BAB III
PERANCANGAN DAN PRINSIP KERJA ALAT
3.1 Diagram Blok dan Rangkaian Lengkap Sistem
Diagramblok sistem dibuat seperti gambar 3.1 di bawah ini:
FOTOTRANSISTOR
SENSOR LM35 ATMega8535
ALARM DRIVER
DRIVER
DRIVER
DRIVER PLN
POMPA
MOTOR STEPPER ALARM
Gambar 3.1Diagram Blok Sistem Pemadam Kebakaran Otomatis Sistem pemadam kebakaran otomatis ini menggunakan dua buah sensor
sebagai input sistem, yaitu fototransistor dan sensor. Kontroler yang digunakan dalam sistem ini adalah mikrokontroler ATMega8535. Sebagai output atau plant
dari sistem ini adalah rangkaian alarm, rangkaian pemutus hubungan arus listik, rangkaian pompa dan rangkaian motor stepper.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Gambar keseluruhan rangkaian Rangkaian keseluruhan sistem pemadam api secara otomatis dengan
metode scanning area dapat dibagimenjadi 4 bagian utama yaitu: bagian minimum sistem mikrokontroler, bagian input, bagian output dan bagian power supply.
Bagian minimum sistem mikrokontroler merupakan bagian dimana input-input dari sensor akan diproses sesuai program yang digunakan kemudian diteruskan ke
bagian output. Bagian input merupakan sensor-sensor yang digunakan untuk pengambilan data terhadap lingkungan yang kemudian akan menjadi dasar dari
perlakuan aksi. Bagian input terdiri dari 1 buah fototransistor yang berfungsi untuk mendeteksi infra merah yang ditimbulkan oleh api, dan 1 buah sensor
LM35 yang berfungsi untuk mendeteksi perubahan suhu dalam ruangan akibat pemanasan api. Bagian output terdiri darialarm yang berfungsi sebagai peringatan
tanda kebakaran, rangkaian pemutus hubungan arus listrik yang berfungsi sebagai pemutus hubungan arus listrik, dan pompa air yang berfungsi memompa air untuk
memadamkan api pada saat proses pemadaman, serta motor stepper yang berfungsi untuk melakukan scanning ruangan secara horizontal dengan
menggerakkan fototransistor dan ujung selang pompa.
Universitas Sumatera Utara
3.2 Prinsip Kerja Rangkaian
Sistem pemadaman api otomatis yang dirancang bekerja berdasarkan algoritma program yang telah diunduh pada IC mikrokontroler. Rangkaian sistem pemadam
kebakaran mengunakan sebuah mikrokontroler dan beberapa komponen yang bekerja sesuai dengan fungsinya masing-masing. Adapun rangkaian-rangkaian
yang akan dibahas antara lain: 1. Rangkaian minimum ATMega8535.
2. Rangkaian sensor LM35. 3. Rangkaian fototransistor.
4. Rangkaian penguat arus. 5. Rangkaian motor stepper.
6. Rangkaian alarm. 7. Rangkain pompa air.
8. Rangkaian pemutus hubungan arus listrik. 9. Rangkaian Catu daya.
3.2.1 Rangkaian Minimum ATMega8535
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.6 Rangkaian Fototransistor
3.2.4 Rangkaian Motor Stepper
Rangkaian driver motor stepper ini terdiri dari empat masukan dan empat keluaran, dimana masing-masing masukan dihubungkan dengan mikrokontroler
ATMega8535 dan keluarannya dihubungkan ke motor stepper. Rangkaian ini akan bekerja memutar motor stepper jika diberi sinyal high 1 secara bergantian
pada ke-4 masukannya. Rangkaian ini terdiri dari 4 buah transistor NPN BD139. Masing-masing transistor dihubungkan ke PB.0, PB.1, PB.2, PB.3 pada
mikrokontroler ATMega8535. Kolektor dihubungkan dengan kumparan yang terdapat pada motor stepper, kemudian kumparan dihubungkan dengan sumber
tegangan 12 volt dan emitor dihubungkan ke ground. Jika PB.0 diberikan logika high 1, yang berarti basis pada transistor BD
139 mendapat tegangan 5 volt, maka transistor akan aktif. Hal ini akan menyebabkan terhubungnya kolektor dengan emitor, sehingga kolektor mendapat
tegangan 0 volt dari ground. Hal ini menyebabkan arus akan mengalir dari sumber tegangan 12 volt ke kumparan, sehingga kumparan akan menghasilkan medan
magnet. Medan magnet ini akan menarik logam yang ada pada motor, sehingga motor mengarah pada kumparan yang memiliki medan magnet tersebut.
Jika kemudian PB.0 diberikan logika low 0, yang berarti transistor tidak aktif dan tidak ada arus yang mengalir pada kumparan, sehingga tidak ada medan
magnet pada kumparan. Dan sisi lain PB.1 diberi logika high 1, sehingga kumparan yang terhubung ke PB.1 akan menghasilkan medan magnet. Maka
motor akan mengalir ke arah kumparan yang terhubung ke PB.1 tersebut. Seterusnya jika logika high diberikan secara bergantian pada input driver motor
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
3.3 Flowchart Sistem
Kategori