Hand Sanitizer Otomatis

Tujuan

1. Untuk mengetahui sensor proximity

2. Untuk mengetahui penggunaan sensor proximity

3. Untuk memahami sehingga bisa merancang rangkaian menggunakan sensor proximity

Bahan :

1. Baterai

Baterai merupakan perangkat yang digunakan untuk memberi daya terhadap alat yang membutuhkan listrik. Baterai juga merupakan komponen elektronika penghasil sumber tegangan pada rangkaian. Semua baterai pada spesifikasinya juga pasti selalu terdapat spesifikasi arus yang biasanya diukur dengan satuan mili ampere hours atau disingkat mAH, spesifikasi menunjukkan seberapa lama baterai bisa digunakan pada beban / alat yang digunakan. Misalnya sebuah baterai 1900mAH bisa menyuplai 1900mA ke sebuah rangkain selama 1 jam sebelum akhirnya habis.

2. Led

LED adalah perangkat elektronik yang dapat mengeluarkan cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi pada LED elektron menerjang sambungan P-N (Positif-Negatif). Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula. Tegangan kerja / jatuh tegangan pada sebuah menurut warna yang dihasilkan:

Infra merah : 1,6 V

Merah : 1,8 V – 2,1 V

Oranye : 2,2 V

Kuning : 2,4 V

Hijau : 2,6 V

Biru : 3,0 V – 3,5 V

Putih : 3,0 – 3,6 V

Ultraviolet : 3,5 V

Di dalam LED terdapat sejumlah zat kimia yang kaan mengeluarkan cahaya jika elektron-elektron melewatinya. Dengan mengganti zat kimia ini (doping), kita dapat mengganti panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya, seperti infra red, hijau/biru/merah, dan ultraviolet.

Alat :

3. Resistor

Resistor adalah perangkat elektronik yang berperan sebagai penghambat tengangan suatu rangkaian. Resistor ini memiliki berbagai variasi hambatan yang satuannya ohm.

4. Pump

Pump adalah alat yang digunakan untuk mensirkulasikan air, yaitu untuk menarik dan menghembuskan air. Mesin pump ini dapat di gunakan jka dihubungkan dengan tegangan 6v.

5. Transistor

Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.

6. Dioda

Dioda merupakan salah satu komponen yang dibuat dari bahan semikonduktor. Bahan untuk mempertemukan elemen P dan N akan menentukan karakteristik dioda dan sifat-sifatnya. Saat ini bahan semikonduktor pembuat dioda adalah semikonduktor silikon dan germanium.

Semikonduktor bahan silikon merupakan bahan yang paling banyak digunakan pada jenis dan tipe dioda karena silikon menawarkan beberapa kelebihan seperti kinerja yang tinggi dan biaya produksi yang lebih rendah. Biasanya tegangan jatuh dioda berbahan silikon berkisar 0,7 Volt.

Semikonduktor bahan germanium memiliki jumlah produksi yang lebih sedikit dibandingkan dengan dioda silikon. Kelebihan dari bahan germanium ini adalah memiliki tegangan jatuh dioda yang rendah, yakni berkisar antara 0,2 hingga 0,3 Volt. Namun dibandingkan dengan semikonduktor berbahan silikon, germanium harus dibayar dengan biaya produksi yang lebih mahal meskipun seiring perkembangan teknologi elektronika saat ini, biaya produksi dengan bahan silikon dan germanium tidak jauh berbeda.

7. IR Proximity

Sensor Infrared Proximity atau Sensor Pendeteksi Halangan menggunakan sinar inframerah untuk mendeteksi benda atau permukaan didepannya. Sensor ini dapat bekerja pada tegangan 5v.

