Rangkaian Sensor Cahaya Simulasi Alat Kontrol Atap Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51.

3.6. Rangkaian Sensor Cahaya

Gambar 3.6 Rangkaian sensor cahaya LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. LDR dibuat dari Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya. Seperti yang telah diketahui bahwa cahaya memiliki dua sifat yang berbeda yaitu sebagai gelombang elektromagnetik dan fotonpartikel energi dualisme cahaya. Saat cahaya menerangi LDR, foton akan menabrak ikatan Cadmium Sulfida dan melepaskan elektron. Semakin besar intensitas cahaya yang dating, semakin banyak electron yang terlepas dari ikatan. Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya. LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tak ada cahaya yang mengenainya gelap. Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1 M Ohm. Akan tetapi saat terkena cahaya, hambatan LDR akan turun secara drastis, hingga kira-kira 250 Ohm. Pada saat LDR dikenai cahaya, besar tegangan yang diumpankan ke transistor adalah: �� = 100 �Ω 250 Ω + 100�Ω × 5 � = 4,98 ���� Tegangan tersebut akan mengaktifkan transistor C945. Pada saat aktif, kolektornya akan mendapatkan tegangan 0 Volt dari ground. Tegangan 0 volt inilah yang merupakan sinyal low 0 yang diumpankan ke mikrokontroler AT89S51. LDR 4K7 100K 330 Ohm 4K7 C945 + 5V + 5V P1.4 Universitas Sumatera Utara Pada saat tidak ada cahaya yang mengenai LDR, tegangan yang diumpankan ke transistor adalah: Tegangan tersebut belum dapat mengaktifkan transistor C945. Dengan demikian tegangan kolektor-emitornya berkisar antara 4,5 V – 5 V. Tegangan inilah yang merupakan sinyal high 1 yang diumpankan pada mikrokontroler AT 89S51. 3.7.Rangkaian Sensor Air Sensor air yang dibuat sebenarnya merupakan PCB yang jalurnya dirancang sedemikian rupa sehingga letak jalur-jalurnya rapat. Sehingga ketika tetesan air mengenai jalur-jalur tersebut, jalur tersebut akan terhubung layaknya sebuah sakelar. Ketika air jauh ke atas sensor, maka resistor di basis transistor akan mendapat tegangan 5V. Hal ini akan menyebabkan transistor C945 akan aktif. Ketika transistor ini aktif, logika outputnya yang dihubungkan pada input IC 7408 merupakan IC dengan 4 gerbang AND akan menjadi 0. Sebaliknya ketika sensor air dalam keadaan kering, maka 5V tidak terhubung pada resistor di basis transistor. Sehingga basis transistor tidak mendapat tegangan. Hal ini menyebabkan transistor tidak aktif transistor akan aktif bila tegangan di basisnya lebih besar dari 0,6V. Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Air Universitas Sumatera Utara Karena transistor ini tidak aktif,outputnya akan bernilai 1. Keempat output dari sensor air ini dihubungkan ke sebuah IC 7408. Dengan demikian, ketika salah satu saja sensornya menghasilkan logika 0, maka ouput dari IC 7408 akan 0.Logika ini akan dikirimkan ke mikrokontroler untuk mengindikasikan adanya air pada sensor air. Gambar 3.8 Bentuk sensor air pada PCB Ketika tetesan air mengenai jalur tersebut, basis transistor akan mendapat tegangan sekitar 4,5 V – 5 V. Hal ini akan mengakibatkan transistor aktif. Ketika aktif, transistor tersebut akan memberikan logika 0 low pada mikrokontroler. Sebaliknya, dalam keadaan kering jalur – jalur tembaga pada PCB tersebut tidak terhubung. Hal ini akan meng-off kan transistor dan akan mengirimkan logika 1high pada mikrokontroler. Universitas Sumatera Utara 3.8.Flowchart ditekan tertekan Tidak tertekan tidak tertekan Ditekan tertekan tidak tidak ditekan tidak tertekan ditekan ditekan tidak aktif gelap tertekan ditekan aktif terang aktif tidak tertekan ditekan tidak tertekan tidak tertekan tidak tertekan ditekan ditekan tertekan tidak ditekan tidak ditekan ditekan ditekan tidak tertekan tidak tertekan tertekan tertekan Gambar 3.9 flowchart alat mulai cek sak buka manual Cek limit switch buka Cek limit switch tutup cek sak tutup manual cek sak auto Cek sonsor air Cek limit switch tutup cek sak buka manual Cek limit switch buka Cek sensor LDR Cek limit switch tutup Cek sak buka manual Cek limit switch buka Cek limit switch tutup Cek sak tutup manual Cek limit switch buka buka tutup tutup buka buka tutup buka tutup Universitas Sumatera Utara Program diawali dengan start, yang berarti bahwa rangkaian diaktifkan. Selanjutnya program akan mengecek kondisi hujan sensor air, jika tidak ada sinyal dari sensor ini, maka program akan mengecek sensor cahaya, seterusnya program akan terus mengecek kondisi dari semua sensor. Jika salah satu dari keadaan hujan, keadaan gelap. Keadaan terang mengirim sinyal ke mikrokontroler, maka program akan memerintahkan motor untuk berputar membuka atap. Dan jika salah satu dari ke 5 sensor berada pada keadaan hujan dan gelap maka sensor akan mengirimkan sinyal, maka program akan memerintahkan motor untuk berputar menutup atap. Selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk kembali mengecek kondisi dari masing – masing sensor. Hal ini dapat kita lihat pada flowchart di atas. Universitas Sumatera Utara BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay PSA