PERCOBAAN



MODUL 4

KONTROL KEAMANAN KEBUN DARI BINATANG BABI



1. Prosedur Percobaan[Kembali]

1. Persiapan Alat dan Bahan

  1. Siapkan komponen berikut:

    • Sensor LDR

    • Sensor Infrared (IR obstacle / IR transmitter–receiver)

    • Op-amp TL082CP

    • Transistor (NPN, misalnya 2N2222/BC547)

    • Resistor

    • Relay 5 V

    • Motor gearbox

    • LED

    • Potensiometer (untuk pengatur sensitivitas)

    • Catu daya 5–12 V

    • Breadboard / PCB

    • Kabel jumper

  2. Pastikan alat bantu tersedia:

    • Multimeter

    • Solder

    • Obeng

    • Power supply atau adaptor

2. Perancangan Rangkaian

a. Rangkaian Sensor LDR → LED

  1. Susun LDR sebagai pembagi tegangan dengan resistor/potensiometer.

  2. Hubungkan output pembagi tegangan ke input inverting op-amp TL082CP.

  3. Atur input non - inverting op-amp sebagai referensi (menggunakan potensiometer).

  4. Hubungkan output op-amp ke basis transistor (melalui resistor basis).

  5. Sambungkan Relay di kaki colektor dan ke power suplai 

  6. Sambungkan kaki No Relay ke LED dan Resistor

  7. Pastikan LED menyala ketika kondisi gelap 

b. Rangkaian Sensor Infrared → Motor Gearbox (via Relay)

  1. Pasang sensor IR (transmitter & receiver) pada posisi sejajar ± 3–10 cm.

  2. Sambungkan output sensor IR ke input op-amp TL082CP untuk memperkuat sinyal.

  3. Output op-amp dihubungkan ke transistor sebagai driver relay.

  4. Hubungkan relay 5 V sehingga kontak NO (Normally Open) mengalir ke motor gearbox.

  5. Pastikan motor gearbox akan aktif ketika sinyal IR terputus (ada objek/babi masuk ke perangkap).

  6. Pasang limit secara seri dengan power sulplay agar dapat menghentikan perputaran motor dn mengunci kandangnyaa


3. Langkah-Langkah Percobaan

A. Pengujian Rangkaian LDR – LED

  1. Hidupkan catu daya 5–12 V.

  2. Arahkan cahaya ke LDR → amati perubahan output op-amp.

  3. Tutupi LDR menggunakan tangan atau kertas.

  4. Amati apakah LED:

    • Menyala saat gelap (mode keamanan malam), atau

    • Mati saat gelap (jika setting kebalik).

  5. Atur potensiometer untuk mengubah tingkat sensitivitas.

  6. Catat tegangan output pada kondisi terang dan gelap.

B. Pengujian Sensor Infrared – Motor Gearbox

  1. Nyalakan rangkaian dengan power supply.

  2. Pastikan motor gearbox dalam kondisi mati saat jalur IR tidak terhalang.

  3. Letakkan benda/objek di antara IR transmitter dan receiver.

  4. Amati apakah:

    • Sinyal IR terputus → relay aktif → motor gearbox menyala.

  5. Uji dengan berbagai jarak halangan (5 cm, 10 cm, 15 cm).

  6. Catat respon motor gearbox setiap kali IR terhalang.

  7. Atur sensitivitas pada potensiometer bila diperlukan.

4. Pengujian Integrasi Sistem

  1. Gabungkan kedua rangkaian (LDR + IR).

  2. Tempatkan sensor sesuai kondisi lapangan:

    • LDR untuk pendeteksi siang/malam (LED indikator).

    • IR untuk pendeteksi gerakan babi.

  3. Uji ketika:

    • Siang hari → LDR terang → LED mati / sesuai setting.

    • Malam hari → LDR gelap → LED menyala.

  4. Uji sensor IR pada kedua kondisi (terang dan gelap).

  5. Pastikan motor gearbox tetap aktif hanya ketika IR terputus.


2. Hardware [Kembali]

Hardware merupakan bagian utama dalam sistem kontrol keamanan kebun yang bertugas melakukan pendeteksian, penguatan sinyal, dan mengaktifkan aktuator. Pada proyek ini, hardware terdiri dari beberapa komponen elektronik, yaitu sensor, rangkaian pengkondisi sinyal (op-amp), driver, relay, motor, dan indikator LED.

 Sensor LDR (Light Dependent Resistor)

Sensor LDR digunakan untuk mendeteksi intensitas cahaya di lingkungan kebun.

