TUTORIAL SENSOR DAN ROBOTIKASENSOR CAHAYA DAN LINE TRACER

Disusun Oleh :Annisa Yasmin Noor Zain (210345005)3AEC

TEKNIK OTOMASI MANUFAKTUR DAN MEKATRONIKA

POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG

Jl. Kanayakan no. 21, DAGO 40235, Tromol Pos 851 BANDUNG 40008 INDONESIA

Phone : 62 022 2500241 Fax : 62 022 2502649 Homepage : http ://www.polman.com20131. Sensor Photovalvic

Solar Cell adalah salah satu jenis sensor cahaya photovoltaic, yaitu sensor yang dapat mengubah intensitas cahaya menjadi perubahan tegangan pada outputnya. Apabila solar cell menerima pancaran cahaya maka pada kedua terminal outputnya akan keluar tegangan DC sebesar 0,5 volt hingga 0,5 volt. Dalam aplikasinya solar cell lebih sering digunakan sebagai pembangkit listrik DC tenaga surya (matahari). Dalam skala kecil solar cell sering kita jumpai sebagai sumber tegangan DC pada peralatan elektronika seperti kalkulator atau jam. Prinsip Kerja Solar Cell Efek sel photovoltaik terjadi akibat lepasnya elektron yang disebabkan adanya cahaya yang mengenai logam. Logam-logam yang tergolong golongan 1 pada sistem periodik unsur-unsur seperti Lithium, Natrium, Kalium, dan Cessium sangat mudah melepaskan elektron valensinya. Selain karena reaksi redoks, elektron valensilogamlogam tersebut juga mudah lepas olehadanya cahaya yang mengenai permukaan logam tersebut. Diantara logam-logam diatas Cessium adalah logam yang paling mudah melepaskan elektronnya, sehingga lazim digunakan sebagai foto detektor.

Gambar fisik sell

Bahan sel surya sendiri terdiri dari kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan.Sel surya merupakan suatu pn junction dari silikon kristal tunggal. Dengan menggunakan photo-electric effect dari bahan semikonduktor, sel surya dapat langsung mengkonversi sinar matahari menjadi listrik searah (dc). Cara kerja Solar Sell

Bila sel surya itu dikenakan pada sinar matahari, maka timbul yang dinamakan elektron dan hole. Elektron-elektron dan hole-hole yang timbul di sekitar pn junction bergerak berturut-turut ke arah lapisan n dan ke arah lapisan p. Sehingga pada saat elektron-elektron dan hole-hole itu melintasi pn junction, timbul beda potensial pada kedua ujung sel surya. Jika pada kedua ujung sel surya diberi beban maka timbul arus listrik yang mengalir melalui beban.Bahan dan cara kerja yang aman terhadap lingkungan menjadikan sel surya sebagai salah satu hasil teknologi pembangkit listrik yang efisien bagi sumber energi alternatif masyarakat di masa depan.

Aplikasi Solar Sell

Sebelum mendisain sistem energi alternatif yang memanfaatkan sel surya, sebaiknya anda mempertimbangkan beberapa hal berikut :

Pemakaian daya rata-rata selama 24 jam. Pemakaian daya rata-rata pada malam hari (terhitung dari hilangnya sinar matahari sampai munculnya sinar matahari yang mengenai sel surya)Pemakaian daya puncak Berdasarkan perhitungan penulis, untuk saat ini jangan berharap biaya operasional/pemeliharan sistem sel surya ini lebih murah dari listrik PLN.

Gambar aplikasi sel surya

Gambar di atas memperlihatkan sistem energi listrik alternatif yang memanfaatkan sinar matahari. Pertimbangan-pertimbangan di atas di gunakan untuk mengetahui spesifikasi komponen yang akan di pasang pada sistem tersebut, sebab salah memilih komponen bisa menyebabkan sitem ini tidak bekerja dengan baik (mudah rusak/tidak maksimal).

Fungsi Tiap BagianSistem Diatas- Sell SuryaSebagai sumber energi listrik. berdasarkan pengujian penulis (pada gambar fisik sell surya yang paling besar) 1 buah sell surya pada saat sinar matahari cukup terik menghasilkan 20v-23,..v/1,9 - 2,4..A (38 - 50 watt) atau sekitar 350 Watt/ hari.

- Controll ON/OFFUntuk mengontrol pengisian batery dan menghubungkan batery dengan beban (inverter).

