SENSOR ULTRASONIK

Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik dapat ditunjukkan dalam gambar dibawah ini :

Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut :

1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik.
2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian penerima Ultrasonik.
3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.

a. Pemancar Ultrasonik (Transmitter)

Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang memancarkan sinyal sinusoidal berfrekuensi di atas 20 KHz menggunakan sebuah transducer transmitter ultrasonik

Rangkaian Pemancar Gelombang Ultrasonik

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adlah sebagai berikut :

1. Sinyal 40 kHz dibangkitkan melalui mikrokontroler.
2. Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah resistor sebesar 3kOhm untuk pengaman ketika sinyal tersebut membias maju rangkaian dioda dan transistor.
3. Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke rangkaian penguat arus yang merupakan kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah transistor.
4. Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (+5V) maka arus akan melewati dioda D1 (D1 on), kemudian arus tersebut akan membias transistor T1, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T1 akan besar sesuai dari penguatan dari transistor.
5. Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (0V) maka arus akan melewati dioda D2 (D2 on), kemudian arus tersebut akan membias transistor T2, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T2 akan besar sesuai dari penguatan dari transistor.
6. Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk membagi tengangan menjadi 2,5 V. Sehingga pemancar ultrasonik akan menerima tegangan bolak – balik dengan Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V).

b. Penerima Ultrasonik (Receiver)

Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal ultrasonik yang dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai. Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses filterisasi frekuensi dengan menggunakan rangkaian band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan. Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding) dengan tegangan referensi ditentukan berdasarkan  tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara sensor kendaraan mini dengan sekat/dinding pembatas mencapai jarak minimum untuk berbelok arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada kondisi ini adalah high (logika ‘1’) sedangkan jarak yang lebih jauh adalah low (logika’0’). Logika-logika biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian pengendali (mikrokontroler).

Rangkaian Penerima Gelombang Ultrasonik

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adalah  sebagai berikut :

1. Pertama – tama sinyal yang diterima akan dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian transistor penguat Q2.
2. Kemudian sinyal tersebut akan di filter menggunakan High pass filter pada frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor Q1.
3. Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di filter, kemudian sinyal tersebut akan disearahkan oleh rangkaian dioda D1 dan D2.
4. Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian filter low pass filter pada frekuensi < 40kHz melalui rangkaian filter C4 dan R4.
5. Setelah itu sinyal akan melalui komparator Op-Amp pada U3.
6. Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk ke rangkaian, maka pada komparator akan mengeluarkan logika rendah (0V) yang kemudian akan diproses oleh mikrokontroler untuk menghitung jaraknya.

Sumber : http://atmelmikrokontroler.wordpress.com/2009/06/24/prinsip-kerja-rangkaian-sensor-ultrasonik/

Terimakasih banyak  telah membaca artikel ini. untuk kritik dan saran silahakan menulis komentar di bawah ini. artikel di tulis oleh NIM 111113017.

 Tugas Aplikasi Sensor Photoelectric.
3 Aplikasi yang menggunakan sensor photoelctric yang di gunakan di kehidupan sehari hari / industri.

1.      1.Keamanan rumah.

Rangkaian ini menggunakan sensor jenis Thru Beam, sensor di pasang di belakang pintu, sensor akan aktif jika pintu di buka tanpa mematikan saklar sensor. Sensor akan standby di malam hari saja.

Ketika pintu di buka, dan sensor sudah stanby, maka ketika orang yang melewati pintu dan sensor tidak di matikan, maka sensor akan aktif dan akan mengirimkan singal ke pengolah data dan output dari pengolah data akan membunyikan alarm.

Gambar Rangkaian :

2.      2. Sebagai penghitung mobil masuk di tempat parkir

.

Rangkaian ini menggunakan sensor jenis Thru Beam, sensor di pasang di gerbang masuk tempat parkir, rangkaian ini juga di tambahkan rangkaian Counter untuk menghitung jumlah mobil yang parkir di tempat parkir, dan jumlah mobil yang berada di tempat parkir akan terpampang di display.

Gambar Rangkaian :

3.      3. Penghitung roti yang  masuk di kardus

.