Fungsi:

  • Menentukan kondisi terang/gelap (siang/malam).

  • Output LDR dikirim ke rangkaian op-amp sebagai input pembanding.

Cara kerja hardware:

  • Saat gelap → resistansi LDR naik → tegangan output meningkat → LED indikator aktif.

  • Saat terang → resistansi turun → LED mati.

LDR bekerja bersama resistor/potensiometer sebagai pembagi tegangan yang mempengaruhi input op-amp.

 Sensor Infrared (IR Obstacle / IR Pair)

Sensor infrared digunakan untuk mendeteksi keberadaan babi yang melintas.

Fungsi:

  • IR transmitter memancarkan cahaya inframerah.

  • IR receiver menangkap pantulan atau menerima sinyal langsung.

Cara kerja hardware:

  • Saat area bersih → IR receiver menerima sinyal → motor tidak aktif.

  • Saat babi lewat → sinyal IR terhalang → output sensor berubah → op-amp mengaktifkan relay → motor bergerak.

 Op-Amp TL082CP

Op-amp digunakan sebagai pembanding (comparator) untuk menguatkan atau membedakan level tegangan sensor.

Fungsi:

  • Mengolah sinyal sensor LDR dan IR.

  • Membandingkan input sensor dengan tegangan referensi dari potensiometer.

  • Menghasilkan sinyal digital HIGH/LOW untuk menggerakkan transistor.

 Transistor (Driver)

Transistor berfungsi sebagai penguat arus yang mengendalikan beban lebih besar seperti relay.

Fungsi:

  • Menguatkan sinyal kecil dari op-amp.

  • Mengalirkan arus yang cukup untuk mengaktifkan relay.

  • Melindungi op-amp dari beban berat.

 Relay 5V

Relay bertugas sebagai saklar elektrik untuk menyalakan motor gearbox.

Fungsi:

  • Memutus atau menghubungkan arus motor berdasarkan sinyal sensor IR.

  • Mengisolasi rangkaian kontrol (op-amp) dari rangkaian beban (motor).

 Motor Gearbox (Motor Gitbok)

Motor digunakan sebagai aktuator pengusir babi (misalnya untuk memutar sirine, bendera, atau benda bergerak yang menimbulkan suara/vibrasi).

Fungsi:

  • Berputar secara otomatis ketika sensor IR mendeteksi babi.

  • Memberikan respon fisik sebagai peringatan/pengusir.

 Potensiometer

Potensiometer berfungsi sebagai pengatur sensitivitas untuk op-amp.

Fungsi:

  • Mengatur batas terang–gelap pada LDR.

  • Mengatur jarak dan kepekaan deteksi IR.

  • Menentukan level tegangan referensi op-amp.

 LED (Indikator)

LED digunakan sebagai indikator visual.

Fungsi:

  • Menunjukkan kondisi gelap pada sensor LDR.

  • Menjadi indikasi sistem aktif/pasif.

 Hubungan alur Hardware 

Sensor LDR → Op-Amp → Transistor → Relay → LED

Sensor IR → Op-Amp → Transistor → Relay → Motor Gearbox


3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]



a. Infrared sensor


  - Prinsip kerja

Rangkaian ini bekerja dengan memanfaatkan sensor infrared sebagai pendeteksi objek yang menghalangi sinar IR. Output sensor IR kemudian masuk ke op-amp TL082CP yang dikonfigurasi sebagai voltage follower sehingga sinyal keluarannya stabil dan tidak terpengaruh oleh beban. Ketika sinyal IR terputus, tegangan output sensor berubah dan diteruskan ke op-amp, menghasilkan tegangan keluaran yang lebih tinggi.

Tegangan dari op-amp kemudian diberikan ke basis transistor NPN 2N2222 melalui resistor bias. Jika tegangan input ke basis melampaui ambang tertentu, transistor menjadi jenuh dan mengalirkan arus dari kolektor ke emitter. Arus yang mengalir ini mengaktifkan relay 5V sehingga switch relay berubah posisi (NO → NC). Ketika relay aktif, rangkaian beban seperti motor gearbox dan LED indikator mendapatkan suplai tegangan dari sumber 5V.

