Toilet Otomatis

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

 Rangkaian Aplikasi Toilet Otomatis

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2.Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. Download File 

 Rangkaian Aplikasi Toilet Otomatis

1. Tujuan

-  Untuk memenuhi tugas elektronika

- Untuk membuat rangkaian aplikasi Toilet otomatis

- Untuk membuat lampu yang bisa hidup otomatis

2. alat dan bahan

alat

- Ground

Grounding berfungsi untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

-Voltmeter

Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

- Power Supply

Power Supply berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menyuplai tegangan atau arus listrik.

bahan

- button

Button sebagai saklar

- Battery

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

- LED

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- LED 

Spesifikasi :
 
* Superior weather resistance
* 5mm Round Standard Directivity
* UV Resistant Eproxy
* Forward Current (IF): 30mA
* Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
* Reverse Voltage: 5V
* Operating Temperature: -30℃ to +85℃
* Storage Temperature: - 40℃ to +100℃
* Luminous Intensity: 20mcd 

- logicstate

untuk pengolahan input yang berupa bilangan biner

- Sensor  gp2d12

Fungsi : Untuk mendeteksi adanya benda atau orang ketika cahaya infrared terhalangi oleh benda atau orang

Spesifikasi :

•          Range:10 to 80cm

•          Update frequency / period:25Hz / 40ms

•          Direction of the measured distance:Very directional, due to the IR LED

•          Max admissible angle on flat surface:> 40°

•          Power supply voltage:4.5 to 5.5V

•          Noise on the analog output:< 200mV

•          Mean consumption:35mA

•          Peak consumption:about 200mA

- Sound Sensor

- Voltmeter DC

Fungsi : Untuk menunjukkan besar tegangan yang melaluinya

Spesifikasi : Volts

 

- Relay

Fungsi : Untuk melindungi komponen lainnya dari kelebihan tegangan, memperkecil terjadinya penurunan tegangan dan mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan bantuan dari sinyal tegangan rendah

Spesifikasi : RL1 4V

- Dioda

Fungsi : menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

- Operational Amplifier

sebagai penguat dan pengindra sinyal masukkan baik DC maupun AC juga sebagai penguat differensiasi impedansi masukkan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah

 -sensor jarak

• Analog output 

• Effective Range: 10 to 80 cm

 • LED pulse cycle duration: 32 ms 

• Typical response time: 39 ms 

• Typical start up delay: 44 ms 

• Average current consumption: 33 mA 

• Detection area diameter @ 80 cm: 6 cm

 -sensor kelembaban

Output analog, sensor kelembaban relatif. Akurasi kelembaban: ± 3% RH. Pasokan 2,7 Vdc sampai 5,5 Vdc. SMD. Tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

- Motor DC

Motor DC berfungsi untuk mengubah arus listrik menjadi energi gerak.

-mq2

Fungsi : Untuk mendeteksi kebocoran gas

Spesifikasi : GAS1 MQ-2 GAS SENSOR

- Sensor Pir

Spesifikasi :

-touch sensor

Fungsi : Untuk mendeteksi adanya sentuhan 

Spesifikasi : TOUCH1 TOUCH SENSOR

-POT-HG

Fungsi : Sebagai pengatur dan pembagi tegangan

Spesifikasi : RV1 1k

-Logic State

Fungsi : Sebagai pengolahan input-input yang berupa bilangan biner

Spesifikasi : 1

3. Dasar Teori

 1. Sensor gp2d12

  A. Pengertian Sensor gp2d12

Sharp GP2D12 adalah sensor jarak analog yang menggunakan infrared untuk mendeteksi jarak antara 10 cm sampai 80 cm. GP2D12 mengeluarkan output voltase non-linear dalam hubungannya dengan jarak objek dari sensor dan menggunakan interface analog to digital converter (ADC).

Bentuk Fisik

b. Grafik respon gp2d12

 2. Sound Sensor 

Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

Konfigurasi Sound Sensor   :

hubungan sound sesnsor dengan resistansi

 

 Grafik Sound Sensor

3. Touch Sensor

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor).

