3. LDR Light Depend Resistor
Adalah jenis resistor non linear yang nilai hambatannya terpengaruh oleh intensitas cahaya yang mengenainya. Makin besar intensitas cahaya yang
mengenainya makin kecil nilai hambatannya.
2.5.3 Dioda
Dioda adalah komponen elektronika yang paling sederhana dari keluarga semikonduktor, dari simbolnya menunjukkan arah arus dari dan ini merupakan
sifat dioda, bahwa dioda hanya mengalirkan arus pada satu arah, arus hanya mengalir dari kutub Anoda ke kutub Katoda.
[3]
Satu sisi dioda disebut Anoda untuk pencatuan positif +, dan sisi lainnya disebut Katoda untuk pencatuan
negatif -, yang dalam pemasangannya tidak boleh terbalik. Secara fisik bentuk dioda seperti silinder kecil dan biasanya diberi tanda berupa lingkaran warna
putih, yang menandakan posisi kaki katoda
2.5.4 Sensor Proximity
Sensor Proximity adalah teknik pendeteksi dari keberadaan suatu obyek dengan noncontact sensor elektronik. Adapun sensor proximity yang bisa dibuat
sendiri. Dengan memanfaatkan LED sebagai sumber cahaya yang akan memancarkan warna dan photodioda sebagai penangkap cahaya. Berikut gambar
sensor proximity :
Gambar 2.16 Sensor proximity
2.5.4.1 LED Superbright
LED Light Emitting Diode adalah suatu jenis dioda yang apabila diberi tegangan maju akan membangkitkan cahaya pada pertemuan semikonduktornya.
Ada LED yang memancarkan warna merah, hijau, biru dan warna lainnya perbedaan warna disebabkan oleh perbedaan pada bahan semikonduktornya.
[5]
LED Superbright terbuat dari bahan Gallium Ga, Arsen As, dan Fosfor P atau disingkat GaAsP dan ditempatkan dalam suatu wadah yang tembus pandang.
Dilihat dari bentuknya LED banyak macamnya, tetapi cahaya yang dipancarkan LED Superbright berbeda dengan LED pada umumnya, cahayanya lebih terang
dan menyebar karena wadahnya yang transparan. Untuk membedakan antara kaki katoda dan anodanya dapat dilihat dari bentuk elektrodanya, yang besar adalah
kaki katoda. Keuntungan dari LED Superbright antara lain harganya murah, usianya yang relatif panjang lebih dari 20 tahun dan dapat dipakai dengan
tegangan rendah 1-2 V. berikut gambar LED Superbright :
Gambar 2.17 LED Superbright
2.5.4.2 Photodioda
Energi thermal menghasilkan pembawa minoritas dalam dioda, makin tinggi suhu makin besar arus dioda yang terbias reverse.
[5]
Energi cahaya juga menghasilkan pembawa minoritas. Dengan menggunakan jendela kecil untuk
membuka junction agar terkena sinar, pabrik dapat membuat dioda photo. Jika
cahaya luar mengenai junction dioda photo yang dibias reverse akan dihasilkan pasangan electron-hole dalam lapisan pengosongan. Makin kuat cahaya makin
banyak jumlah pembawa yang dihasilkan cahaya makin besar arus reverse. Sebab itu dioda photo merupakan detektor cahaya yang baik sekali. Dioda foto adalah
suatu dioda yang arus reverse-nya berubah bila mendapat penyinaran. Prinsip kerja dari dioda foto adalah apabila sebuah dioda diberi reverse
bias, maka akan mengalir arus yang kecil sekali yang disebut arus reverse melalui dioda tersebut, besarnya arus reverse ini tergantung suhu dan intensitas cahaya
yang jatuh pada deplection layer-nya. Oleh karena itu, dioda ini harus bisa tembus cahaya agar cahaya dapat mencapai deplection layer-nya sehingga terjadi arus
reverse yang besarnya tergantung intensitas cahaya yang menyinarinya. Nilai resistansi photodioda akan naik bila cahaya tidak mengenai permukaannya dan
akan turun apabila dikenai cahaya. Berikut gambar photodiode :
Gambar 2.18 Photodioda
2.5.5 Sensor GP2D12
Sensor adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetik, panas, sinar, dan kimia
menjadi tegangan dan arus listrik. Agar listrik dapat bekerja lebih baik dan tepat haruslah memiliki persyaratan sebagai berikut :
a. Kepekaan, yaitu sensor harus dipilih sedemikian rupa pada nilai – nilai
masukan yang ada sehingga dapat diperoleh keluaran yang cukup besar.
