Electrical Engineering: Tugas Besar

Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
Output voltage: dc 1~35v
Max. Input current: dc 14a
Charging current: 0.1~10a
Discharging current: 0.1~1.0a
Balance current: 1.5a/cell max
Max. Discharging power: 15w
Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
Ukuran: 126x115x49mm
Berat: 460gr

3. Power

Spesifikasi:

Daya listrik (Power supply): Ini mengacu pada daya yang diberikan oleh sumber listrik ke peralatan elektronik. Daya ini diukur dalam watt (W). Spesifikasi daya listrik mencakup tegangan input yang diperlukan (misalnya 110V atau 220V AC) dan frekuensi (misalnya 50Hz atau 60Hz).
Konsumsi daya (Power consumption): Ini adalah jumlah daya yang dikonsumsi oleh peralatan elektronik saat beroperasi. Konsumsi daya juga diukur dalam watt (W) dan umumnya dicantumkan dalam spesifikasi produk. Informasi ini membantu untuk mengetahui berapa banyak daya yang diperlukan oleh peralatan tersebut dan mempengaruhi kebutuhan daya listrik yang dibutuhkan.
Daya output (Power output): Jika Anda merujuk pada peralatan yang menghasilkan daya, seperti power amplifier atau power bank, spesifikasi power output akan memberikan informasi tentang daya yang dihasilkan oleh perangkat tersebut. Ini juga diukur dalam watt (W) dan mungkin mencakup spesifikasi daya maksimum dan daya kontinu yang dapat.

Bahan

1. Sensor Soil Moisture

2. Touch sensor

Spesifikasi:

Konsumsi daya yang rendah
Bisa menerima tegangan dari 2 ~ 5.5V DC
Dapat menggantikan fungsi saklar tradisional
Dilengkapi 4 lobang baut untuk memudahkan pemasangan
Tegangan kerja : 2v s/d 5.5v (optimal 3V)
Output high VOH : 0.8 VCC (typical)
Output low VOL : 0.3 VCC (max)
Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V) : 8 mA
Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V) : 4 mA
Waktu respon (low power mode): max 220 ms
Waktu respon (touch mode): max 60 ms
Ukuran: 24 mm x 24 mm x 7.2 mm

3. Sound Sensor

Spesifikasi

4. Water Sensor

Specifications:
Operating voltage: DC3-5V
Operating current: less than 20mA
Sensor Type: Analog
Detection Area: 40mmx16mm
Production process: FR4 double-sided HASL
Operating temperature:10-30
Humidity: 10% -90% non-condensing
Product Dimensions: 62mmx20mmx8mm

6. Sensor LDR

Supply : 3.3 V – 5 V (arduino available)
Output Type: Digital Output (0 and 1)
Inverse output.
Include IC LM393 voltage comparator.
Sensitivitasnya dapat diatur.
Dimensi PCB size: 3.2 cm x 1.4 cm.

7. Relay

8. Op-Amp

10. Dioda

Spesifikasi:

Tegangan sebalik (Reverse Voltage): Ini adalah tegangan maksimum yang dapat diterapkan pada dioda dalam arah sebalik (reverse direction) tanpa menyebabkan kerusakan. Jika tegangan sebalik melebihi spesifikasi ini, dioda dapat mengalami breakdown dan mengalirkan arus yang signifikan dalam arah sebalik.
Tegangan maju (Forward Voltage): Tegangan maju adalah tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan dioda dan menyebabkan aliran arus melalui dioda dalam arah maju. Tegangan maju bervariasi tergantung pada jenis dan bahan dioda, seperti dioda silikon memiliki tegangan maju sekitar 0,6 hingga 0,7 volt, sementara dioda germanium memiliki tegangan maju sekitar 0,2 hingga 0,3 volt.
Arus maju maksimum (Forward Current): Ini adalah arus maksimum yang dapat dialirkan melalui dioda dalam arah maju tanpa menyebabkan kerusakan. Melebihi spesifikasi ini dapat menyebabkan pemanasan berlebih pada dioda dan mengakibatkan kegagalan.
Waktu pemulihan (Recovery Time): Ini adalah waktu yang diperlukan untuk dioda untuk beralih dari kondisi berhenti (reverse bias) ke kondisi aktif (forward bias) setelah tegangan sebalik dihilangkan. Waktu pemulihan mempengaruhi kemampuan dioda untuk digunakan dalam aplikasi berfrekuensi tinggi.
Daya dissipasi (Power Dissipation): Daya dissipasi adalah daya maksimum yang dapat diserap oleh dioda tanpa menyebabkan kerusakan. Daya dissipasi biasanya diukur dalam watt dan tergantung pada kemampuan dioda untuk menyerap panas.