Konfigurasi PIN :

 

 Grafik Touch Sensor

4. PIR Sensor

        Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR dapat merespon perubahan- perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia.

Simbol PIR Sensor : 

5. SENSOR GAS

Sensor Gas merupakan sebuah alat untuk membaca keberadaan bermacam jenis gas dalam suatu tempat, biasanya sensor ini di gunakan dalam sebuah sistem keselamatan. Jenis alat sensor ini di gunakan untuk membaca kebocoran gas dan menghubungkan kepada sebuah sistem pengaturan untuk menutup segala proses yang menyebabkan atau mengalami kebocoran gas tersebut. Sensor gas juga dapat membunyikan alarm agar di ketahui oleh pangawas yang berada di sekitar kebocoran gas tersebut terjadi agar para pekerja yang berada di area tersebut dapat segera mengadakan evakuasi sehingga mencegah sesuatu hal yang lebih buruk. Alat ini

sangat penting untuk menghindari kejadian-kejadian yang dapat mengancam nyawa pekerja maupun hewan atau tumbuhan yang berada di sekitar area tersebut, karena beberapa jenis gas bisa sangat membahayakan.

grafik sensor

6. HIH 5030

adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses pengukuran atau pendifinisian yang suatu kelembaban uap air yang terkandung dalam udara. Salah satu jenis sensor kelembaban adalah sensor kelembaban kapasitif.

grafik respon sensor

7. transistor bipolar

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

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.

8. battery

Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.

 

9. button

sebagai pemutus arus dengan buzzer agar tidak menjadi berisik

10. buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

11.diode

 dioda (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dalam ilmu fisika dioda digunakan untuk penyeimbang arah rangkaian elektronika. Elektronika memiliki dua terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif. Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor.

12. led

           Diode pancaran cahaya (light-emitting diode/ LED) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. LED digunakan sebagai indikator lampu bahwa rangkaian tersebut sudah bekerja.

13. opamp

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. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

14. logicstate

logistate adalah benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat.

15. motor

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. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

16. 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.

17. 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.

Simbol Relay : 

Cara kerja relay adalah sebagai berikut :

1. Saat Coil mendapatkan energi listrik (energized) akan menimbulkan gaya elektromanetik
2. Gaya magnet yang ditimbulkan akan menarik plat/lengan kontak (armature) berpegas (bersifat berlawanan), sehingga menghubungkan 2 titik contact

18. resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

I=V/R

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacammacam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

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

gambar rangkaian

4. Prinsip Kerja

 

- Dari sensor infra red Arus di keluarkan pada vout menghasilkan tegangan 5volt lalu masuk ke kaki non inverting opamp dan tegangan di perbesar menjadi 11volt yg di dapatkan dengan rumus Vout = Aol(V1-V2) setelah arus keluar dari opamp arus melewati resistor dan masuk ke kaki basic transistor dan adnya arus pada Vcc masuk ke kaki basi yg mengakibatkan transistor bertegangan 0.87v yg berarti sudah memenuhi syarat mengaktifkan transistor, arus pada Vcc melewati resistor dan melewati relay lalu masuk ke kaki collector lalu menuju ke kaki emitor lalu ke ground di karena ad nya tegangan pada relay switch akan berpindah ke kiri yg mengakibatkan jalan nya arus pada batterai yg membunyikan buzzer, dikarenakan ad nya suara pada buzzer sound sensor akan aktif lalu mengeluarkan arus pada vout yg mempunyai tegangan sebesar 5volt lalu masuk ke kaki non inverting opamp setelah arus dikeluarkan dari opamp arus akan melewati resistor dan menuju ke kaki basic yg bertegangan sebesar 0.78V yg memenuhi syarat transitor bekerja, lalu tegangan dari vcc melewati resistor dan melewati relay dan masuk ke kaki collector menuju ke kaki emitor lalu ke ground di karenakan ad nya arus yg melewati relay switch akan berpindah ke kiri yg akan mengakibatkan ruangan menjadi blur 