Dioda (D1) dipasang sebagai flyback diode untuk melindungi transistor dari lonjakan tegangan balik akibat koil relay. Dengan demikian, sistem bekerja otomatis: saat sensor IR mendeteksi adanya penghalang (misalnya babi lewat), relay aktif dan menghidupkan motor serta LED sebagai alarm visual


b.LDR Sensor

- Prinsip Kerja

Prinsip kerja sistem keamanan kebun ini didasarkan pada pendeteksian intensitas cahaya menggunakan sensor LDR yang terhubung ke rangkaian komparator berbasis op-amp TLO82CP. Pada siang hari, intensitas cahaya yang tinggi membuat resistansi LDR menjadi sangat rendah, sehingga tegangan masuk ke komparator berada di bawah nilai referensi yang diatur melalui potensiometer. Kondisi ini menyebabkan output komparator berada pada level LOW, sehingga transistor tidak aktif. Akibatnya, relay tetap dalam keadaan off dan LED indikator juga tidak menyala. Namun ketika malam hari tiba, intensitas cahaya menurun drastis sehingga resistansi LDR meningkat. Kenaikan resistansi ini membuat tegangan pada input komparator melebihi tegangan referensi sehingga output op-amp berubah menjadi HIGH. Sinyal HIGH ini mengaktifkan transistor sebagai penguat arus, sehingga relay terenergize dan LED indikator menyala. Aktifnya relay pada malam hari memungkinkan sistem untuk menjalankan fungsi keamanan tambahan seperti mengaktifkan motor pengusir babi atau perangkat lain yang terhubung. Dengan demikian, sistem ini akan otomatis bekerja hanya ketika kondisi kebun gelap, tanpa memerlukan intervensi manual.

4. Flowcart [Kembali]



1. Sensor Infrared 






2. Sensor LDR 



4. Video Demo  [Kembali]


4. Donwload file [Kembali]

Donwload Rangkaian Proteus Klik disini.

Download Datasheet Resistor : Klik disini..

Download Datasheet Transistor  :  Klik disini..

Download Datasheet Op Amp  :  Klik disini..

Download Datasheet Relay :  Klik disini..

Download Datasheet LED :  Klik disini..

Download Datasheet Potensiometer : Klik disini..

Download Datasheet Infrared Sensor : Klik disini..


Download Library Infrared Sensor : Klik disini..

Download Library Sensor LDR Klik disini..


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA     Oleh : Rusydi 'Arif 2410952060     Dosen Pengampu : Darwison, M.T.     Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang  Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA”, Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang  Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007 Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002 John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016 Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013
Baca selengkapnya

modul 2 transistor

Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... 1. Tugas Pendahuluan 2. Laporan Akhir MODUL II TRANSISTOR 1. Pendahuluan [Kembali]   Transistor adalah komponen semikonduktor yang berfungsi sebagai sakelar elektronik atau penguat sinyal. Secara sederhana, transistor mirip dengan keran air; sedikit putaran (arus listrik kecil) dapat mengontrol aliran air yang jauh lebih besar (arus listrik besar).  Transistor terdiri dari tiga terminal, yaitu basis (B), kolektor (C), dan emitor (E). Terdapat dua jenis utama BJT, yaitu NPN dan PNP, yang dibedakan berdasarkan susunan lapisan semikonduktornya. Transistor NPN: Terdiri dari lapisan P yang diapit oleh dua lapisan N. Arus listrik yang kecil pada basis akan mengendalikan arus yang lebih besar yang mengalir dari kolektor ke emitor. Transistor PNP: Terdiri dari lapisan N yang diapit oleh dua lapisan P. Transistor ini bekerj...
Baca selengkapnya

Tb Elektronica

Gambar
  TUGAS BESAR KONTROL LIFT [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan 6. File Download 1. Pendahuluan [Kembali] Tugas besar kontrol lift menggunakan Proteus adalah proyek yang biasanya diberikan dalam mata kuliah sistem kontrol atau elektronika di perguruan tinggi. Proyek ini bertujuan untuk memberikan pengalaman praktis kepada mahasiswa dalam merancang, mensimulasikan, dan mengimplementasikan sistem kontrol yang kompleks, dalam hal ini adalah sistem kontrol untuk sebuah lift. Lift adalah salah satu perangkat yang sangat penting dalam gedung bertingkat, baik untuk keperluan komersial maupun residensial. Sistem kontrol yang efektif dan efisien sangat diperlukan untuk memastikan operasi lift yang aman, cepat, dan andal. Dengan menggunakan software simulasi seperti Proteus, mahasiswa dapat mempelajari cara kerja sistem kontrol lift tanpa perlu membuat perangkat keras secara langsung, yang bisa memakan biaya dan waktu ...
Baca selengkapnya