Blog Elektronika

Pendeteksi Hujan Menggunakan Rain Sensor

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan [kembali]

a. Mengetahui karakteristik dari sensor hujan

b. Mengetahui fungsi dan kegunaan sensor hujan

c. Mensimulasikan rangkain sensor hujan pada proteus

2. Alat dan Bahan [kembali]

Alat Yang Digunakan

a. Power

Gambar 1. Power

Bahan Yang Digunakan

a. Rain Sensor

Gambar 2. Rain Sensor

Spesifikasi Rain Sensor:

Vin : DC 5V
Indikator power dan indikator basah
Adjustable sensitivity via potensio
Output : Analog dan Digital
Nilai output tegangan saat kering = 5V. Semakin basah nilai output tegangan semakin berkurang
Dimensi board sensor : 5,4 cm x 4 cm
Dimensi board pengkondisi sinyal : 3 cm x 1,6 cm
Berat : 10 gr

b. Transistor

Gambar 3. Transistor

c. Resistor

Gambar 4. Resistor

Spesifikasi Resistor

Resistor Film Karbon
Resistor 4-jalur
Nilai resistor bervariasi berdasarkan parameter yang dipilih
Peringkat daya bervariasi berdasarkan parameter yang dipilih

d. Kapasitor

Gambar 5. Kapasitor

Spesifikasi Kapasitor

Compact size; diameter 25% less than Type KH.
Operating temperature range guaranteed up to 125 degrees (UL: 85 deg.).
Dielectric strength: AC2000V (for lead spacing F=5mm) , AC2600V (for lead spacing F=7.5mm)
Class X1/Y2 capacitors certified by UL/CSA/VDE/BSI/SEMKO/DEMKO/FIMKO/NEMKO/ESTI/ NSW.
Coated with flame-retardant epoxy resin (conforming to UL94V-0 standard).

e. Dioda

Gambar 6. Dioda

Karakteristik Diode 1N4007:

arus searah jangka panjang maksimum pada 75 ° C - 1.0 A;
arus pulsa maksimum dengan durasi pulsa 3,8 ms - 30 A;
drop tegangan melintasi dioda pada arus 1,0A - 1,1 V;
kisaran suhu operasi - -65 ... + 175 ° С;
frekuensi kerja maksimum - 1 MHz;

g. Relay

Gambar 7. Relay

h. Buzzer

Gambar 8. Buzzer

Spesifikasi:

Tegangan kerja: 4v-8v DC (optimal 5v)
Arus max: 30mA / 5vDC
Kekuatan suara max: 85dB / 10cm
Frek resonansi: 2500 +/- 300hz
Suhu kerja: -20 ~ +70 C
Warna: hitam

i. LED Red

Gambar 9. LED

3. Dasar Teori [kembali]

a. Rain Sensor

Sensor hujan adalah jenis sensor pendetaksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper.

Prinsip kerja module 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 dari rain sensor yaitu resistansi linear dengan intensitas hujan. semakin banyak intensitas hujan yang mengenai sensor, maka akan semakin turun resistansi dari sensor dan menyebabkan arus mengalir dan sensor ON.

Sensor mulai mendeteksi dari 188 - 245 tetes/menit. Kemudian, jarak antara sensor dari ON ke OFF adalah rentangan 2- 5 menit, sebagai waktu yang dibutuhkan sensor untuk mengetahui hujan sudah berhenti.

b. Transistor

Transistor NPN adalah termasuk transistor bipolar (BJT), dalam transistor ini, huruf awal 'N' menentukan lapisan material yang bermuatan negatif. Istilah 'transistor NPN' berarti Negatif-Positif-Negatif dan juga dikenal sebagai sinking (menyerap).

Di mana, 'P' menentukan lapisan yang terisi penuh. Kedua transistor memiliki lapisan positif, yang terletak di tengah dua lapisan negatif. Secara umum, transistor NPN digunakan di berbagai rangkaian listrik untuk beralih dan memperkuat sinyal yang melaluinya.

c. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon.

Cincin 1 orange berarti : 3

Cincin 2 orange berarti: 3

Cincin 3 putih berarti : 9

Cincin 4 hitam berarti pengalinya 100 = 1

cincin 5 coklat berarti toleransinya = 1%

Maka nilai resistor tersebut adalah = 339 x 1 = 339 ± 3,39 Ohm

Atau berkisar antara : 335,61 ÷ 442,39 Ohm.

d. Kapasitor

Kapasitor adalah sebuah benda yang dapat menyimpan muatan listrik. Benda ini terdiri dari dua pelat konduktor yang dipasang berdekatan satu sama lain tapi tidak sampai bersentuhan. Benda ini dapat menyimpan tenaga listrik dan dapat menyalurkannya kembali, kegunaannya dapat kamu temukan seperti pada lampu flash pada camera, juga banyak dipakai pada papan sirkuit elektrik pada komputer yang kamu pakai maupun pada berbagai peralatan elektronik. Berikut ini adalah beberapa rumus tentang kapasitor dengan rangkaian paralel, rangkaian seri dan rangkaian kapasitor seri dan paralel yang satuan hitungnya adalah farad (F).

Rumus Kapasitor

Rumus Keping Sejajar

e. Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.

f. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch 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.

g. Buzzer

Kata buzzer sebetulnya berasal dari Bahasa Inggris, artinya bel, lonceng, atau alarm. Sedangkan pengertian buzzer secara harfiah adalah alat yang digunakan untuk atau dimanfaatkan untuk menyampaikan dan menyebarluaskan pengumuman. Jadi pada bagian ini buzzer digunakan sebagai output yaitu sebagai penanda atau sebagai bel peringatan.

h. LED Red

Gambar 9. LED

LED (Light Emitting Diode) adalah Sebuah lampu kecil yang digunakan sebagai penanda atau pointer. Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mempu mengeluarkan cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi pada LED elektron menerjang sambungan P-N (Positif-Negatif). Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

4. Percobaan [kembali]

Rangkain :

Prinsip Kerja :

Pada saat rain Sensor berlogika 1, maka pada Outputnya akan mengalir arus menuju kaki Basis Q1. Kemudian Dari supplay tegang +12volt mengalir ke resistor R1, kemudian dari R1 Mengalir ke Kolektor Q1, yang kemduian menyebabkan Transistor Q1 On. Kemudian arus Dari R1 juga mengalir ke kapasitor C1 lalu menuju Ground. Karena Transistor Q1 on, maka arus mengalir menuju ke kaki basis Q2, Dan arus yang berasal dari sumber tegangan +12volt juga mengalir menuju Kaki emitor dari Q2, karena Q2 merupakan Transistor PNP, maka aliras arus tadi membuat Q2 On. Arus dari Q2 kemudian Disearahkan Oleh dioda 1, kemudian menuju Relay, sehingga membuat relay On. Karena Relay On, Arus dari sumber tegangan +12 tadi kemudian menghidupkan Buzzer dan LED Red.