- BateryUntuk menyimpan energi listrik yang di hasilkan sell surya. biasanya batery yang di gunakan memiliki Ampare hour yang cukup tinggi. sebab untuk menghidupkan lampu 10 watt saja selama 1 malam (12 jam) idealnya membutuhkan batery 12V/10A.

- InverterUntuk mengubah tegangan DC 12V dari batery menjadi 220 AC. untuk hasil yang lebih baik gunakan inverter yang menghasilkan gelombang sinus.

Proses Pembangkitan Tegangan Pada Solar Cell

Tegangan yang dihasilan oleh sensor foto voltaik adalah sebanding dengan frekuensi gelombang cahaya (sesuai konstanta Plank E = h.f). Semakin kearah warna cahaya biru, makin tinggi tegangan yang dihasilkan. Tingginya intensitas listrik akan berpengaruh terhadap arus listrik. Bila foto voltaik diberi beban maka arus listrik dapat dihasilkan adalah tergantung dari intensitas cahaya yang mengenai permukaan semikonduktor. Berikut karakteristik dari foto voltaik berdasarkan hubungan antara intensitas cahaya dengan arus dan tegangan yang dihasilkan.

Grafik Karakteristik Intensitas Cahaya VS Arus Dan Tegangan

2. LDR (Light Dependent Resistor)

Prinsip Kerja LDRLDR (Light Dependent Resistor) adalah suatu komponen elektronik yang resistansinya berubah ubah tergantung pada intensitas cahaya. Jika intensitas cahaya semakin besar maka resistansi LDR semakin kecil, jika intensitas cahaya semakin kecil maka resistansi LDR semakin besar. LDR sering juga disebut dengan sensor cahaya. Cara merangkai LDR ada 2, tergantung dengan respon yang diinginkan. Rangkaian itu antara lain:

Cara kerja rangkaian 1 adalah pada saat intensitas cahaya disekitar LDR membesar, maka hambatan LDR akan mengecil. Hal ini menyebabkan tegangan pada Titik 1 semakin besar. Dan sebaliknya, jika intensitas cahaya disekitar LDR semakin kecil, maka hambatan LDR semakin besar. Hal ini menyebabkan tegangan pada Titik 1 semakin kecil.Cara kerja rangkaian 2 adalah pada saat intensitas cahaya disekitar LDR membesar, maka hambatan LDR akan mengecil. Hal ini menyebabkan tegangan pada Titik 2 semakin mengecil. Dan sebaliknya, jika intensitas cahaya disekitar LDR semakin besar, maka hambatan pada LDR semakin kecil. Hal ini menyebabkan tegangan pada Titik 2 semakin besar.LDR memanfaatkan bahan semikonduktor yang karakteristik listriknya berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang diterima. Bahan yang digunakan adalah Kadmium Sulfida (CdS) dan Kadmium Selenida (CdSe). Karakteristik LDRKarakteristik LDR terdiri dari dua macam, yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral.a. Laju Recovery

Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu kedalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery merupakan suatu ukuaran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR type arus harganya lebih besar dari 200 K/detik (selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.

b. Respon Spektral

LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas, dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik.

Pada keadaan gelap tanpa cahaya sama sekali, LDR memiliki nilai resistansi yang besar (sekitar beberapa Mega ohm). Nilai resistansinya ini akan semakin kecil jika cahaya yang jatuh ke permukaannya semakin terang. Pada keadaan terang benderang (siang hari) nilai resistansinya dapat mengecil , lebih kecil dari 1 KOhm. Dengan sifat LDR yang demikian maka LDR biasa digunakan sebagai sensor cahaya. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis.

Aplikasi LDRContoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatisSkema rangkaian saklar menggunakan sensor cahaya LDR

