Kontrol banjir bandang

     

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi

   c) Video Simulasi

6. Download File

  1. Pendahuluan[kembali]

       Banjir bandang merupakan salah satu bencana alam yang memiliki dampak sangat merusak dan sering terjadi secara tiba-tiba tanpa peringatan. Arus air yang deras membawa lumpur, batu, dan material lain dari hulu ke hilir, menghancurkan pemukiman, infrastruktur, bahkan mengancam keselamatan jiwa manusia. Kejadian ini umumnya terjadi di daerah dengan curah hujan tinggi, topografi curam, dan kondisi lahan yang tidak stabil—terutama di wilayah yang mengalami deforestasi atau alih fungsi lahan secara masif.

       Seiring meningkatnya intensitas curah hujan akibat perubahan iklim serta degradasi lingkungan di daerah hulu, risiko banjir bandang semakin besar. Oleh karena itu, diperlukan upaya yang sistematis dan berkelanjutan untuk mengendalikan dampaknya. Kontrol banjir bandang tidak hanya melibatkan pembangunan infrastruktur pengendali seperti sabo dam dan sistem drainase, tetapi juga mencakup pendekatan berbasis ekosistem, edukasi masyarakat, serta penguatan sistem peringatan dini.

    Pemahaman menyeluruh terhadap penyebab, dampak, dan strategi pengendalian banjir bandang sangat penting agar upaya mitigasi bisa berjalan efektif dan berkelanjutan.

  2. Tujuan[kembali]

• Menjelaskan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan " Aplikasi Pengontrol Banjir Bandang"
• Mensimulasikan rangkaian "Aplikasi Pengontrol Banjir Bandang" dengan proteus.
• Menjelaskan prinsip kerja dari "Aplikasi Pengontrol Banjir Bandang".

  3. Alat dan Bahan[kembali]

• ALAT

1. Voltmeter

DC Voltemeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mnegukur tegangan DC.

      2. Baterai

     Digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

     Konfigurasi pin

2.BAHAN

A. Resistor

Spesifikasi resistor yang digunakan:

a. Resistor 10 ohm

b. Resistor 220 ohm

c. Resistor 10k ohm

            Datasheet resistor

 

B. Logic State

     

C. Transistor NPN

                Transistor NPN merupakan jenis transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor. Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal, dan lain lain. 

    Spesifikasi dan konfigurasi pin:

Spesifikasi

D. 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. 

Spesifikasi tipe relay: 5VDC-SL-C
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Jumlah pin: 5

Konfigurasi Pin

 

 Datasheet Relay

 

E. Dioda

Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur).

F. LED

 

G. OP-AMP

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.

 

H. Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. 

Konfigurasi Pin

 Pin 1 : Terminal 1

 Pin 2 : Terminal 2

                Spesifikasi Motor DC

  4. Dasar Teori[kembali]

1.Battery

        Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

        Baterai dalam sistem PV mengalami berulang kali siklus pengisian dan pengosongan selama umur pakainya. Siklus hidup (cycle life) baterai adalah banyaknya pengisian dan pengosongan hingga kapasitas baterai turun (melemah) dan tersisa 80% dari kapasitas nominalnya. Pabrik baterai biasanya mencantumkan siklus hidup pada spesifikasi teknis baterai. Mencantumkan satu nilai siklus hidup (cycle life) sebenarnya terlalu menyederhanakan informasi, karena siklus hidup baterai juga tergantung pada suhu baterai.

        Dari grafik di atas, terlihat pada suhu operasional baterai yang lebih rendah, siklus hidup baterai lebih lama. Siklus hidup baterai juga tergantung dari DoD, artinya baterai yang dikosongkan hanya 50% dari kapasitasnya, berumur lebih lama jika dikosongkan hingga 80%, namun membuat sistem menjadi lebih mahal, karena membutuhkan kapasitas baterai lebih besar untuk mengakomodasi kebutuhan yang sama.

    Jika pada suhu operasional lebih rendah, umur baterai lebih lama,  namun ada efek negatif berkaitan dengan kapasitas baterai. Pada suhu  yang lebih rendah, kapasitas baterai menjadi lebih rendah. Hal ini disebabkan karena pada suhu yang lebih tinggi, reaksi kimia yang terjadi pada baterai bergerak lebih aktif/cepat, sehingga kapasitas baterai cenderung lebih tinggi.