9. Potensiometer

Spesifikasi:

Nilai Resistansi: Spesifikasi ini mencantumkan nilai resistansi potensiometer. Nilai resistansi dapat bervariasi, misalnya, potensiometer 10K memiliki resistansi 10.000 ohm (10 kiloohm). Nilai resistansi ini menentukan rentang resistansi yang dapat disesuaikan oleh potensiometer.
Toleransi: Toleransi resistansi mengacu pada kisaran persentase di mana nilai resistansi potensiometer dapat bervariasi dari nilai yang ditentukan. Misalnya, jika potensiometer memiliki toleransi ±10%, maka nilai resistansi yang sebenarnya dapat berbeda hingga 10% dari nilai yang ditentukan.
Daya nominal: Ini adalah daya maksimum yang dapat ditangani oleh potensiometer tanpa merusak komponen. Daya biasanya diukur dalam watt (W) dan memberikan gambaran tentang seberapa besar potensiometer dapat menangani arus listrik tanpa mengalami overheating atau kerusakan.
Jenis Potensiometer: Ada beberapa jenis potensiometer yang tersedia, termasuk potensiometer linier dan potensiometer logaritmik (log potensiometer). Jenis potensiometer ini memiliki kurva resistansi yang berbeda saat putaran atau penggeseran digunakan.
Jumlah Putaran: Potensiometer dengan lebih dari satu putaran memberikan presisi yang lebih tinggi dalam mengatur resistansi. Jumlah putaran biasanya dinyatakan dalam putaran lengkap atau putaran parsial (misalnya, 1 putaran, 10 putaran, 270 derajat, dll.).

10. IC 74247

11. Seven Segment

spesifikasi
Bentuk: Tujuh segmen memiliki bentuk seperti angka "8" dengan tujuh bagian yang masing-masing berfungsi untuk menampilkan satu segmen dari angka atau karakter.
Jenis: Ada dua jenis tujuh segmen, yaitu Common Anode (Anoda Bersama) dan Common Cathode (Katoda Bersama). Pada tipe Common Anode, bagian positifnya terhubung bersama, sedangkan pada Common Cathode, bagian negatifnya yang terhubung bersama.
Segmen: Tujuh segmen memiliki tujuh bagian yang biasa diberi label sebagai a, b, c, d, e, f, dan g. Setiap segmen dapat dinyalakan atau dimatikan untuk membentuk angka atau karakter tertentu.
Konfigurasi Pin: Tujuh segmen biasanya memiliki 10 pin: 7 pin untuk tujuh segmen (a-g), satu pin untuk titik desimal (jika ada), dan satu pin untuk koneksi umum (GND atau VCC, tergantung pada jenis tipe tujuh segmen).
Tegangan dan Arus: Tujuh segmen umumnya bekerja dengan tegangan rendah (biasanya 5V atau 3.3V) dan mengonsumsi arus yang relatif rendah.
Karakter yang Dapat Ditampilkan: Dengan tujuh segmen, Anda dapat menampilkan angka 0 hingga 9, serta beberapa karakter tambahan seperti huruf A-F jika tujuh segmen tersebut mendukung penampilan heksadesimal.

12. IC 4013

Spesifikasi:

13. IC74LS139

3. Dasar Teori [back]

1. Sensor Soil Moisture

Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembaban tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontroller seperti arduino.Sensor kelembaban tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik mnggunakan hidroton.

Soil Moisture Sensor dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket penjualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembaban, dan module elektroniknya sebagai amplifier sinyal.

Jika menggunakan pin Digital Output maka keluaran hanya bernilai 1 atau 0 dan harus inisalisasi port digital sebagai Input (pinMode(pin, INPUT)). Sedangkan jika menggunkan pin Analog Output maka keluaran yang akan muncul adalah sebauah angka diantara 0 sampai 1023 dan inisialisasi hanya perlu menggunkan analogRead(pin).

