Rangkaian Sensor PERANCANGAN ALAT

3.1.4 Rangkaian Sensor

Rangkaian ini terdiri dari sebuah pemancar Laser, dan sebuah rangkaian penerima laser. Pemancar laser dipasang berhadapan dengan rangkaian penerima yang dilengkapi dengan photo dioda. Jika sinar laser mengenai photo dioda, maka rangkaian penerima akan menghasilkan sinyal high 1 yang dikirimkan ke mikrokontroller. Ketika sinar Laser tidak mengenai photo dioda ada objek yang menghalangi sinar laser, maka rangkaian penerima akan menghasilkan sinyal low 0 yang dikirimkan ke mikrokontroller. Pada alat ini pemancar yang digunakan adalah sebuah laser ponter, yang dijual di pasaran. Gambar 3.4 Rangkaian Pemancar laser Pancaran dari sinar laser akan diterima oleh photodioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan sinyal high atau low, dimana jika photodioda menerima pancaran sinar laser maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika high 1, namun jika LDR tidak menerima pancaran sinar laser, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika low 0. Universitas Sumatera Utara Rangkaian penerima laser tampak seperti gambar di bawah ini: Gambar 3.5 Rangkaian Penerima sinar laser Berdasarkan rangkaian di atas, maka tegangan output dari fotodioda dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut dengan menggunakan prinsip pembagi tegangan maka tegangan yang dihasilkan adalah: a. Saat tidak ada sinar infra merah, R pada photodioda adalah 50 MΩ V photodioda = Ω x 5 = 0,0000032 V = 3,2 µV b. Saat ada sinar infra merah, R pada photodioda adalah 333 KΩ V photodioda = Ω x 5 = 0,00495 V = 4,95 mV Pada rangkaian di atas, output dari potodioda diumpankan ke Op Amp 358. LM358 merupakan IC penguat dengan dua Op Amp. IC LM358 memiliki karakteristik dapat menguatkan sampai 100 kali penguatan. Pada Op Amp pertama Ke Mikrokontroller Universitas Sumatera Utara tegangan input akan diperkuat sampai maksimal 100 kali penguatan, dimana besarnya penguatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:   K R A Potensio V 1 kali K K A V 100 1 100     Sehingga tegangan keluaran dari OP – AMP pertama dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Vout=Av x Vin a. Saat tidak ada sinar infra merah, Vin = 3,2 µV = 0,0000032 V Vout= 100 x 0,0000032 V = 0,00032 V = 0,32 mV b. Saat ada sinar infra merah, Vin = 4,95 mV = 0,00495 V V= 100 x 0,00495 V = 0,495 V Tegangan keluaran dari penguat pertama saat ada sinar infra merah adalah 0,495 Volt, tegangan ini belum cukup untuk dapat membuat transistor saturasi. Karena itu diperlukan penguatan yang kedua. Pada Op Amp kedua tegangan input akan diperkuat sampai 10 kali penguatan, dimana besarnya penguatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:   K R A Potensio V 1 kali K K A V 10 1 10     Penguatan kedua dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Vout=Av x Vin a. Saat tidak ada sinar infra merah, Vin = 0,32 mV = 0,00032 V Vout= 10 x 0,00032 V = 0,00332V = 3,2 mV Universitas Sumatera Utara b. Saat ada sinar infra merah, Vin = 0,495 V V= 10 x 0,495 V = 4,95 V Maka dengan perolehan tegangan dari penguatan Op-Amp diatas maka jika saat tidak ada sinar infra merah , maka tegangan yang diperoleh adalah 3,3 mV pada tegangan ini transistor masih dalam keadaan cut off dimana terminal kolektor dan emiter dalam keaadan terbuka.Sehingga mikkrokontroler akan mendapat data Low dari sensor pada keadan tidak terkena cahaya infra merah. Dengan perolehan tegangan dari penguatan Op-Amp jika saat rangkaian sensor terkena sinar infra merah , maka tegangan yang diperoleh adalah 4,95 mV pada tegangan ini transistor masih dalam keadaan satu rasi dimana terminal kolektor dan emiter dalam keaadan tertutup. Sehingga mikkrokontroler akan mendapat data High dari sensor pada keadan terkena cahaya infra merah.

3.1.5 Rangkaian Keypad