Cara Kerja

Pada rangkaian saklar cahaya ini menggunakan relay untuk pensaklaran tegangan jala-jala listrik AC 220 volt. Beban yang ingin dikendalikan sebatas lampu saja tetapi bisa digunakan beban lain sesuai kebutuhannya. Yang pasti dengan cara pensaklaran relay diatas beban yang dikeandalikan adalah beban dengan tegangan supply 220 V. Rangkaian teresebut menggunakan sensor LDR sebagai alat perasa perubahan intensitas cahaya. Pengaturan kepekaan dari sensor digunakan potensiometer 10 K ohm.LDR(Light Dependent Resistor) adalah komponen elektronika yang pada dasarnya mempunyai sifat yang sama dengan resistor, hanya saja nilai resistansi dari LDR berubah-ubah sesuai dengan tingkat intensitascahayayang diterimanya. Rangkaian diatas bisa digunakan untuk pengaktifanlampu. Prinsip kerja darirangkaian saklar cahaya sebenarya sangat sederhana. Pembagian tegangan antara potensiometer dan LDR merupakan inti dari rangkaian skalar cahaya. Kenaikan tegangan pada potensiometer akan mengurangi tegangan yang jatuh pada LDR, begitupun sebaliknya kenaikan tegangan pada LDR akan mengurangi tegangan jatuh pada Potensiometer. Pembagian tegangan sesuai dengan rumus pembagi tegangan yang berlaku pada rangkaian seri, tegangan supply 12 volt sama dengan jumlah tegangan pada R1, potensiometer dan LDR. rangkaian saklar ini merupakan rangkaian saklar yang aktif pada saatcahayasemakinterang. Dengan menukar posisi antara LDR dengan potensiometer pada rangkaian sensor cahaya. Dengan prinsip kerja potensiometer digunakan untuk memposisikan tegangan pada LDR supaya berada pada titik kritis dan tidak sampai membuat transistor menjadi aktif. Sehingga pada saat kedaancahayasemakin gelap tegangan pada LDR akan membuat transistor menjadi aktif. Hal ini dikarenakan nilai resistansi LDR akan naik apabila intensitascahayasemakingelap. Semua rangkaian memanfaatkan hukum pembagi tegangan atau pengaturan arus ke basis transistor yang digunakan sebagai saklar.Sebagai catatan anda bahwa sensor cahaya yang menggunakan LDR sebagai komponen pengindra atau perasa mempunyai respon yang relatif lambat. Transistor memerlukan tegangan sekitar 0.7 untuk mengaktifkan kaki basis. Jika kaki basis aktif maka transistor akan aktif dan relay ON. Saat LDR terkena cahaya maka hambatannya menurun sehingga tegangannya pada R1 dan R2 cukup besar (rangkaian pembagi tegangan) sehingga Transistor off. Jika pada gelap hambatan LDR sangat besar sehingga tegangan pada R1 dan R2 kecil sehingga transistor ON. Lampu 220 v bisa kita sambungkan ke relay. Relay mempunyai dua pin yaitu NC (normaly close) dan NO (normaly open). Karena di siang hari relay ON sedang di malam hari OFF maka lampu kita sambung ke NC. Perhitungan /analisa

Pada dasarnya rangkaian saklar cahaya dirancang bagaimana supaya dengan adanya kenaikan resistansi pada LDR akan bisa menyaklarkan atau mengaktifkan beban yang diharapkan. Karena karakteristik dari LDR adalahnaiknya tingkat kegelapan kondisi cahaya akan menaikkan nilai tahanan dari LDR tersebut dan semakin terang atau semakin besar intensitas cahaya akan menurunkan nilai resistansinya. Jadi sesuai sifat LDR tadi maka kita buat LDR tersebut berhubungan seri dengan tahanan yang lain guna terjadi pembagian tegangan antara keduanya. Kemudian posisikan besarnya tegangan pada salah satu diantara keduanya untuk dijadikan sebagai pemicu pada basis transistor. Dengan naiknya tegangan pada LDR pada saat kondisi semakin gelap (sesuai hukum pembagi tegangan) maka artinya tegangan pada LDR ini bisa kita jadikan sebagai supply tegangan bagi rangkaian pensaklaran dalam hal ini adalah transistor untuk mengaktifkan rangkaian.Hambatan relay sebesar 113,5 ohm. Hambatan LDR pada siang hari sebesar 0,33 Mega ohm,sedangkan Hambatan LDR pada malam hari sebesar 1,6 M ohm.Tegangan basis (Vb) dan tegangan ambang pada saat nyala sebesar 0,6 Volt,sedangkan tegangan basis (Vb) dan tegangan ambangn pada saat mati sebesar 1,2 Volt. Pembagi tegangan Tegangan pada R1 dan potensiometer (dirangkai seri) = (R1/(R1+potensiometer)) 12V

= 5,217 VSehingga Vbb = 5.217 V karena parallel Tegangan saturasi pada transisitor

Icmax = 100mA

Hfe = 300

Jika hambatan Rc (Rc merupakan hambatan terukur dari gulungan selenoid relay) terukur sebesar 400 ohm maka dapat dihitung :

Ic = dengan Rc = 400 ohm maka didapatIc = = 30 mA

Melalui data diatas maka dpat dicari arus yang akan dialirkan pada basic Ib sebagai berikut :