CARA KERJA SENSOR

Pada saat diberikan catudaya dan disensingkan pada tanah, maka nilai Output Analog akan berubah sesuai dengan kondisi kadar air dalam tanah.

Pada saat kondisi tanah :

Basah : tegangan output akan turun
Kering : tegangan output akan naik

Tegangan tersebut dapat dicek menggunakan voltmeter DC. Dengan pembacaan pada pin ADC pada microcontroller dengan tingkat ketelitian 10 bit, maka akan terbaca nilai dari range 0 – 1023. Sedangkan untuk Output Digital dapat diliat pada nyala led Digital output menyala atau tidak dengan mensetting nilai ambang pada potensiometer.

Kelembaban tanah melebihi dari nilai ambang maka led akan padam
Kelembaban tanah kurang dari nilai ambang maka led akan menyala

Pinout:

Grafik Respon:

2.  Touch Sensor
Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan

Pinout:

Grafik respon:

3.  Sound Sensor
Berfungsi untuk mendeteksi suara dan juga dapat mengubah sinyal suara menjadi sinyal elektrik sehingga dapat diproses untuk penggunaan selanjutnya.
Modul Sensor Suara FC-04 yang dapat mendeteksi intensitas suara sekeliling, mengidentifikasi keberadaan atau ketidakberadaan suara (berdasarkan prinsip getaran suara).



Catatan:
1. Modul sensor suara sensitif terhadap intensitas suara sekitar lingkungan.
2. Ketika intensitas suara lebih kecil dari nilai yang ditentukan, DO menghasilkan nilai tinggi. Ketika intensitas suara luar lebih besar dari nilai yang ditentukan, DO menghasilkan nilai rendah.
3. Port DO dapat dihubungkan secara langsung dengan microcontroller untuk mendeteksi nilai tinggi dan rendah, sehingga dapat mendeteksi suara sekitar.
4. Digital output DO pada modul dapat difungsikan langsung sebagai saklar yang diaktifasi oleh suara (voice-activated switch)

Tabel Jenis bunyi dan Kekerasan Bunyi

4.  LDR Sensor

   LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.
5.  Water Sensor
Water sensor adalah controller yang bisa mendeteksi volume air, tinggi air, serta kualitas air di dalam tangki, sungai, danau, dan sejenisnya dengan akurat dan mudah. Sensor ini merupakan perangkat yang bisa mematikan atau mengobarkan pompa air secara otomatis andai air mulai berakhir atau sudah nyaris penuh.

Tabel water temperature sensor

6.  Transistor
     Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Boleh dikatakan bahwa hampir semua perangkat elektronik menggunakan Transistor untuk berbagai kebutuhan dalam rangkaiannya.

   Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

       Terminal transistor memerlukan tegangan DC tetap untuk beroperasi di daerah yang diinginkan dari kurva karakteristiknya. Ini dikenal sebagai biasing. Untuk aplikasi amplifikasi, transistor bias sehingga sebagian untuk semua kondisi input. Sinyal input pada basis diamplifikasi dan diambil pada emitor. BC548 digunakan dalam konfigurasi emitor umum untuk amplifier. Pembagi tegangan adalah mode bias yang umum digunakan. Untuk aplikasi switching, transistor bias sehingga tetap penuh jika ada sinyal di dasarnya. Dengan tidak adanya sinyal dasar, itu benar-benar mati.
       Dengan sebuah transistor tipikal, grafik arus kolektor versus arus basis akan terlihat sebagaimana berikut ini

       Terdapat sebuah hubungan linear (garis lurus) antara arus baris dengan arus kolektor. Dengan kata lain : Arus kolektor secara langsung berbanding lurus dengan arus basis.

6. Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Grafik

7. Op amp

spefikasi Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Cara Kerja Operational Amplifier

Rumus :

8. Potensiometer

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.
Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :
Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan
Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
Sebagai Pembagi Tegangan
Aplikasi Switch TRIAC
Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
Sebagai Pengendali Level Sinyal

9. IC 74247

IC 7447, merupakan IC TTL Decoder BCD to 7 Segment. IC ini berfungsi untuk mengubah kode bilangan biner BCD (Binary Coded Decimal) menjadi data tampilan untuk penampil/display 7 segment yang bekerja pada tegangan TTL (+5 volt DC).
Jalur input data BCD, pin input ini terdiri dari 4 line input yang mewakili 4 bit data BCD dengan sebutan jalur input A, B, C dan D.
Jalur ouput 7 segmen, pin output ini berfungsi untuk mendistribusikan data pengkodean ke penampil 7 segmen. Pin output dekoder BCD ke 7 segmen ini ada 7 pin yang masing-masing diberi nama a, b, c, d, e, f dan g.
Jalur LT (Lamp Test) yang berfunsi untuk menyalakan semua led pada penampil 7 segmen, jalur LT akan aktif pad saat diberikan logika LOW pad jalut LT tersebut.
Jalur RBI (Riple Blanking Input) yang berfungsi untuk menahan sinyal input (disable input), jalur RBI akan aktif bila diberikan logika LOW.
Jalur RBO (Riple blanking Output) yang berfungsi untuk menahan data output ke penampil 7 segmen (disable output), jalur RBO ini akan aktif pada sat diberikan logika LOW.

10. Seven Segment

Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7-segmen atau dot matriks. Jenis 7segmen, sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang yang disusun membentuk angka 8 seperti ditunjukkan pada gambar 3.1. Menurut kesepakatan, huruf-huruf yang diperlihatkan dalam Gambar 3.1 ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, juga bentuk huruf A sampai F (heksadesimal).
Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD ke 7-segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7-segmen.

11. IC 74LS83

- IC 74LS83

Penjumlah penuh ini melakukan penjumlahan dua bilangan biner 4-bit. Jumlah output disediakan untuk setiap bit dan resultan carry (C4) diperoleh dari bit keempat. Penambah ini menampilkan tampilan internal penuh ke depan di keempat bit. Ini memberi perancang sistem kinerja sebagian melihat ke depan pada penghematan dan pengurangan jumlah paket implementasi ripple-carry. Logika adder, termasuk carry, diimplementasikan dalam bentuk aslinya yang berarti bahwa end-around carry dapat dicapai tanpa kebutuhan akan logika atau inversi level.

12. IC 74LS139

Sirkuit MSI TTL yang dijepit Schottky ini dirancang untuk digunakan dalam penguraian kode memori atau aplikasi perutean data berkinerja tinggi yang membutuhkan waktu tunda propagasi yang sangat singkat. Dalam sistem memori berkinerja tinggi, dekoder ini dapat digunakan untuk meminimalkan efek dekode sistem. Ketika digunakan dengan memori berkecepatan tinggi yang menggunakan sirkuit pengaktifan cepat, waktu tunda dari dekoder ini dan waktu pengaktifan memori biasanya lebih kecil daripada waktu akses memori biasa. Ini berarti bahwa penundaan sistem efektif yang diperkenalkan oleh dekoder sistem yang dijepit Schottky dapat diabaikan.

Semua decoder/demultiplexer ini memiliki input buffer penuh, yang masing-masing hanya mewakili satu beban yang dinormalisasi ke sirkuit penggeraknya. Semua input dijepit dengan dioda Schottky berperforma tinggi untuk menekan line-ringing dan untuk menyederhanakan desain sistem. SN54LS139A dan SN54S139 dicirikan untuk rentang operasi –55°C hingga 125°C. SN74LS139A dan SN74S139A dicirikan untuk pengoperasian dari 0 °C hingga 70 °C

13. LED

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

Pinout:

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N.

Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Tegangan Maju LED

4. Percobaan [back]

1. Siapkan komponen yang akan digunakan

2. Posisikan komponen sesuai pada gambar

3. Rangkai semua komponen dengan benar dan tepat

4. Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi

5. tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian

5. Gambar Rangkaian [bak]

6. Prinsip Kerja [back]

Pada rangkaian tugas besar kontrol kelembaban tanah ini saya menggunakan 5 buah sensor yaitu soil moisture sensor, LDR Sensor, Touch Sensor, Water sensor, dan juga Sound sensor.

Pada Soil moisture sensor, LDR sensor dan touch sensor masing-masing outputnya dihubungkan ke pin input A,B,C IC decoder 74247 lalu ditampilkan datanya menggunakan seven segment. Pada sound sensor menggunakan IC demultiplexer 74LS139.