    Terkadang, pada suhu yang lebih tinggi, kapasitas baterai justru dapat lebih besar dari angka nominalnya, meskipun pada suhu tinggi, elemen baterai terlalu aktif, juga berakibat buruk pada kesehatan baterai.

2. Relay

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

   
Kapasitas Pengalihan Maksimum:

3. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Tabel. Warna dan Material LED

	Warna	Panjanggelombang [nm]	Material semikonduktor
	Infrared	λ > 760	Gallium arsenide (GaAs)Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)
	Red	610 < λ < 760	Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)
	Orange	590 < λ < 610	Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)
	Yellow	570 < λ < 590	Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP)
	Green	500 < λ < 570	Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)Gallium(III) phosphide (GaP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Aluminium gallium phosphide (AlGaP)
	Blue	450 < λ < 500	Zinc selenide (ZnSe)Indium gallium nitride (InGaN)
	Violet	400 < λ < 450	Indium gallium nitride (InGaN)
	Purple	multiple types	Dual blue/red LEDs, blue with red phosphor, or white with purple plastic
	Ultraviolet	λ < 400	Diamond (235 nm) Boron nitride (215 nm) Aluminium nitride (AlN) (210 nm) Aluminium gallium nitride (AlGaN)Aluminium gallium indium nitride (AlGaInN) – (down to 210 nm)
	Pink	multiple types	Blue with one or two phosphor layers: yellow with red, orange or pink phosphor added afterwards, or white with pink pigment or dye.
	White	Broad spectrum	Blue/UV diode with yellow phosphor

4. Motor

       

     Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu

5.Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). 

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi

6.Dioda

Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

7. Transistor NPN

Pinout: 

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.

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

• Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
• Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
• Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolekto

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. 

 

Rumus-rumus transistor:

Konfigurasi Transistor:

Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT.  Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor  dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.

Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan  Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT dimasukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.

 Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

 Pemberian bias 

        Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu: 

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

8. Transistor PNP

Pin Out :

Karakteristik

Transistor PNP adalah salah satu jenis transistor bipolar (Bipolar Junction Transistor/BJT) yang terdiri dari dua lapisan semikonduktor tipe-P yang mengapit satu lapisan semikonduktor tipe-N. Ketiga terminal pada transistor PNP disebut emitter (E), base (B), dan collector (C). Pada transistor jenis ini, arus utama mengalir dari emitter ke collector, dan arus basis mengalir ke luar dari terminal basis, berlawanan arah dengan arus pada transistor NPN. Transistor PNP aktif (ON) jika tegangan basis lebih rendah dari tegangan emitter sekitar 0,7 volt. Dalam kondisi ini, junction emitter-base dalam keadaan forward bias, sedangkan junction collector-base reverse bias, memungkinkan aliran arus dari emitter ke collector. Transistor PNP sering digunakan dalam konfigurasi rangkaian sebagai saklar atau penguat, tergantung pada kebutuhan aplikasi. Salah satu keunggulan transistor PNP adalah kemampuannya untuk mengalirkan arus saat sinyal kontrol pada basis berada pada level tegangan yang lebih rendah dari emitter, yang berguna dalam sistem dengan logika tegangan negatif atau untuk mengontrol beban yang terhubung ke sisi positif catu daya.

9. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring

 Gambar dari bagian-bagian relay 

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

• Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)


• Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Konfigurasi: 

10.Op Amp

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.

 Simbol 

  Konfigurasi pin:

Karakteristik IC OpAmp

• 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 

Voltage Flowers

Voltage Flower




  Detektor Non Inverting 
 Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 78.



 Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan +Vref = V2 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo ( V o (max) = ± V sat = (V1-V2)) dengan simulasi multisim adalah seperti gambar 79


Detektor Inverting



Rumus:

Komparator

Rumus:

Differential Amplifier

Rumus:

Bentuk Gelombang

11.Sensor Infrared

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Prinsip Kerja Sensor Infrared

Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared

Grafik Respon Sensor Infrared

Gambar 4. Grafik respon sensor infrared

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.

