Muhammad Sean Mahogra Radi

SENSOR ULTRASONIK PENGUKUR KETINGGIAN AIR

1. Tujuan

[kembali]

- Mampu memahami sensor magnet dan aplikasinya.
- Mampu membuat rancangan sensor magnet di Proteus.

- Membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna bagi kehidupan sehari-hari.

2. Komponen

[kembali]

1. Resistor [lebih lengkap]

Resistor untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir

2. Transistor NPN [lebih lengkap]

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

3. Relay [lebih lengkap]

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).

4. IC 555

IC 555 merupakan IC atau sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai aplikasi pewaktuan, sumber pulsa gelombang, serta aplikasi osilator.

5. Sensor Ultrasonic HC SR04

HC-SR04 merupakan sensor ultrasonik yang dapat digunakan untuk mengukur jarak antara penghalang dan sensor.

3. Dasar Teori

[kembali]

Kami mendapat ide untuk membuat sensor ini berdasarkan dari gambar 20.2 Gambar ini terdapat pada halaman 903 dan chapter 20.1 Sehingga disini saya ingin membuktikan bahwa gelombang ultrasonik dapat dijadikan alat lacak atau biasa disebut sensor. berdasarkan gelombang, sensor ultrasonik diharapkan mampu dijadikan sebagai alat pendeteksi.

.RELAY ( REED AND SWITCH)

berdasarkan Hukum Faraday dimana apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL)) atau Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut adalah tergantung kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan. Contoh Sensor yang menggunakan Prinsip Kerja Electrromagnetic ini adalah Speed Detector/Tacho Generator, Sensor Vibrasi, dan Microphone/Sensor Suara.

Apabila Sensor tersebut menerima getaran maka batang magnet tersebut akan ikut bergetar dan medan magnet tersebut akan terpotong-potong oleh gulungan kawat sehingga kedua ujung gulungan kawat tersebut akan menimbulkan tegangan.

IC 555

GND : Ground

Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja

Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led

Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND

Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC

Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan

Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan

VCC : tegangan masukan antara 3 Vdc sampai 15 Vdc

Sensor HC-SR04

Sensor HC-SR04 menggunakan 4 pin, yaitu :

1.) VCC : sebagai masukan aliran listrik

2.) Trigger : untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor

3.) Echo : untuk menangkap sinyal pantul dari benda

4.) Ground : sebagai keluaran aliran listrik

Grafik Respon Waktu Sensor Ultrasonik :

Download dataSheet : DI SINI

Gambar Grafik Respon Sensor Ultrasonic Pada Rangkaian Ultasonic Memakai IC 555

4. Prinsip Rangkaian

[kembali]

Pertama kita definisikan E3 sebagai common dari power + 9V, E2 sebagai LowLevel, E1 sebagai high level
Pada saat start awal ketika tangki tidak ada air (tangki kosong), LED indikatorready akan menyala, buzzer akan berbunyi dan motor hidup, ini disebabkan belum adanya signal dari elektroda yang mentrigger transistor untuk bekerja.Jadi kita menggunakan keadaan kontak tertutup (NC) pada R1 dan R2 (relays)sebagai saklar.
Setelah beberapa saat ada pengisian air dan level air pertamakali menyentuh E3dan E2 maka transistor ke 3 paling kanan akan bekerja dan menghasilkan output pada collectornya yang menggerakan kontak relay yang tadinya NC menjadikeadaan kontak terbuka (NO) yang secara otomatis akan mematikan buzzer.Keadaan ini akan bertahan sampai level air kembali dibawah E2. Keadaan diatas juga ikut mengaktifkan Transistor yang tengah untuk menyalakan LED sebagaiindikator bahwa pompa sudah berjalan normal (running).
Ketika level air menyentuh E1 maka secara otomatis transistor paling kiri bekerja dan merubah keadaan relay R1 dari status NC (Normally Closed)menjadi NO (Normally Open), sehingga secara otomatis pompa air akan matidan berhenti melakukan pengisian air, serta LED indikator pompa akan padam
Keadaan point diatas dapat dipertahankan sampai level air berada dibawah E2.Ini dikarenakan adanya signal umpan dari E2 ke basis transistor 1 yang melalui NO kontak relay R1 ( yang tadinya terbuka jadi tertutup). Perhatikan Relay 1 pada bagian NO, sehingga motor akan menyala kembali setelah kondisi air LowLevel (dibawah E2).
Langkah selanjutnya akan berulang dari point 3 sampai 5 secara otomatis.