Fitur dan Spesifikasi Sensor :

Fitur	Spesifikasi
Nama	Sensor Infrared Proximity
Tipe	Module Sensor
Banyak Pin	3 Pin
Tegangan Masukan	3-5 Volt
Konsumsi Arus	23 mA saat 3.0V dan 43 mA saat 5.0V
Jarak pembacaan	2 - 30 cm (diatur dengan potensiometer)
Keluaran Sensor	Digital LOW
Lampu LED indikator	Ada

Dasar Teori

1. Baterai

Daya tahan baterai akan semakin awet jika penggunaan arus nya semakin kecil, pada contoh diatas jika arus yang diperlukan misalnya adalah 190mAH maka baterai tadi akan bertahan selama 10 jam karena pada perhitungannya :

190 mAH x 10 hours = 1900 mAH

Oleh karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau semakin besar kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari baterai tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus paling kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi fisik pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.

Simbol baterai :

2. Led

Pemasangan kutub LED tidak boleh terebalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. Led memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V – 3,5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka LED akan terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu kita gunakan resistor sebagai penghambat arus.

Arah arus konvensional hanya dapat mengalir dari anoda ke katoda. Untuk pemasangan LED pada board mikrokontroller Anoda dihubungkan ke sumber tegangan dan katoda dihubungkan ke ground.

Simbol LED :

3. Transistor

Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :

sebagai Penyearah,
sebagai Penguat tegangan dan daya,
sebagai Stabilisasi tegangan,
sebagai Mixer,
sebagai Osilator
sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)
Struktur Dasar Transistor

Pada dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.

NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.

Cara Mengukur Transistor

Kita dapat menggunakan Multimeter Analog maupun Multimeter Digital untuk mengukur ataupun menguji apakah sebuah Transistor masih dalam kondisi yang baik. Perlu diingatkan bahwa terdapat perbedaan tata letak Polaritas (Merah dan Hitam) Probe Multimeter Analog dan Multimeter Digital dalam mengukur/menguji sebuah Transistor.

Berikut ini adalah Cara untuk menguji atau mengukur Transistor dengan Mengunakan Multimeter Analog dan Multimeter Digital.

A. Mengukur Transistor dengan Multimeter Analog

Cara Mengukur Transistor PNP dengan Multimeter Analog
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x10k
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika 3. jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
4. Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Cara Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter Analog

1. Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x10k
2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada Terminal Emitor (E), Jika 3. jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
4. Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Catatan :
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Jarum pada Multimeter Analog harus tidak akan bergerak sama sekali atau “Open”.

B. Mengukur Transistor dengan Multimeter Digital

Pada umumnya, Multimeter Digital memiliki fungsi mengukur Dioda dan Resistansi (Ohm) dalam Saklar yang sama. Maka untuk Multimeter Digital jenis ini, Pengujian Multimeter adalah terbalik dengan Cara Menguji Transistor dengan Menggunakan Multimeter Analog.

Cara Mengukur Transistor PNP dengan Multimeter Digital
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
3. Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Cara Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter Digital
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
4. Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Catatan :
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Display Multimeter Digital harus tidak akan menunjukan Nilai Voltage atau “Open”.

Simbol Tansistor

4. Dioda

Tegangan jatuh mundur

Tegangan jatuh mundur merupakan tegangan maksimum dari sebuah dioda pada posisi reverse bias. Biasanya tegangan jatuh mundur dari sebuah dioda relatif besar kecuali untuk dioda jenis tertentu seperti dioda zener yang mempunyai tegangan jatuh mundur yang kecil sesuai dengan batasan tegangan dari tipe dioda itu sendiri.

Arus maju maksimum

Saat merancang sebuah rangkaian elektronika, perlu dipertimbangkan kemampuan arus maju maksimum dari sebuah dioda tidak sampai terlampaui. Biasanya ketika arus maju maksimum dari dioda melampaui dari batas yang diperbolehkan, maka akan timbul panas yang berlebihan dan dapat menimbulkan kerusakan pada dioda. Biasanya jika spesifikasi arus dari suatu dioda semakin besar maka daya maksimum dioda juga akan semakin besar. Begitu juga dengan bentuk fisik dioda itu sendiri yang semakin besar.

Arus Bocor Dioda

Arus bocor dioda adalah arus yang mengalir pada saat rangkaian dioda reverse bias. Ketika rangkaian dengan sebuah dioda bekerja, arus bocor dapat saja terjadi meskipun tidak semua dioda dapat mengalirkan arus bocor, tergantung perencanaan pembuatan rangkaian dan kemampuan dari spesifikasi dioda itu sendiri.