12. Sensor Jarak GP2D120

    Penggunaan sensor GP2D12 ini tidak ada perlakuan khusus dalam  proses pembacaannya, sehingga apabila ada mikrokontroler yang sudah terdapat  ADC (Seperti Atmega8535) di dalam maka sensor jarak ini tinggal dihubungkan dan dibaca tegangan keluarannya. ATmega8535 merupakan salah satu jenis dari mikrokontroler AVR buatan ATMEL yang mempunyai 8 channel ADC (Analog to Digital Converter) dengan  resolusi 10bit. Maksudnya adalah mikrokontroler ini mampu untuk diberi masukan tegangan analog sampai 8 saluran secara bersamaan dengan ketelitian  sampai 10 bit, sehingga pemakaian sensor jarak GP2D12 pada mikrokontroler  ini maksimal adalah 8 buah.

    Adapun prinsip kerja sensor sharp GP2D12 ini menggunakan prinsip pantulan sinar infra merah. Dalam aplikasi ini nilai tegangan keluran dari sensor yang berbanding terbalik dengan hasil pembacaan jarak dikomparasi dengan tegangan referensi komparator. Prinsip kerja dari rangkaian komparator sensor sharp GP2D12 adalah jika sensor mengeluarkan  tegangan melebihi tegangan referensi, maka keluaran dari komparator akan  berlogika rendah. Jika tegangan referensi lebih besar dari tegangan sensor maka  keluaran dari komparator akan berlogika tinggi. Selain menggunakan komparator,  untuk mengakases sensor jarak sharp GP2D12 dapat dengan menggunakan prinsip  ADC, atau dengan kata lain mengolah sinyal analog dari pembacaan sensor sharp  GP2D12 ke bentuk digital dengan bantuan pemrograman.

    GP2D12 (Infrared Range Detector) adalah sensor jarak yang berbasikan  infra red, sensor ini dapat mendeteksi obyek dengan jarak 8 sampai 80 cm. Output  dari GP2D12 adalah berupa tegangan analog. Agar GP2D12 dapat berhubungan  dengan mikrokontroller di perlukan ADC ( Analog to Digital conventer ) yang  berfungsi untuk mengkonversi output dari GP2D12 yang berupa analog menjadi digital.

Grafik respon sensor GP2D12:

Sensor GP2D120 adalah sensor jarak berbasis inframerah (infrared distance sensor) buatan Sharp yang digunakan untuk mengukur jarak objek dari sensor dengan prinsip pantulan cahaya inframerah.

Sensor ini sangat populer dalam proyek robotik dan sistem otomatisasi karena dapat mendeteksi objek pada rentang jarak 4 cm hingga 30 cm dengan output analog yang proporsional terhadap jarak.

• Sensor GP2D120 menggunakan metode trigonometri pantulan cahaya inframerah (triangulasi optik).

• Modul memancarkan sinar inframerah melalui LED IR.

• Sinar inframerah akan dipantulkan kembali oleh objek yang berada di depannya.

• Pantulan ini diterima oleh photodiode array yang menghasilkan tegangan analog (VO) sesuai sudut dan posisi pantulan.

• Semakin dekat objek, semakin tinggi tegangan keluarannya, namun hubungan antara jarak dan tegangan tidak linear.

13.Water Sensor

Water Sensor WATER2 digunakan untuk mendeteksi adanya air atau mengukur ketinggian air secara sederhana. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip konduktivitas listrik air, sehingga ketika air menyentuh jalur konduktif pada sensor, maka akan terjadi perubahan resistansi yang menghasilkan sinyal listrik.

Sensor ini terdiri dari serangkaian jalur konduktif paralel yang terbuka di permukaannya. Ketika air berada di antara jalur-jalur tersebut, ia menjadi media penghantar arus listrik, sehingga memungkinkan arus mengalir antara jalur positif dan negatif. Semakin tinggi tingkat air, semakin banyak jalur yang terhubung oleh air, dan semakin besar pula sinyal yang terbaca oleh sistem.

Sensor ini biasanya terhubung dengan komparator (seperti IC LM393) yang mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital (HIGH atau LOW), tergantung dari ambang batas yang telah ditentukan.

Komponen Utama

1. Jejak Konduktif (Copper Traces)

   • Berfungsi sebagai elektroda untuk mendeteksi air.

   • Semakin banyak jejak yang terkena air, semakin besar sinyal keluarannya.

2. Komparator (IC LM393)

   • Menganalisis tegangan dari jejak konduktif dan membandingkan dengan ambang batas.