Ib = Ib = = 0,3mA

Untuk mencari nilai Ic dicari dengan rumus sebagai berikut :R2 +Rc = R2+400 = R2 +400 = 17390

Jadi R2 1739 - 400 jadi R2 16,990 K ohm jd resistor yang dipakai adalah 10K ohm

3. PHOTODIODA

Komponen ini akan mengubah energi cahaya, dalam hal ini energi cahaya infra red menjadi sinyal listrik ( dalam hal ini arus listrik ). Merupakan sambungan dioda PN yang memiliki kepekaan terhadap radiasi gelombang Elektromagnetik (EM) ketika jatuh pada sambungan. Dikarenakan sambungan PN sangatlah kecil, dibutuhkan lensa untuk memfokuskan radiasi yang datang agar mendapatkan respon yang baik. Keunggulan device ini adalah nilai waktu responnya sangatlah cepat. Kebanyakan memiliki waktu respon mendekati 1 Mikrodetik, bahkan ada yang mendekati 1 nano detik.

Semakin tinggi intensitas cahaya, maka arus bocor pada sambungan PN semakin besar sehingga arus yang lewat sambungan semakin kecil.

Prinsip Kerja PhotodiodaKetika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. Cara tersebut di dalam sebuah photodioda digunakan untuk mengumpulkan photon menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 - 11000 untuk silicon, 8000 20,000 untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.

Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

Karakteristik PhotodiodaSebuah photodioda, biasanya mempunyai karakteristik yang lebih baik daripada phototransistor dalam responya terhadap cahaya infra merah. Biasanya photodioda mempunyai respon 100 kali lebih cepat daripada phototransistor. Sebuah photodioda biasanya dikemas dengan plastik transparan yang juga berfungsi sebagai lensa fresnel. Lensa ini merupakan lensa cembung yang mempunyai sifat mengumpulkan cahaya. Lensa tersebut juga merupakan filter cahaya, lebih dikenal sebagai optical filter, yang hanya melewatkan cahaya infra merah saja. Walaupun demikian cahaya yang nampak pun masih bisa mengganggu kerja dari dioda infra merah karena tidak semua cahaya nampak bisa difilter dengan baik. Faktor lain yang juga berpengaruh pada kemampuan penerima infra merah adalah active area dan respond time. Semakin besar area penerimaan suatu dioda infra merah maka semakin besar pula intensitas cahaya yang dikumpulkannya sehingga arus bocor yang diharapkan pada teknik reversed bias semakin besar. Selain itu semakin besar area penerimaan maka sudut penerimaannya juga semakin besar. Kelemahan area penerimaan yang semakin besar ini adalah noise yang dihasilkan juga semakin besar pula. Begitu juga dengan respon terhadap frekuensi, semakin besar area penerimaannya maka respon frekuensinya turun dan sebaliknya jika area penerimaannya kecil maka respon terhadap sinyal frekuensi tinggi cukup baik. Respond time dari suatu dioda infra merah (penerima) mempunyai waktu respon yang biasanya dalam satuan nano detik. Respond time ini mendefinisikan lama agar dioda penerima infra merah merespon cahaya infra merah yang datang pada area penerima. Sebuah dioda penerima infra merah yang baik paling tidak mempunyai respond time sebesar 500 nano detik atau kurang. Jika respond time terlalu besar maka dioda infra merah ini tidak dapat merespon sinyal cahaya yang dimodulasi dengan sinyal carrier frekuensi tinggi dengan baik. Hal ini akan mengakibatkan adanya data loss. Filter Optikal Filter ini mempunyai dua fungsi yaitu sebagai lensa fresnel dan juga sebagai filter cahaya yang masuk ke area penerimaan dioda infra merah. Biasanya terbuat dari bahan polycarbonate berbentuk cembung dan transparan. Filter opikal ini akan membatasi cahaya-cahaya yang tidak diinginkan kecuali cahaya infra merah sehingga tidak mengganggu sinyal cahaya infra merah yang diterima oleh detektor/area penerima. Current to Voltage Converter Arus bocor yang dihasilkan oleh detektor photodioda besarnya linier terhadap intensitas cahaya infra merah yang dimasukkan ke dalam area penerimaan. Oleh sebab itu arus ini harus dirubah ke tegangan agar dapat didapatkan sinyalnya kembali. Hubungan Keluaran Photodioda Dengan Intensitas Cahaya

