,81 volt. Hal ini membuat transistor aktif sehingga ada arus yang mengalir dari power suplay ke kaki kolektor transistor Q3 lalu ke kaki emitor Q3 terus ke relay dan ground. Akibatnya relay aktif dan switch berpindah ke kiri. Akibatnya ada arus yang mengalir ke LED dan motor (penutup garasi) sehingga LED dan motor (penutup garasi) menyala.