   • Mengubah sinyal analog menjadi digital (1 atau 0).

3. Potensiometer (Variable Resistor)

   • Mengatur sensitivitas sensor terhadap jumlah air yang terdeteksi.

4. LED Indikator

   • Memberikan sinyal visual (biasanya menyala saat air terdeteksi).

5. Pin Output (OUT, GND, VCC)

   • VCC: Tegangan kerja (biasanya 3.3V – 5V).

   • GND: Ground.

   • OUT: Output sinyal digital ke mikrokontroler.

"S" stand for signal input

"+" stand for power supply

"-" stand for GND

Spesifikasi water level sensor

1. Tegangan kerja: 5V

2. Bekerja Saat Ini: <20ma br=""> 3. Antarmuka: Analog

4. Lebar deteksi: 40mm × 16mm

5. Suhu Kerja: 10 ℃ ~ 30 ℃

6. Berat: 3g

7. Ukuran: 65mm × 20mm × 8mm

8. Antarmuka yang kompatibel dengan Arduino

9. Konsumsi daya rendah

10. Sensitivitas tinggi

11. Sinyal tegangan keluaran: 0 ~ 4.2V

Aplikasi water level sensor

1. Mendeteksi curah hujan Rainfall detecting

2. Kebocoran cairan

3. Kepenuhan tank air

Grafik respon water level sensor

14.Vibration Sensor

Sensor getar SW-420 merupakan salah satu jenis sensor yang dirancang untuk mendeteksi getaran atau guncangan pada permukaan tempat sensor dipasang. Sensor ini sangat cocok digunakan dalam sistem peringatan dini bencana alam, seperti deteksi gempa kecil, longsor, atau pergerakan tanah yang dapat menjadi pemicu banjir bandang.

Sensor getar SW-420 bekerja berdasarkan prinsip perubahan posisi elemen mekanis di dalamnya. Di dalam sensor terdapat pegas dan silinder logam yang akan bergerak apabila terjadi getaran. Ketika sensor mengalami getaran melebihi ambang batas tertentu, jalur konduktif di dalam sensor akan bersentuhan dan menghasilkan sinyal digital (HIGH atau LOW), tergantung pada keadaan getar.

Beberapa komponen penting pada modul SW-420 meliputi:

• Sensor getar mekanik: Komponen utama yang merespons getaran fisik.

• Komparator (biasanya LM393): Digunakan untuk membandingkan tegangan dari sensor dengan tegangan referensi. Komparator ini akan menghasilkan output digital yang dapat dibaca mikrokontroler.

• Potensiometer: Digunakan untuk mengatur sensitivitas sensor terhadap getaran.

• LED indikator: Menyala ketika sensor mendeteksi getaran.

• Konektor pin (OUT, GND, Vcc): Untuk menghubungkan sensor ke sistem mikrokontroler seperti Arduino.

Sensor ini biasanya dihubungkan ke sistem mikrokontroler (seperti Arduino, ESP32, dsb.) melalui pin OUT (output digital). Pin ini akan mengeluarkan sinyal HIGH (logika 1) ketika getaran terdeteksi, dan LOW (logika 0) saat tidak ada getaran. Tegangan kerja sensor umumnya 3.3V hingga 5V.

• Vibration Sensor

            Vibration Sensor adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran dan akan diubah dalam ke dalam sinyal listrik.

                                                    

Grafik Sensor Vibration : 

 

Sensor getaran dibagi menjadi dua macam yaitu :

A. Kontak

Sensor ini disebut juga cassing measurement. Sensor yang digunakan adalah sensor seismic   transduser, yaitu sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan dan percepatan. Untuk mengukur kecepatan menggunakan velocity probe dan velomitor probe, sedangkan untuk mengukur percepatan menggunakan sensor acceleration probe.

a. Velocity probe

1) Pengertian

    Ujung sensor ini akan bersentuhan langsung dengan benda yang akan diukur fibrasinya, sensor ini berfungsi untuk mengukur getaran dari suatu alat atau mesin menggunakan kecepatan sebagai parameternya.