Sebagai contoh aplikasi phot dioda dapat digunakan sebagai sensor api. Penggunaan sensor photodioda sebagai pendeteksi keberadaan api didasarkan pada fakta bahwa pada nyala api juga terpancar cahaya infra merah. Hal ini tidak dapat dibuktikan dengan mata telanjang karena cahaya infra merah merupakan cahaya tidak tampak, namun keberadaan cahaya infra merah dapat dirasakan yaitu ketika ada rasa hangat atau panas dari nyala api yang sampai ke tubuh kita. AplikasiRangkaian Receiver InfraRed

4. PHOTOTRANSISTOR

Photo transistor merupakan sensor cahaya yang dapat digunakan untuk aplikasi dengan cahaya infra merah dan cahaya matahari. Photo transistor dapat dioperasikan secara langsung untuk mendapatkan logika output dari perubahan cahaya yang diterima oleh photo transistor tersebut atau dengan menambahkan penguat transistor untuk meningkatkan performa dan kecepatan respon photo transistor. Rangkaian dasar yang dapat digunakan untuk menggunakan photo transistor sebagai sensor cahaya dapat menggunakan rangkaian sederhana berikut. 1. Rangkaian Dasar Dengan Logika HIGH

Pada Saat Mendeteksi Cahaya Dengan konfigurasi pada gambar 1 pertama diatas photo transistor sudah dapat memberikan logika HIGH pada saat menerima pancaran cahaya. Pada saat menerima cahaya maka nilai konduktifitas kaki kolektor emitor akan naik sehingga Vout mendapat sumber tegangan dari Vcc melalui kaki emitor photo transistor sehingga Vout berlogika HIGH dan sebaliknya pada saat tidak menerima cahaya maka photo transistor OFF dan Vout dihubungkan ke ground melalui RL sehingga berlogika LOW. Kemudian untuk konfigurasi kedua dari gambar 1 diatas pada saat photo transistor menerima cahaya maka photo transistor konduk sehingga TR1 tidak mendapat bias basis sehingga TR1 OFF dan Vout berlogika HIGH. Kemudian pada saat photo transistor tidak menerima cahaya makan photo transistor OFF dan basis transistor TR1 mendapat bias maju sehingga TR1 ON dan Vout dihubungkan ke ground melalui TR1 sehingga Vout berlogika LOW.

2. Rangkaian Dasar Dengan Logika LOW

Pada Saat Mendeteksi Cahaya Dari gambar 2 rangkaian pertama diatas pada saat photo transistor menerima cahaya maka photo transistor ON sehingga Vout dihubungkan ke ground melalui photo transistor sehingga Vout berlogika LOW dan sebaliknya pada saat tidak menerima cahaya maka photo transistor OFF dan Vout dihubungkan ke Vcc melalui RL sehingga berlogika HIGH. Kemudian untuk konfigurasi kedua dari gambar 2 diatas pada saat photo transistor menerima cahaya maka photo transistor konduk sehingga TR1 mendapat bias basis sehingga TR1 ON dan Vout dihubungkan ke ground oleh TR1 sehingga Vout berlogika LOW. Kemudian pada saat photo transistor tidak menerima cahaya makan photo transistor OFF dan basis transistor TR1 tidak mendapat bias maju sehingga TR1 OFF dan Vout dihubungkan ke Vcc melalui RL sehingga Vout berlogika HIGH. Aplikasi

Lampu Malam Otomatis Dengan Photo Transistor

Lampu Malam Otomatisdapat dibuat dari beberapa macamsensorcahaya. RangkaianLampu Malam Otomatisberikut dibuat menggunakansensor cahayaberupa photo transistor. RangkaianLampu Malam Otomatis ini dapat digunakan untuk mngontrollampupenerangan dengan dayan yang cukup besar sesuai dengan kemampuan kontaktor relay yang digunakan. RangkaianLampu Malam Otomatis ini dapat digunakan untuk beban dengan sumber tegangan listrik AC 220V. RangkaianLampu Malam Otomatis atau saklar terkendali cahaya ini sangat sederhana, karena dibuat dengan 1 buah transistor, 1 buah photo transistor, 1 buah relay, 1 buah variabel resistor dan dioda. RangkaianLampu Malam Otomatis ini dapat bekerja pada tegangan 6 12 VDC atau tegangan DC yang laian sesuai dengan relay yang digunakan.

RangkaianLampu Malam Otomatis Dengan Photo Transistor

Untuk mengatur sensitifitas penerimaan cahaya diatur dengan VR1. RangkaianLight Switch With Photo Transistorini dapat digunakan untuk mengendalikan beberapa lampu secara paralel dengan daya tergantung dari kemampuan relay yang digunakan.

