Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

 Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Rangkaian garasi otomatis ini berfungsi untuk mengoperasikan pintu garasi dan lampu garasi secara otomatis menggunakan dua jenis sensor, yaitu sensor infrared (IR digital) dan sensor LDR (analog). Sistem bekerja berdasarkan sinyal dari tiap sensor yang diproses menggunakan rangkaian pembanding tegangan (op-amp) serta transistor sebagai penguat arus untuk menggerakkan relay dan motor DC.
Secara keseluruhan, sistem terdiri dari dua bagian utama:

  1. Rangkaian Sensor Infrared sebagai pendeteksi mobil dan sensor batas pintu

  2. Rangkaian Sensor LDR sebagai pendeteksi cahaya untuk menyalakan lampu garasi

Di bawah ini dijelaskan simulasi dan prinsip kerja masing-masing bagian.

1. Sistem Deteksi Mobil dan Kontrol Motor Pintu Garasi (Berbasis Sensor Infrared Digital)


A. Prinsip Kerja Sensor Infrared

Sensor IR terdiri dari pemancar IR (LED infra merah) dan penerima (photodiode/phototransistor).
Cara kerjanya:

  • Pemancar IR memancarkan cahaya infra merah secara terus-menerus.

  • Ketika tidak ada mobil, cahaya dari pemancar tidak kembali ke penerima → sensor berada pada keadaan normal.

  • Saat mobil mendekati pintu garasi, permukaan mobil memantulkan sinar IR kembali ke penerima.

  • Penerima mendeteksi pantulan ini dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang menunjukkan “objek terdeteksi”.

Sensor bekerja berdasarkan perubahan intensitas cahaya IR yang diterima.

B. Prinsip Kerja Pemrosesan Sinyal

Sinyal dari sensor biasanya relatif lemah dan bisa berisi noise.
Oleh karena itu rangkaian menggunakan penguat sinyal (buffer/penguat kecil):

  • Tujuan utama proses ini adalah menstabilkan sinyal dan memastikan output sensor cukup kuat untuk mengendalikan aktuator berikutnya.

  • Rangkaian pemrosesan sinyal memastikan bahwa ketika sensor mendeteksi objek, sinyal berubah dari logika LOW → HIGH, atau sebaliknya (tergantung modul sensor).

C. Prinsip Kerja Pengendalian Aktuator

Ketika sinyal output menyatakan mobil terdeteksi, rangkaian mengaktifkan sebuah aktuator (relay → motor). Prinsip kerjanya:

  1. Sinyal keluaran dari sensor diolah dan mengaktifkan bagian penggerak.

  2. Penggerak (driver) ini kemudian:

    • mengaktifkan relay

    • relay menghubungkan tegangan ke motor

  3. Motor berputar dan membuka pintu garasi secara otomatis.

Jika sensor tidak lagi mendeteksi mobil, sinyal kembali normal dan motor berhenti bekerja.

D. Prinsip Indikasi Sistem

Rangkaian juga memiliki indikator visual:

  • Ketika sensor mendeteksi mobil dan pintu garasi aktif, lampu indikator menyala.

  • Fungsi indikator adalah memberi informasi status sistem kepada pengguna.


2. Sistem Kontrol Lampu Garasi Berbasis Sensor LDR (Analog)



A. Prinsip Kerja Sensor Cahaya (LDR)

LDR adalah resistor yang nilainya berubah sesuai intensitas cahaya:

  • Jika terang → resistansi LDR kecil

  • Jika gelap → resistansi LDR besar

Dalam rangkaian ini:

  • Saat garasi terang / pintu terbuka, LDR menerima banyak cahaya → resistansinya rendah → tegangan pada node V1 menjadi lebih kecil.

  • Saat mobil masuk dan cahaya terhalang, LDR menjadi gelap → resistansi naik → tegangan V1 menjadi lebih besar.

Perubahan tegangan inilah yang menjadi sinyal deteksi.