Adapun konstruksinya adalah sbb :

1. Massa
2. Kumparan
3. Pegas
4. Magnet permanen
5. Damper Connector
6. Cassing velocity probe

2) Prinsip Kerja

  Prinsip kerja velocity probe sesuai dengan hukum fisika yaitu apabila suatu konduktor/kumparan yang dikelilingi oleh medan magnet kemudian koduktor bergerak terhadap medan magnet atau medan magnet bergerak terhadap konduktor maka akan menimbulkan suatu tegangan induksi pada konduktor. Apabila transducer ini ditempatkan pada bagian mesin yang bergetar, maka tranduser inipun akan ikut bergetar, sehingga kumparan yang ada di dalamnya akan bergerak relatif terhadap medan magnet sehingga akan menghasilkan tegangan listrik pada ujung kawat kumparannya. Dengan mengolah sinyal listrik dan transdusernya, maka getaran dapat diukur.

b. Acceleration Probe

1) Pengertian

    Termasuk sensor kontak yang berfungsi untuk mengukur getaran dengan mengukur kecepatan dari mesin tersebut

2) Prinsip kerja

Pada acceleration probe terdapat Case insulator yang berkontak langsung dengan mesin yang hendak diperiksa, Case Insulator ini berfungsi sebagai transmitter atau yang menstransmisikan getaran dari mesin menuju piezoelectric sehingga piezoelectric mengalami tekanan yang sebanding dengan getaran yang diterima dari mesin. Getaran mekanis yang menimbulkan gaya akan mengenai bahan piezoelectric tersebut sehingga bahan piezoelectric tersebut menghasilkan muatan listrik. Tetapi arus listrik yang dihasilkan oleh piezoelectric ini sangat kecil, sehingga diperlukan alat lain agar menghasilkan muatan  listrik yang standard. Karena muatan listrik yang ditimbulkan oleh piezoelectrik sangat kecil maka didalamnya dipasang rangkaian electronik/amplifier yang dapat membangkitkan muatan agar muatan listrik yang dihasilkan oleh bahan piezoelectric menjadi lebih besar. Besar muatan listrik yang dihasilkan oleh bahan piezo electric sebesar picocoulombs per g. Sedangkan besarnya sinyal yang dihasilkan setelah didalamnya dipasang penguat, mempunyai sensitivitas 50 mv per g.

3) Kelebihan

• Ukuran sangat kecil dan ringan, sehingga cocok untuk dibawa kemana-mana dan bisa dibawa ke tempat kerja yang sempit
• Sangat sensitive terhadap frekuensi tinggi, karena accelerator probe memiliki range frekuensi yang tinggi sebesar lebih dari 20 KHz
• Dapat digunakan pada temperatur tinggi, yaitu sampai temperature kurang lebih 500 derajat C
• Harganya lebih murah dibanding velocity dan displacement probe

B. Non – Kontak

Sensor non-kontak biasanya disebut Shaft Relative Measurement. Sensor yang digunakan adalah proximity probe (Eddy current probe). Untuk proxymity probe, yang diukur adalah perpindahannya. Untuk sensor non-kontak, probe dan mesin atau media tidak bersentuhan langsung. Untuk menggunakan sensor proximity probe ada beberapa syarat yang harus terpenuhi agar dapat menghasilkan pengukuran yang presisi, diantaranya adalah

• Roundness (kelingkaran) dari mesin yang akan diukur harus bagus untuk menghasilan bacaan yang bagus pula
• Run out

 Spesifikasi sensor getar :

 

15.Rain Sensor

Rain sensor atau sensor hujan adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan air hujan di lingkungan sekitar. Sensor ini bekerja dengan prinsip perubahan konduktivitas atau resistansi akibat kehadiran air pada permukaan sensor.

Rain sensor umumnya terdiri dari dua bagian utama:

• Modul sensor pendeteksi air hujan, biasanya berupa papan dengan jalur konduktif terbuka (seperti grid logam).

• Modul kontrol (driver board) yang mengolah sinyal dari sensor dan menghasilkan output digital maupun analog.

Cara kerjanya:

• Saat permukaan sensor terkena air hujan, air bertindak sebagai penghantar yang menghubungkan jalur konduktif pada sensor.

• Terjadinya konduksi ini menyebabkan penurunan resistansi dan perubahan tegangan.

• Perubahan ini diolah oleh komparator pada driver board dan diterjemahkan menjadi sinyal digital (HIGH/LOW) atau analog (0–5 V).

• Sinyal ini dapat digunakan untuk mengaktifkan aktuator seperti buzzer, relay, LED, atau sistem kendali lainnya.

