Pagar Cahaya Otomatis: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Rangkaian light fence digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia atau objek di suatu area tertentu. Jangkauan pendeteksian Light Fence Circuit adalah sekitar 1,5 hingga 3 meter. Cukup sederhana untuk mendesain rangkaian menggunakan LDR dan Op-amp. Rangkaian portabel ini dapat bekerja dengan lancar dengan baterai 9V yang tersedia secara umum dan suara alarm yang dihasilkan dari buzzer cukup keras untuk mendeteksi keberadaan manusia, kendaraan atau benda.

Perlengkapan

1. Texas Instruments LM741 Op-Amp
2. 555 Pengatur Waktu
3. BC557 - Transistor PNP
4. LDR
5. Potensiometer
6. Bel
7. LED

Resistor (210, 1K, 5.7K, 100k, 1M)

Langkah 1: Apa itu Light Dependent Resistor (LDR) atau Photoresistor?

ALight Dependent Resistor (juga dikenal sebagai photoresistor atau LDR) adalah perangkat yang resistivitasnya merupakan fungsi dari radiasi elektromagnetik yang terjadi. Oleh karena itu, mereka adalah perangkat yang peka terhadap cahaya. Mereka juga disebut sebagai fotokonduktor, sel fotokonduktif atau hanya fotosel.

Mereka terbuat dari bahan semikonduktor yang memiliki ketahanan tinggi. Ada banyak simbol berbeda yang digunakan untuk menunjukkan fotoresistor atau LDR, salah satu simbol yang paling umum digunakan ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Panah menunjukkan cahaya jatuh di atasnya.

Langkah 2: IC Timer 555

IC timer 555 merupakan salah satu IC yang paling banyak digunakan dalam elektronika, terutama untuk keperluan triggering. Baik itu proyek sederhana yang melibatkan pengontrol mikro 8-bit tunggal dan beberapa periferal atau yang kompleks yang melibatkan sistem pada chip (SoC), kerja timer 555 terlibat. Tergantung pada pabrikannya, paket timer 555 standar mencakup 25 transistor, 2 dioda, dan 15 resistor pada chip silikon yang dipasang dalam paket mini dual-in-line (DIP-8) 8-pin. Varian terdiri dari menggabungkan beberapa chip pada satu papan. Namun, 555 masih yang paling populer.

Untuk timer 555 yang berfungsi sebagai flip flop atau sebagai multi-vibrator, ia memiliki serangkaian konfigurasi tertentu.

1. Pin 1. Ground: Pin ini harus terhubung ke ground.
2. Pin 2. TRIGGER: Pin trigger diseret dari input negatif komparator dua. Output komparator bawah terhubung ke pin SET dari flip-flop. Pulsa negatif (<Vcc/3) pada Pin ini mengatur Flip flop dan output menjadi Tinggi.
3. Pin 3. OUTPUT: Pin ini juga tidak memiliki fungsi khusus. Ini adalah pin output di mana beban terhubung. Hal ini dapat digunakan sebagai sumber atau tenggelam dan drive hingga 200mA saat ini.
4. Pin 4. Reset: Ada flip-flop di chip timer. Pin reset terhubung langsung ke MR (Master Reset) dari flip-flop. Ini adalah pin Low aktif dan biasanya terhubung ke VCC untuk mencegah Reset yang tidak disengaja.
5. Pin 5. Pin Kontrol: Pin kontrol terhubung dari pin input negatif komparator satu. Output Lebar pulsa dapat dikontrol dengan menerapkan tegangan pada Pin ini, terlepas dari jaringan RC. Biasanya pin ini ditarik ke bawah dengan kapasitor (0,01uF), untuk menghindari gangguan kebisingan yang tidak diinginkan dengan kerja.
6. Pin 6. THRESHOLD: Ambang tegangan pin menentukan kapan harus mereset flip-flop pada timer. Pin ambang diambil dari input positif komparator atas. Jika pin kontrol terbuka, maka tegangan yang sama atau lebih besar dari VCC*(2/3) akan mereset flip-flop. Sehingga output menjadi rendah.
7. Pin 7. DISCHARGE: Pin ini diambil dari kolektor terbuka transistor. Karena transistor (di mana pin pelepasan diambil, Q1) menghubungkan basisnya ke Qbar. Setiap kali output menjadi rendah atau flip-flop diatur ulang, pin pelepasan ditarik ke ground dan kapasitor terlepas.
8. Pin 8. Daya atau VCC: Terhubung ke tegangan positif (+3.6v hingga +15v).

Langkah 3: Diagram Sirkuit

Diagram rangkaian lengkap untuk Pencahayaan Pagar Otomatis dengan Alarm ditunjukkan di atas. LDR ditempatkan menghadap ke arah pintu masuk dan potensiometer digunakan untuk mengatur sensitivitas perangkat. Anda juga dapat menambahkan sakelar antara pin negatif baterai dan pin ground LDR untuk mengontrol sistem keamanan ini secara manual.

Langkah 4: Bekerja

Di sini, IC op-amp digunakan sebagai pembanding tegangan dan IC timer 555 ditempatkan dalam mode astabil. LDR dan potensiometer membuat rangkaian pembagi tegangan. Output dari rangkaian pembagi ini akan berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang jatuh pada LDR. Pembagi terhubung ke pin pembalik dari IC Op-amp. Pin non-inverting dihubungkan dengan supply melalui resistor 5.7Kohm, sehingga nilai tegangan pada non-inverting adalah tetap. Anda dapat mengganti resistor ini dengan potensiometer 10K untuk menyesuaikan tegangan sesuai kebutuhan.

Kita dapat mengatur sensitivitas perangkat dengan menggunakan potensiometer VR1 yang dihubungkan secara seri dengan LDR. Ketika tegangan pada input non-inverting lebih besar atau sama dengan tegangan referensi, output (pada pin 6) dari output IC op-amp (PIN 6) menjadi TINGGI. Pelajari lebih lanjut tentang kerja op-amp dengan mengikuti berbagai rangkaian berbasis op-amp. Menurut diagram rangkaian, ketika LDR mendeteksi aktivitas apa pun, output IC Op-amp menjadi LOW, dan transistor PNP T1 mulai bekerja. Oleh karena itu, LED mulai menyala dan IC timer 555 terpicu. Di sini, IC timer 555 dalam mode Astabil dan penundaan waktu yang telah ditentukan disediakan oleh R3, R5, dan C1. Jadi setiap kali seseorang atau benda memasuki area terlarang, bayangannya akan dirasakan oleh LDR dan rangkaian memicu alarm.