Sensor Soil Moisture atau sensor kelembaban tanah yang ditancapkan di tanah.

Kondisi 1 : Kelembapan tanah cukup (kondisi tanah banyak air)

Ketika kondisi tanah banyak air maka akan menghasilkan resistensi yang rendah (risitensi yang dihasilkan ≤ 70%). Maka output dari sensor ini akan mengeluarkan tegangan yang kemudian diumpankan ke induktor lalu diparalelkan ada yang ke kapasitor C1 dan ada yang diumpankan ke resistor R6 kemudian menuju ke IC 4559 Rangkaian Detektor Inverting. Dengan rumus Vo Detektor Inverting yaitu Vo = Aol (V3-V2). Maka keluaran tegangan dari IC 4559 adalah +Vsat. Tegangan ini akan diumpankan ke dioda lalu ke resistor R9 lalu menuju ke basis transistor BC547 yang berfungsi sebagai Transistor Self Bias. Karena tegangan tegangan di kaki VBE telah cukup maka transistor akan aktif menyebabkan arus mengalir dari VCC melewati relay ke collector ke emitor berakhir di ground. Dengan aktifnya relay, switch relay bergeser dari kiri ke kanan sehingga ada arus yang mengalir yang dapat membuat baterai sebesar 12V dapat meneruskan tegangan menuju resistor dan ke LED Hijau menyala sebagai indikator bahwa tanah dalam keadaan cukup air. Selain itu output sensor ini dihubungkan pada pin C input decoder IC74247, sehingga pada saat soil moisture sensor aktif maka pada seven segment menampilkan angka 4 yang menandakan tanah daam kondisi cukup air.

Kondisi 2 : Kelembapan tanah sedikit (kondisi tanah kering)

Ketika kondisi tanah sedikit air (kondisi tanah kering) maka akan menghasilkan resistensi yang tinggi (risitensi yang dihasilkan ≥ 70%). Maka output dari sensor ini akan mengeluarkan tegangan yang kemudian diumpankan ke induktor lalu diparalelkan ada yang ke kapasitor C1 dan ada yang diumpankan ke resistor R6 kemudian menuju ke IC 4559 Rangkaian Detektor Inverting. Dengan rumus Vo Detektor Inverting yaitu Vo = Aol (V3-V2). Maka keluaran tegangan dari IC 4559 adalah -Vsat. Tegangan ini akan diumpankan ke dioda lalu ke resistor R9 lalu menuju ke basis transistor BC547 yang berfungsi sebagai Transistor Self Bias. Karena tegangan tegangan di kaki VBE telah tidak cukup maka transistor tidak aktif menyebabkan tidak ada arus yang mengalir. Tidak aktifnya relay, switch tetap berada di kiri sehingga ada arus yang mengalir yang dapat membuat baterai sebesar 12V dapat meneruskan tegangan menuju resistor dan ke LED Merah menyala sebagai indikator bahwa tanah dalam keadaan kekurangan air. Selain itu output sensor ini dihubungkan pada pin C input decoder IC74247, sehingga pada saat soil moisture sensor aktif maka pada seven segment menampilkan angka 0 yang menandakan kurang air.

Untuk melembabkan tanah kembali dapat menggunakan 2 cara yaitu dengan sensor LDR mendeteksi cahaya matahari dan touch sensor.

Sensor LDR diletakan di atas atap

Sensor LDR ini akan aktif ketika intensitas sinar matahari yang di deteksi kuat, tegangan yang dihasilkan akan dmenuju ke rangkaian detektor inverting kemudian diumpankan ke resistor R5 kemudian menuju basis transistor BC547, transistor ini berfungsi sebagai transistor fixed bias. karena tegangan di kaki VBE telah cukup maka transistor akan aktif menyebabkan arus mengalir dari VCC melewati relay ke collector ke emitor berakhir di ground dan ada juga arus dari VCC mengalir ke resistor RB lalu kembali lagi ke kaki base transistor BC547. Dengan aktifnya relay, switch relay bergeser dari kanan ke kiri sehingga loop tertutup maka ada arus yang mengalir yang membuat baterai sebesar 12V dapat meneruskan tegangan menuju motor yang dapat menggerakkan motor penghidup keran air aktif.