b. Stabilitas waktu, yaitu untuk menentukan masukan tertentu, sensor
harus dapat memberikan keluaran yang tetap nilainya dalam waktu yang lama. Sensor ini dapat berfungsi untuk berbagai keperluan seperti
pendeteksi halangan ataupun pendeteksi jarak dari suatu objek. Beberapa karakteristik dari sensor inframerah GP2D12 adalah :
Power Supply 4,5 – 5,5 Volt
Output berupa tegangan analog yang berkisar antara 0,5 – 2,6 Volt
Pembacaan jarak tidak begitu dipengaruhi oleh warna objek yang
diukur
Tidak membutuhkan rangkaian kontrol eksternal
Tidak begitu dipengaruhi oleh kondisi pencahayaan ruangan
Frekuensi sebesar 25Hz dan periode sebesar 20 mV
Sudut jangkauan yang dapat mendeteksi permukaan objek yang datar sebesar 40 derajat
Pemakaian arus sebesar 35mA
Gambar 2.19 Bentuk fisik dari sensor jarak GP2D12
2.5.5.1 Konfigurasi PIN
GP2D12 adalah sensor infra merah yang menggunakan prinsip triangulation prinsip segitiga untuk mengukur jarak. Sensor ini terdiri atas lampu
LED infra merah yang menghasilkan cahaya infra merah termodulasi yang dipancarkan ke objek yang hendak di ukur jaraknya dan sebuah array CCD yang
berfungsi sebagai detektor infra merah yang akan menerima pantulan cahaya infra merah dari objek yang diukur. Sensor GP2D12 memiliki tiga buah pin yaitu untuk
Vcc, Ground dan Vo tegangan output seperti yang diperlihatkan pada gambar .... kaki 1 merupakan kaki Vo berupa tegangan analog, kaki 2 merupakan kaki
untuk ground dan kaki 3 merupakan kaki untuk Vcc.
Gambar 2.20 Pin out GP2D12
2.5.5.2 Prinsip Kerja Sensor
Prinsip kerja dari sensor ini dalam mendeteksi jarak dari objek yang diukur adalah melalui sebuah LED inframerah yang menghasilkan cahaya infra merah
termodulasi yang dipancarkan ke objek yang hendak diukur jaraknya dan kemudian sinar yang dipancarkan oleh LED akan diterima pada bagian PSD
Positioning Sensing Device dan di ubah menjadi tegangan analog. Semakin kuat sinar yang diterima, akan semakin besar pula tegangan analog yang dikeluarkan.
Gambar 2.21 Sensor Jarak GP2D12
Berikut ini merupakan gambar blok diagram sensor GP2D12 :
Gambar 2.22 Blok Diagram Sharp GP2D12
2.5.5.3 Karakteristik Tegangan Output Terhadap Jarak Pada Sensor
Karena grafik hubungan jarak terhadap tegangan output sensor tidak linear maka dalam pengolahan data dalam prosesor dilakukan dengan
menggunakan metode look up table. Dalam metode ini dibutuhkan memori dalam ROM sebesar 255 byte untuk pemetaan data jarak. Dalam look up table tersebut
diisikan data – data jarak untuk setiap data tegangan yang diperoleh dari ADC
mulai dari tegangan 0 – 255 Volt. Karena output valid sensor adalah berkisar antara 0,5 – 2,6 Volt maka dilakukan pembagian tiga zona pengisian data :
a. Tegangan input 0,00 Volt sampai 0,49 Volt dinyatakan sebagai kondisi
sangat jauh pada jarak 80 cm b.