Sensor yang di gunakan jenis Thru Beam  

Sensor di pasang di aliran roti, di ujung konveyor dan sebelum masuk kardus, rangkaian ini di tambah rangkaian counter untuk mengetahui jumlah roti yang ada di kardus.

Ketika roti yang di kardus sudah berjumlah 10 roti, maka counter akan mengirimkan singal ke pengolah data ( arduino) dan outputan pengolah data akan membunyikan speaker.

Gambar Rangkaian :

Terimakasih banyak  telah membaca artikel ini. untuk kritik dan saran silahakan menulis komentar di bawah ini. artikel di tulis oleh NIM 111113017.

Tugas Aplikasi sensor I

Rangkaian ini adalah rangkaian untuk mematikan Lampu yang berada di kamar (dalam ruangan). Rangkaian ini bertujuan untuk menghemat penggunakaan arus Listrik. Rangkaian ini menggunakan Sensor Cahaya. Cara Kerja : Ketika sensor Cahaya mendapat sinar matahari, maka sensor akan aktif, dan membenri sinya iput ke pengelola (arduino), setelah itu maka arduino akan mengeluarkan output yang bertujuan untuk mematikan saklar, sehingga saklar tidak menghubungkan lampu dengan arus lisrik , jadi lampu akan mati.

Gambar Rangkaiana :

Terimakasih banyak  telah membaca artikel ini. untuk kritik dan saran silahakan menulis komentar di bawah ini. artikel di tulis oleh NIM 111113017.

Penggunaan Sensor Photoelectric (Through Beam)

Beberapa bulan yang lalu ada seorang teman yang meminta tolong kepada saya untuk membuatkan saya sebuah mesin pencetak roti sekaligus mesin yang bisa menghitung jumlah roti yang dibuat. Maklum, dia punya home industry yang membuat roti dengan omzet yang lumayan banyak, bahkan mencapai ribuan. Jika semuanya dilakukan secara manual akan memakan banyak waktu, tenaga dan juga materi, begitu kata beliau. Karena dulu saya belum mendapatkan ilmu yang belum terlalu tinggi maka saya hanya bisa menjawab 'suk ben wae mas, aku rung isoh'. Maka dari itu, pada kesempatan kali ini saya akan membahas mengenai sensor yang digunakan untuk mesin tersebut. Walaupun mesin yang akan digunakan masih dalam angan-angan, tapi kurang lebihnya seperti inilah mesin dan sensor tersebut bekerja. Mesin akan dirancang secara semi otomatis, jadi campur tangan si pemilik usaha tersebut masih diperlukan. Mesin dirancang sebagai mesin pencetak dan penghitung kue saja, sedangkan untuk adonan maupun proses sebelumnya adalah pekerjaan manusia. Mesin menggunakan konveyor sebagai penggerak, sensor trough beam diletakkan pada sisi konveyor (berseberangan), sedangkan untuk mencetak roti dibutuhkan sebuah aktuator pneumatic yaitu, double acting cylinder. Bahan-bahan yang dibutuhkan: 1. Sensor trough beam 2. LCD untuk display jumlah kue 3. 5/2 way single solenoid valve 4. Double acting cylinder 5. PLC 6. Motor untuk menggerakkan konveyor 7. Air service unit 8. Power Supply 9. Kompresor 10. Counter 11. Reed Switch sebagai limit switch 1 dan limit switch 2 Cara kerja: Mesin bekerja dengan menekan tombol start, kemudian sebelum meletakkan adonan ke dalam konveyor counter harus diatur terlebih dahulu agar setelah jumlah roti tercapai maka sistem akan berhenti. Setelah parameter diatur maka langkah selanjutnya adalah membentuk adonan berbentuk bola dengan ukuran tertentu, adonan yang sudah terbentuk diletakkan diatas konveyor sehingga akan berjalan mengikuti konveyor. Setelah adonan menabrak cahaya dari emitter sensor photoelectric maka counter akan aktif dan menampilkan angka pada LCD display, motor penggerak konveyor berhenti dan silinder bergerak ke bawah untuk mengepres adonan sehingga adonan dapat tercetak sesuai yang diinginkan. Saat piston silinder mencapai posisi maksimal (reed switch 2 aktif) sensor akan mati dan silinder akan bertahan pada posisi tersebut selama 1 detik agar adonan tercetak sempurna. Setelah 1 detik, silinder akan kembali ke posisi minimal dan mengaktifkan reed switch 1 maka konveyor akan kembali berjalan dan sensor juga akan aktif. Kemudian proses akan berulang kembali. Setelah parameter jumlah roti tercapai maka kontak pada counter akan menonaktifkan sistem sehingga mesin berhenti berjalan sebagai tanda kepada pekerja bahwa jumlah roti yang diinginkan sudah terpenuhi. Untuk mengaktifkan sistem kembali maka yang diperlukan hanyalah mereset sistem dan mengatur ulang parameter. Dalam sistem ini yang pertama menjadi kendala adalah jumlah biaya yang harus dikeluarkan. Tapi demi sebuah kepuasan biaya mungkin nomer 2. Perkiraan jumlah biaya yang dibutuhkan sekitar Rp 4.000.000,00 Dalam sebuah sistem tentu saja terdapat kelebihan dan kekurangan, untuk kritik dan saran mengenai sistem yang saya buat silahkan meninggalkan komentar. Dibuat oleh FX. Cristiyanto 111113035