- Setelah itu sensor touch di letakan dekat kloset yg akan bekerja jika ad logic 1 yg akan mengeluarkan arus pada Vout yg mempunyai tegangan sebesar 5Volt melewati kaki non inverting opamp lalu arus yg keluarkan pada opamp akan melewati resistor lalu masuk ke kaki basic transistor,arus pada vcc akan melewati resistor dan akn masuk ke kaki basic yg mempunyai tegangan 0.82V di karenakan syarat pada transistor terpenuhi arus dari vcc tadi akan melewati resistor dan melewati relay dan akan menuju ke kaki collector dan masuk ke kaki emitor menuju ke ground dikarenakn ad arus pada relay switch akan berpindah ke kiri yg di mana arus pada betterai dpt tersambung dan toilet akan menyiram kotoran 

- Setelah itu pada sensor gas/MQ2 yg di letakan pada dinding toilet disaat terdeteksi adnya gas metana arus akan keluar pada Vout yg bertegangan sebsar 5volt yg akan masuk ke kaki non inverting opamp yg akan memperbesar tegangan yg masuk ke opamp yg dapat di hitung dengan rumus Vout=Aol(V1-V2) setelah tegangan di perbesar tegangan tersebut akan melewati resistor dan menuju kaki basic transistor yg mempunyai tegangan sebesar 0.83V dikarenakan transistor tersebut sudah memenuhi syarat arus pada Vcc akan melewati resistor dan menuju ke kaki basic transistor dan arus pada Vcc tadi  akan melewati relay lalu masuk ke kaki collector dan menuju ke kaki emitor lalu melewati resistor dan menuju ke ground dikarenakan ad nya arus pada relay switch akan berpindah ke kanan dan arus pada baterai akan mengalir dan akan membuat ventilasi terbuka 

- Pada sensor ke kelembapan yg di letakan pada dinding toilet akan bekerja ketika kelembapan diatas 55  yg akan mengeluarkan arus pada Vout yg memasuki kaki non inverting opamp lalu tegangan akan di perbesar setelah itu melewati resistor yg akan menuju kaki basic transistor lalu arus pada Vcc akan melewati resistor dan akan masuk ke kaki basic dikarenakan transistor memenuhi syarat aktif arus pada Vcc akan melewati relay dan akan melewati kaki collector dan menuju ke kaki emitor dan melewati resistor lalu ke ground dikarenakan adnya arus yg melewati relay switch akan berpindah dan arus pada batterai akan aktif dan membuka ventilasi 

- Pada sensor GP2D12/sensor jarak yg akan aktif ketika jarak dari sensor kurang dari 18cm yg akan mengeluarkan arus pada Vout yg mempunyai tegangan sebesar 1.51volt dan masuk ke kaki non inverting opamp pada kaki inverting akan di beri tegangan sebesar 5Volt yg  sudah di atur menggunakan potensiometer yg menghasilakn tegangan sebesar 1volt dan masuk ke kaki inverting dan tegangan akan di perbesar pada opamp yg menghasilkan tegangan 11volt dan akan melewati resistor dan akan menuju ke kaki basic transistor lalu arus pada Vcc akan melewati resistor dan akan menuju ke kaki basic transistor dan arus pada Vcc akan melewati resistor dan melewati relay dan menju ke kaki collector lalu menuju ke kaki emitor lalu ke ground dikarenkan ad nya arus pada relay switch akan berpindah yg mengakibatkan arus pada batterai dapat lewat dan mengaktifkan motor utk mengeluarkan air

Sebelum PIR sensor dan sound sensor hidup

Sesudah PIR sensor dan sound sensor hidup

 

 

 Gambar Rangkaian 

 

5. video

6. Download File

video download disini

rangkaian download disini

datasheet sensor jarak download disini

datasheet  touch sensor download disini

datasheet sensor kelembaban download disini

datasheet sensor mq-2 download disini

datasheet  PIR sensor download disini

datasheet sound sensor download disini

datasheet relay download disini

datasheet  baterai download disini

datasheet  motor download disini

datasheet  led download disini

datasheet resistor download disini

datasheet  transistor npn download disini

datasheet  diode download disini Tujuan

datasheet opamp download disini

library touch sensor download disini

library sensor  pir download disini

library sensor  mq2 download disini

library sensor  sound download disini

html download disini