Tegangan input 0,50 Volt sampai 2,60 Volt adalah merupakan tegangan valid sehingga akan dilakukan penerjemahan data tegangan
ke jarak sesuai dengan data yang ada pada grafik hubungan jarak terhadap tegangan ouput sensor GP2D12 seperti pada gambar 2.23
c. Tegangan input 2,61 Volt sampai 2,65 Volt dinyatakan sebagai kondisi
terlalu dekat pada jarak 5 cm Karakteristik tegangan output dari sensor ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Gambar 2.23 Grafik karakteristik tegangan output sensor terhadap jarak
2.5.5.4 ADC dari Tegangan Output Sensor
Dalam melakukan pemrograman mikrokontroller agar dapat terkoneksi dengan sensor jarak, setiap nilai perubahan tegangan output sensor yang berupa
tegangan analog yang diakibatkan jarak harus terlebih dahulu dikonversikan ke nilai digital agar dapat dibaca oleh mikrokontroler.
Karena tegangan output sensor untuk pembacaan jarak yang valid berkisar antara 0,5 – 2,6 Volt maka sensor ini tidak lagi membutuhkan rangkaian
pengkondisian sinyal. Masing – masing output dari sensor ini tidak lagi membutuhkan rangkaian pengkondisian sinyal. Masing – masing output dari
sensor jarak dapat langsung dihubungkan ke ADC mikrokontroler yang tegangan referensi telah diatur sebesar 2,65 Volt. Berdasarkan hal tersebut agar
memperoleh tegangan output dalam bentuk digital maka dapat digunakan rumus sebagai berikut :
Vin ADC = x 1024 .............................. 2.4
Vref Dimana :
ADC = Nilai output digital sensor
1024 = Resolusi ADC pada mikrokontroler AVR Atmega8535
Vin = Tegangan analog input sensor dari pendeteksian
Vreff = Tegangan Referensi
Adapun contoh pengkonversian tegangan output sensor jarak menjadi nilai digital adalah sebagai berikut.
Jika diketahui Vin tegangan analog input sensor yang diperoleh dari pengukuran jarak bahwa untuk jarak 10 cm maka tegangan input sensor adalah
2,6 Volt, kemudian tegangan referensi yang berasal dari Vcc adalah 5 Volt maka tegangan output dapat atau nilai ADC dapat diketahui dengan masukan nilai yang
ada pada persamaan 2.4, sehingga : 2,6
ADC = x 1024 5
maka nilai digital dari jarak 10 cm adalah 532,48
2.5.6 Optocoupler
Optocoupler merupakan piranti elektronika yang berfungsi sebagai pemisah antara rangkaian power dengan rangkaian control.
[6]
Optocoupler merupakan salah satu jenis komponen yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu
onoff-nya. Opto berarti optic dan coupler berarti pemicu. Sehingga bisa diartikan bahwa optocoupler merupakan suatu komponen yang bekerja berdasarkan picu
cahaya optic opto-coupler termasuk dalam sensor, dimana terdiri dari dua bagian
yaitu transmitter dan receiver. Berikut gambar dari optocoupler :
Gambar 2.24 Optocoupler
2.5.7 Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung switching, stabilisasi tegangan,
modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya.
[5]
Transistor dapat berfungsi
semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya BJT atau tegangan inputnya FET, memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit
sumber listriknya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang
melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan
dalam amplifier penguat. Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital,
transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori,
dan komponen-komponen lainnya. Berikut bambar dari transistor :
Gambar 2.25 Transistor
2.5.8 Kondensator