Absolute Encoder 5 bit

Kali ini saya akan menjelaskan tentang Absolute Encoder 5 bit. Pertama akan saya jelaskan tentang alat yang akan digunakan yaitu Rotary Encoder. Rotary Encoder merupakan sebuah peralatan elektromekanik yang dapat mendeteksi gerakan dan posisi suatu benda. Di dalam encoder ini terdapat sensor optik atau sensor yang dapat dipakai yaitu sensor photoelektrik untuk menghasilkan kode-kode digital. Kemudian kode-kode informasi ini diteruskan ke rangkaian kendali sebagai pengendalian seperti motor driver, robot, dan sebagainya. Terdapat dua jenis rotary encoder yang digunakan yakni Absolute rotary encoder dan incremental rotary encoder. Absolute rotary Encoder Konstruksi absolut rotary encoder menghasilkan kode digital yang unik/khas untuk masing-masing beda sudut poros. Plat baja dipotong dengan bentuk tertentu kemudian ditempelkan ke piringan/cakram dengan penyekat dimana terpasang kuat dengan poros (shaft). Saat piringan berputar, beberapa kontaknya menyentuh plat baja, dan kontak yang lain tak menyentuh plat (yang berlubang). Plat baja tersebut terhubung dengan sumber arus listrik, dan masing-masing kontak terhubung ke sensor elektrik. Bentuk potongan plat baja tersebut dirancang sedemikian rupa sehingga memungkinkan masing-masing posisi poros membentuk kode biner yang unik dimana beberapa kontak terhubung ke sumber arus (switch ON) dan yang lain tak terhubung (switch OFF). Kode tersebut dapat dibaca oleh peralatan kontrol seperti mikroprosesor atau mikrokontroler, untuk menerjemahkan sudut dari poros. Berikut ini contoh absolut encoder 5 bit

Gambar keluaran tipe binary encoder

Gambar keluaran tipe gray code Diperlukan LED dan Phototransistor agar bisa menghasilkan sistem biner dalam poros rotary. Sistemnya bisa menggunakan sistem biner biasa ataupun menggunakan gray code 5 bit. Dengan menggunakan absolute encoder 5 bit akan mendapatkan 32 informasi posisi yang berbeda yang masing-masing dinyatakan dalam kode biner maupun gray code 5 bit. Dengan membaca output biner yang dihasilkan maka posisi dari poros yang kita ukur dapat kita ketahui untuk diteruskan ke rangkaian pengendali. Semakin banyak bit yang kita pakai maka posisi yang dapat kita peroleh akan semakin banyak

posisi absolut encoder 5 bit

diatas merupakan tabel output absolut encoder 5-bit Terimakasih telah membaca artikel ini. Leave comment please by N 111113034 Sumber http://konversi.wordpress.com/2009/06/12/sekilas-rotary-encoder/ http://momogie.wordpress.com/2011/06/20/rotary-encoder/