Touch Sensor diletakkan di dinding pondok

Touch sensor ini akan bekerja atau berlogika 1 saat mendeteksi sentuhan, sensor aktif. Sehingga output touch sensor akan mengeluarkan tegangan kemudian diumpankan ke resistor R5 kemudian menuju basis transistor BC547, transistor ini berfungsi sebagai transistor fixed bias. karena tegangan di kaki VBE telah cukup maka transistor akan aktif menyebabkan arus mengalir dari VCC melewati relay ke collector ke emitor berakhir di ground dan ada juga arus dari VCC mengalir ke resistor RB lalu kembali lagi ke kaki base transistor BC547. Dengan aktifnya relay, switch relay bergeser dari kanan ke kiri sehingga loop tertutup maka ada arus yang mengalir yang membuat baterai sebesar 12V dapat meneruskan tegangan menuju motor yang dapat menggerakkan motor penghidup keran air aktif. Selain itu output juga dihubungkan pada pin B IC Decoder 74247 sehingga pada seven segment menunjukkan angka 2 yang berarti kurang air dan kerah telah hidup.

Jika pada suatu kondisi tanah Ladang Sawi ini tergenang air pada saat musim hujan. Digunakan Water Sensor untuk mendekteksi ketinggian air dan Sound Sensor untuk mendeteksi suara buzzer.

Water Sensor di letakan ditiang yang ditancapkan ke tanah

Water sensor mendeteksi ketinggian air, semakin banyak air yang mengenai lempengan tersebut, maka nilai resistansinya akan semakin kecil dan sebaliknya.

Ketika terjadi genangan banyaknya air yang mengenai lempengan tersebut maka nilai resistensinya akan kecil, menghasilkan resistensi telah aktif sesuai ketinggian air maka output dari water sensor akan mengeluarkan tegangan yang kemudian diumpankan ke induktor lalu diparalelkan ada yang ke kapasitor C1 dan ada yang diumpankan ke resistor R6 kemudian menuju ke IC 4559 Rangkaian Detektor Inverting. Dengan rumus Vo Detektor Inverting yaitu Vo = Aol (V3-V2). Kemudian keluaran tegangan dari op-amp ini masuk ke rangkaian D Flip-Flop. Output tegangannya akan dikeluarkan dari pin Q lalu diumpankan ke resistor R12 lanjut ke kaki base transistor. Pada transistor ini menggunakan bias jenis fixed bias. Tegangan VBE telah tercukupi ini dapat mengaktifkan transistor, karena transistor dapat aktif pada kisaran tegangan 0,7-0,8V. Saat transistor on, maka power supply akan mengeluarkan tegangan menuju relay, lalu ke kolektor, ke emitor, dan ke ground. Karena adanya tegangan pada relay, switch pada relay akan bergerak (relay on). Karena relay on maka baterai sebesar 12V dapat mengeluarkan tegangan menuju buzzer dan mengaktifkan buzzer sebagai pertanda bahwa ada genangan air.

Sound Sensor di pondok

Selanjutnya Sound sensor yang diletakkan di dekat buzzer akan aktif (berlogika 1). Saat sound sensor aktif, maka output dari sound sensor akan mengeluarkan tegangan yang dihubungkan pada pin A IC demultiplexer 74LS139. Jika pin A aktif (high) dan pin B,E dihubungkan ke ground maka ic demux ini akan meneruskan tegangan pada pin output Y0,Y1,dan Y3 sesuai dengan function table. Pada output Y0 tegangan sebesar 4,80V diumpankan ke resistor 1k ohm sehingga tegangan menuju resistor sebesar 2,78V. Pada bias transistor ini menggunakan jenis bias Voltage divider bias seperti yang dirangkai sehingga tegangan pada transistor sebesar 0,74 V. Tegangan sebesar ini dapat mengaktifkan transistor, karena transistor dapat aktif pada kisaran tegangan 0,7-0,8V. Saat transistor on maka power supply akan mengeluarkan tegangan menuju relay, lalu ke kaki kolektor, lalu ke emitor, dan ke ground. Karena adanya tegangan pada relay maka switch pada relay akan berpinda (relay on) sehingga baterai 9V dapat mengeluarkan tegangan menuju motor dan menggerakkan motor untuk membuang air yang berlebih pada tanah.

Electrical Engineering

Tugas Besar