• Digital Output: Menunjukkan keadaan "hujan/tidak hujan" (biasanya LOW saat hujan terdeteksi).

• Analog Output: Memberikan tegangan proporsional terhadap banyaknya air pada sensor.

                              

Rain sensor berfungsi untuk mendeteksi kebocoran dari tank air.

Konfigurasi pin rain sensor

                                     

Spesifikasi rain sensor

1. Konsumsi daya sangat sedikit

2. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya

3. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi

4. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V

5. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil

6. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA

7. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya

8. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor

9. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)

10. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm

 

Grafik respon rain sensor

• 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 kontrol banjir bandang atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor ini pada dapat mendeteksi kadar kelembapan tanah di area rawan longsor atau daerah aliran sungai ,memprediksi potensi kejenuhan tanah akibat hujan terus-menerus. Jika tanah terlalu jenuh air, maka daya serapnya berkurang, meningkatkan risiko banjir bandang dan longsor.

Grafik sensor soil moisture :

                                

Logo Sensor Soil Moisture di proteus: 

                                                         

• Rain Sensor

Rain Sensor adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari.

Prinsip kerja dari modul sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter. Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

                                        

                                     

                                    

Grafik sensor hujan :

                                    

• Water Sensor

Fungsi utama dari water sensor adalah untuk  mendeteksi ketinggian air atau keberadaan air di sungai, saluran air, atau area rawan banjir,memberikan indikasi dini jika air mulai meluap atau permukaan air meningkat drastis.

                    

                                

Grafik sensor water sensor :

                            

• Vibration Sensor

            Vibration Sensor adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran dan akan diubah dalam ke dalam sinyal listrik.

                                                    

Grafik Sensor Vibration : 

 

Sensor getaran dibagi menjadi dua macam yaitu :

A. Kontak

        Sensor ini disebut juga cassing measurement. Sensor yang digunakan adalah sensor seismic   transduser, yaitu sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan dan percepatan. Untuk mengukur kecepatan menggunakan velocity probe dan velomitor probe, sedangkan untuk mengukur percepatan menggunakan sensor acceleration probe.

a. Velocity probe

1) Pengertian

    Ujung sensor ini akan bersentuhan langsung dengan benda yang akan diukur fibrasinya, sensor ini berfungsi untuk mengukur getaran dari suatu alat atau mesin menggunakan kecepatan sebagai parameternya.

Adapun konstruksinya adalah sbb :

1. Massa
2. Kumparan
3. Pegas
4. Magnet permanen
5. Damper Connector
6. Cassing velocity probe

2) Prinsip Kerja

    Prinsip kerja velocity probe sesuai dengan hukum fisika yaitu apabila suatu konduktor/kumparan yang dikelilingi oleh medan magnet kemudian koduktor bergerak terhadap medan magnet atau medan magnet bergerak terhadap konduktor maka akan menimbulkan suatu tegangan induksi pada konduktor. Apabila transducer ini ditempatkan pada bagian mesin yang bergetar, maka tranduser inipun akan ikut bergetar, sehingga kumparan yang ada di dalamnya akan bergerak relatif terhadap medan magnet sehingga akan menghasilkan tegangan listrik pada ujung kawat kumparannya. Dengan mengolah sinyal listrik dan transdusernya, maka getaran dapat diukur.

b. Acceleration Probe

1) Pengertian

    Termasuk sensor kontak yang berfungsi untuk mengukur getaran dengan mengukur kecepatan dari mesin tersebut

2) Prinsip kerja

    Pada acceleration probe terdapat Case insulator yang berkontak langsung dengan mesin yang hendak diperiksa, Case Insulator ini berfungsi sebagai transmitter atau yang menstransmisikan getaran dari mesin menuju piezoelectric sehingga piezoelectric mengalami tekanan yang sebanding dengan getaran yang diterima dari mesin. Getaran mekanis yang menimbulkan gaya akan mengenai bahan piezoelectric tersebut sehingga bahan piezoelectric tersebut menghasilkan muatan listrik. Tetapi arus listrik yang dihasilkan oleh piezoelectric ini sangat kecil, sehingga diperlukan alat lain agar menghasilkan muatan  listrik yang standard. Karena muatan listrik yang ditimbulkan oleh piezoelectrik sangat kecil maka didalamnya dipasang rangkaian electronik/amplifier yang dapat membangkitkan muatan agar muatan listrik yang dihasilkan oleh bahan piezoelectric menjadi lebih besar. Besar muatan listrik yang dihasilkan oleh bahan piezo electric sebesar picocoulombs per g. Sedangkan besarnya sinyal yang dihasilkan setelah didalamnya dipasang penguat, mempunyai sensitivitas 50 mv per g.