Beberapa penentu tingkat kebocoran arus dari sebuah dioda adalah faktor suhu dan jenis bahan semikonduktor yang digunakan. Dioda berbahan semikonduktor silikon memiliki tingkat kebocoran arus yang lebih kecil dibandingkan dengan dioda berbahan semikonduktor germanium. Arus kebocoran dioda termasuk sangat kecil, oleh karena itu biasanya didefinisikan dengan satuan µA, atau bahkan pA (pico Amprere).

Nilai kapasitansi dioda

Dioda sebenarnya memiliki kapasitansi tertentu. Namun hal ini hanya berlaku untuk dioda varactor saja. Nilai aktual kapasitansi sebuah dioda varactor akan bergantung pada besar tegangan yang diberikan pada dioda dengan reverse bias. Besar kapasitansi merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi karakteristik dan spesifikasi dioda secara umum.

Simbol Dioda :

5. IR Proximity

Bagian-bagian Sensor Infrared Proximity :

Gambar diatas adalah bagian-bagian sensor ini.

Berikut penjelasan bagian-bagian module :

Nomor	Deskripsi Fitur
1	Lampu LED Infrared Transmitter Lampu LED yang memancarkan sinar inframerah
2	Lampu LED Photodioda Photodioda yang menangkap sinar inframerah yang terpantul
3	IC Komparator Integrated Circuit Komparator yang digunakan untuk membandingkan sinyal analog dan menghasilkan sinyal digital. Biasanya menggunakan tipe LM393 atau LM358
4	Trimmer Variable Resistor Resistor yang dapat dirubah nilainya. Putar potensiometer ini untuk merubah jarak pembacaan sensor dalam jangkauan 2-30cm.
5	Power LED Lampu LED yang menyala menunjukkan module sensor ini sedang berjalan
6	Kaki Pin Output Kaki pin yang mengeluarkan sinyal hasil pembacaan sensor. High atau 1 saat tidak ada rintangan didepan sensor dan Low atau 0 saat ada rintangan.
7	Kaki Pin GND Kaki pin negatif kutub tegangan. GND atau ground, hubungkan pin ini ke kutub negatif sumber daya listrik
8	Kaki Pin VCC Kaki pin positif kutub tegangan. Hubungkan ke kutub positif sumber daya 3.0 - 5.0 Volt
9	Lampu LED Indikator Lampu LED ini menyala menunjukkan adanya rintangan di depan sensor. Jadi selain pin output, pembacaan sensor dapat dilihat dari menyala tidaknya lampu ini.

Berikut adalah prinsip kerja sensor infrared proximity :

Seperti gambar diatas, Lampu LED pemancar inframerah memancarkan inframerah, jika inframerah menabrak sesuatu benda didepannya maka akan terpantul sebagian. Pantulan sinar inframerah yang berbalik arah akan mengenai sensor inframerah berjenis photodioda yang mana akan photodioda akan memberikan sinyal bahwa ada benda di depan sensor.

Grafik :

Simbol Ir Proximity

Percobaan

1. susunlah rangkaian dan hubungkan semua rangkaian
2. lalu hubungkan rangkaian tersebut dengan baterai
3. hubungkan rangkaian tersebut dengan pump
4. cobalah arahkan tangan anda ke sensor proximity
5. dan keluarah air tersebut dikarenakan hidupnya pump.

Rangkaian

Prinsip Kerja

Baterai merupakan sumber energi pada rangkaian tersebut. Sensor proximity merupakan sensor infrared yang dapat membaca apabila ada sesuatu yang menghalangi pancaran infrared nya tersebut. Ha ini daat kita ihat ketika kita mengadahkan tangan untuk mencuci tangan, maka tangan kita akan menghalangi pacaran inrared dari sensor proximity, hal ini menyebabkan hidupnya pump sehingga keluarlah hand sanitizer tersebut

Cari Blog Ini

Sandy Azizi