Rangkaian lampu malam otomatis dengan photo transistor pada gambar diatas cukup sederhana dan mudah dibuat. Untukmembuatrangkaianlampu malam otomatis pada gambar diatas dapat dirakit pada PCB lubang atau dirakit tanpa PCB. Hal ini karena komponen yang digunakan sedikit.

RangkaianLampu Malam Otomatis Dengan Photo Transistordiatas dapat digunakan untuk mengendalikan lampu taman, lampu penerangan luar rumah, lampu jalan, atau lampu yang ingin dinyalakan di malam hari saja secara otomatis.

5. Line tracerSensor garis sering digunakan pada robot line follower (line tracking) yang berfungsi mendeteksi warna garis hitam dan putih. Sensor ini biasa dibuat dari LED sebagai pemancar cahaya lalu LDR ataupun photodioda sebagai sensor. Dengan memanfaatkansifat pemantulan cahaya yang berbeda dari berbagai macam warnadan diaplikasikan padarangkaian pembagi teganganakan bisa dibedakan warna hitam dan putih. Output dari sensor garis nantinya dihubungkan ke komparator atau langsung ke mikrokontroler yang mempunyai fitur adc.Sebelum membahas cara kerja sensor garis, harus diketahui dulu sifat dari sensor yang dipakai baik itu Photodioda ataupun LDR. Prinsip Kerja Sensor GarisSifat Pemantulan cahaya yang berbeda dari warna.LED Pada sensor garis berfungsi sebagai pengirim cahaya ke garis untuk dipantulkan lalu dibaca sensor (photodioda ataupun LDR). Sifat pemantulan cahaya yang berbeda dari berbagai macam warna digunakan dalam hal ini. Ketika LED memancarkan cahaya ke bidang berwarna putih, cahaya akan dipantulkan hampir semuanya oleh bidang berwarna putih tersebut. Sebaliknya, ketika LED memancarkan cahaya ke bidang berwarna gelap atau hitam, maka cahaya akan banyak diserap oleh bidang gelap tersebut, sehingga cahaya yang sampai ke sensor (photodioda atau LDR) sedikit. Karena perbedaan cahaya yang diterima oleh sensor akan menyebabkan hambatan yang berbeda pula di dalam sensor maka prinsip ini yang digunakan untuk membedakan pembacaan garis. Gambar dibawah ini adalah ilustrasi mekanisme pemantulan cahaya sensor garis.

Gambar: Mekanisme Pemantulan Cahaya Sensor Garis Rangkaian Pembagi Tegangan

Gambar: Rangkaian Pembagi Tegangan dan RumusBerdasarkan Gambar dan rumus diatas maka diketahui bahwaSaat Rbottom sangat besar maka keluaran Vout=VinSaat Rbottom sangat kecil maka keluaran Vout=0Vout Berbanding lurus dengan RbottomPada penggunaanya di sensor garis, Rbottom diganti menggunakan sensor (photodioda ataupun LDR). Dengan berubahnya resistansi saat sensor mendeteksi warna berbeda maka Vout pun akan ikut berubah seiring perubahan pendeteksian warna. Perubahan tegangan Vout inilah yang akan digunakan sebagai pembeda warna. Cara kerja sensor garisBerikut ilustrasi kerja dari sensor garis

Gambar: Ilustrasi kerja Sensor GarisSaat sensor pada garis putih, maka sensor akan terkena banyak cahaya sehingga nilai resistansinya akan sangat kecil atau dapat diabaikan. Karena Rsens sangat kecil maka Vout=0.Saat sensor pada garis hitam, maka sensor akan tidak terkena cahaya sehingga nilai resistansinya akan besar atau dapat diasumsikan tak hingga. Karena Rsens sangat besar maka Vout= VinDengan arti kata dengan rangkaian diatas perubahan Vout berbanding lurus dengan cahaya. Untuk membuat rangkaian dengan Vout berbanding terbalik dengan perubahan cahaya hanya dengan mengganti letak sensor berada dekat dengan Vin.Seperti dibahas diatas Saat Sensor mendeteksi warna berbeda maka Vout pun akan ikut berubah. Perubahan Vout inilah yang akan digunakan sebagai pembeda warna hitam dan putih baik dengan menggunakan komparator ataupun dengan menggunakan ADC internal mikrokontroler.

Gambar contoh sensor line tracer_1433291771.doc