3) Kelebihan

• Ukuran sangat kecil dan ringan, sehingga cocok untuk dibawa kemana-mana dan bisa dibawa ke tempat kerja yang sempit
• Sangat sensitive terhadap frekuensi tinggi, karena accelerator probe memiliki range frekuensi yang tinggi sebesar lebih dari 20 KHz
• Dapat digunakan pada temperatur tinggi, yaitu sampai temperature kurang lebih 500 derajat C
• Harganya lebih murah dibanding velocity dan displacement probe

B. Non – Kontak

        Sensor non-kontak biasanya disebut Shaft Relative Measurement. Sensor yang digunakan adalah proximity probe ( Eddy current probe ). Untuk proxymity probe, yang diukur adalah perpindahannya. Untuk sensor non-kontak, probe dan mesin atau media tidak bersentuhan langsung. Untuk menggunakan sensor proximity probe ada beberapa syarat yang harus terpenuhi agar dapat menghasilkan pengukuran yang presisi, diantaranya adalah :

• Roundness (kelingkaran) dari mesin yang akan diukur harus bagus untuk menghasilan bacaan yang bagus pula
• Run out

 Grafik sensor getar :

 

Simbol sensor getar :

 

• Sensor GP2D120

         Sensor infrared ranger Sharp GP2D120 memiliki kemampuan membaca jarak 4-30 cm. Namun, hasil konversi A/D tidak linier. Artinya, tegangan output sensor tidak berbanding lurus dengan jarak hasil pengukuran.

Berdasarkan datasheet GP2D12 perbandingn tegangan keluaran sensor dengan jarak adalah sebagai berikut: 

Tetapi menurut application note sensor GP2D12 mempunyai hubungan yang cukup linear antara tegangan keluaran sensor (Vout) dengan 1/(distance+K), K bernilai 0,42 untuk tipe GP2D12. Berukut adalah grafik hubungannya: 

1.         ·     Operational Amplifier (741)

      Operational Amplifier (741) berfungsi sebagai penguat dan pengindra sinyal masukkan, baik DC maupun AC, juga sebagai penguat differensiasi impedansi masukkan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah.

      Operational amplifier, atau sering disebut op-amp, adalah komponen elektronik yang sangat serbaguna dan sering digunakan dalam rangkaian analog. IC 741 adalah salah satu jenis op-amp yang paling umum digunakan. Berikut adalah beberapa dasar teori mengenai op-amp 741. 

Struktur Dasar Op-Amp 741:

IC 741 adalah op-amp yang memiliki 8 pin dengan konfigurasi dasar sebagai berikut:

• Pin 1: Offset Null
• Pin 2: Input Inverting (-)
• Pin 3: Input Non-Inverting (+)
• Pin 4: Vcc- (Negatif)
• Pin 5: Offset Null
• Pin 6: Output
• Pin 7: Vcc+ (Positif)
• Pin 8: No Connection (NC) 

• Karakteristik Utama:

• Gain Tinggi: Op-amp 741 memiliki gain (penguatan) yang sangat tinggi, seringkali mencapai 100,000 atau lebih dalam konfigurasi open-loop (tanpa feedback).
• Impedansi Input Tinggi: Memiliki impedansi input yang sangat tinggi, biasanya dalam orde Megaohm, yang berarti hanya sedikit arus yang masuk ke dalam op-amp.
• Impedansi Output Rendah: Memiliki impedansi output yang rendah, memudahkan untuk menggerakkan beban yang terhubung ke output.
• Rentang Tegangan: Dapat bekerja dengan berbagai rentang tegangan, biasanya antara ±5V hingga ±15V. 

• Mode Operasi:

Op-amp 741 dapat dikonfigurasi dalam berbagai mode operasi, termasuk:

• Penguat Inverting: Input diberikan ke pin inverting, output berbanding terbalik dengan input, dan gain ditentukan oleh rasio resistor feedback.