B. Prinsip Kerja Komparator (Op-Amp U6)

Op-amp digunakan sebagai komparator non-inverting:

  • Kaki (+) = menerima sinyal dari LDR → V1

  • Kaki (–) = tegangan referensi dari potensiometer RV1 → V2

Komparator membandingkan V1 dan V2:

  • Jika V1 < V2 → output op-amp rendah (–Vsat)

  • Jika V1 > V2 → output op-amp tinggi (+Vsat)

C. Prinsip Kerja Transistor sebagai Saklar

Transistor berfungsi sebagai penguat sekaligus saklar untuk mengaktifkan relay.

  • Jika output op-amp tinggi → basis transistor mendapat >0,7V → transistor aktif (ON).

  • Jika output op-amp rendah → tidak ada arus basis → transistor OFF.

D. Prinsip Kerja Relay dan Lampu Garasi

Relay dikendalikan oleh transistor:

  • Saat transistor ON, relay ter-energize.

  • Kontak relay menutup rangkaian lampu garasi.

  • Lampu garasi menyala sebagai respon bahwa ada mobil masuk.

Saat transistor OFF:

  • Relay tidak aktif.

  • Kontak relay terbuka.

  • Lampu garasi mati.


Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Image
[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 3 OPERATIONAL AMPLIFIER DAN FILTER 1. Pendahuluan [Kembali] Operational Amplifier (Op-Amp)  merupakan salah satu komponen aktif paling penting dalam elektronika analog. Op-Amp berfungsi sebagai penguat tegangan dengan karakteristik ideal, yaitu impedansi input sangat tinggi, impedansi output rendah, serta penguatan (gain) yang besar. Karena sifat ini, Op-Amp banyak digunakan dalam berbagai rangkaian, antara lain sebagai penguat, komparator, osilator, integrator, diferensiator, maupun filter aktif. Salah satu aplikasi Op-Amp yang umum dipelajari adalah  adder  atau rangkaian penjumlah. Adder terbagi menjadi dua jenis, yaitu  inverting adder  dan  non-inverting adder . Pada konfigurasi inverting, beberapa sinyal input dijumlahkan melalui resistor ke terminal invert...
Read more
Image
[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 2 OSCILOSCOPE DAN PENGUKURAN DAYA 1. Pendahuluan [Kembali]   Oscilloscope adalah alat yang digunakan untuk mengamati dan menganalisis sinyal listrik dalam domain waktu. Ini adalah instrumen yang sangat penting dalam berbagai bidang seperti ilmu pengetahuan, teknik, dan industri, karena memungkinkan pengguna untuk melihat dengan jelas karakteristik sinyal elektronik seperti bentuk gelombang, frekuensi, amplitudo, dan fase.  Pengukuran daya, di sisi lain, melibatkan penentuan jumlah daya yang digunakan atau dihasilkan oleh suatu sistem atau perangkat listrik. Hal ini penting untuk memastikan efisiensi energi, kinerja optimal perangkat, dan perencanaan kapasitas yang tepat. Pengukuran daya dapat dilakukan menggunakan berbagai alat seperti wattmeter, power analyzer, dan alat pengukur en...
Read more
Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Jurnal 2. Prinsip Kerja 3. Video Percobaan 4. Analisa 5. Download File   1. Jurnal  [Kembali] 2. Prinsip Kerja [Kembali] 1. Kalibrasi Osciloscope               a.  Hidupkan oscilloscope dan tunggu beberapa saat sampai pada layar akan muncul berkas elektron               b.  Atur posisi sinyal pada layar sehingga terletak di tengah-tengah               c.  Hubungkan input kanal A dengan terminal kalibrasi yang ada pada oscilloscope             d. Amati bentuk gelombang dan tinggi amplitudonya.        2.   Pengukuran dan Mengamati Tegangan Searah dan Tegangan Bolak-Balik                 Prinsip kerja :          ...
Read more