  $V_{out}=-\left(\frac{R_f}{R_{in}}\right)V_{in}$

• Penguat Non-Inverting: Input diberikan ke pin non-inverting, output searah dengan input, dan gain ditentukan oleh rasio resistor.

  $V_{out}=(1+\frac{R_f}{R_{in}})V_{in}$

• Pengikut Tegangan (Buffer): Output langsung mengikuti input, dengan gain 1, dan digunakan untuk memisahkan dua tahap rangkaian.

  $$Vout=VinV_{out} = V_{in} 

• Parameter Penting:

• Slew Rate: Laju perubahan maksimum output op-amp, biasanya sekitar 0.5 V/µs untuk 741.
• CMMR (Common-Mode Rejection Ratio): Rasio penolakan sinyal mode umum, menunjukkan kemampuan op-amp untuk menolak noise yang muncul pada kedua input secara bersamaan.
• Offset Voltage: Tegangan kecil yang harus diterapkan pada input untuk membuat output nol. 

• Penggunaan Offset Null

Pin 1 dan 5 pada 741 digunakan untuk menghilangkan offset voltage. Dengan menambahkan potensiometer antara pin ini, kita bisa menyesuaikan offset voltage agar output op-amp menjadi nol ketika inputnya juga nol.

•   NPN

        Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai

 

Simbol NPN di proteus :

• Relay

        Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

   

Kapasitas Pengalihan Maksimum:

Simbol Relay di Proteus:

                                                            

           

• Battery

            Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

Simbol battery di proteus:      

• Resistor

        Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Rumus Resistor:

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :

Rtotal = Total Nilai Resistor

R1 = Resistor ke-1

R2 = Resistor ke-2

R3 = Resistor ke-3

Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :

Rtotal = Total Nilai Resistor

R1 = Resistor ke-1

R2 = Resistor ke-2

R3 = Resistor ke-3

Rn = Resistor ke-n 

Simbol Resistor:

• LED

        LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di kehidupan manusia saat ini. LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan. dan banyak lagi

        Pada dasarnya LED itu merupakan komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memencarkan cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

   Rumus mencari resistor pada LED:

            R = (VS – VL) / I

Dimana :

R   = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))

VS = Tegangan Input (dalam Volt (V))

VL = Tegangan LED (dalam Volt (V))

I    = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))

                 Simbol LED di Proteus:

      Ground

            Ground adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.

Simbol ground di proteus :

                                                                    

• Motor DC

        Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.

            Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.

Simbol motor DC di proteus:

• Logic Toggle

            berfungsi sebagai untuk memutuskan alur energi yg menyambung ke IC, atau untuk menghubungkannya. Jadi logic toggle pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus alur.

Simbol Logic Toggle di proteus :

  5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

            1. Buka aplikasi proteus

            2. Siapkan alat dan bahan pada library proteus rangkaian ini

            3. Rangkai setiap komponen 

            4. Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan

            5. Jalankan simulasi rangkaian

    b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

        

   c) Video Simulasi [kembali]

 6. Download File[kembali] 

rangkaian disini

vidio penjelasan rain sensor [disini]

vidio penjelasan water sensor [disini]

vidio penjelasan soil mosture [disini]

vidio penjelasa sensor jarak[disini]

vidio penjelasan vibration sensor[disini]

Datasheet resistor disini 

 Datasheet voltmeter disini 
 Datasheet op amp LM 741 disini
 Datasheet Motor DC disini
 Datasheet Buzzer disini
 Datasheet LED disini
 Datasheet Relay disini
 Datasheet Inductor disini
 Datasheet Baterai 12V disini
 Datasheet Potensiometer disini
 Datasheet Op-Amp 1458 disini
 Datasheet Op-Amp 3403 disini
 Datasheet Sensor Soil Moisture disini
 Datasheet Sensor Water disini
 Datasheet Sensor Rain disini
 Datasheet Sensor Vibration disini
 Datasheet Sensor Jarak(gp2d120) disini
 Library Soil Moisture Sensor disini
 Library Touch Sensor disini
 Library Rain Sensor disini
 Library Water Sensor disini
Library Vibration Sensor disini

 Datasheet kapasitor disini

 Datasheet osiloskop disini

Datasheet Transistor NPN BC547 disini