Modul 4

MODUL 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. A. Prosedur
2. B. Hardware
3. C. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
4. D. Flowchart
5. E. Video Demo
6. F. Download File

MODUL 4

1. Pendahuluan [Kembali]

Ruang parkir yang sempit di garasi sering menimbulkan kesulitan bagi pengemudi ketika memposisikan kendaraan. Jarak pandang yang terbatas saat maju atau mundur membuat kendaraan berisiko menabrak dinding atau objek di sekitar garasi. Risiko ini dapat menyebabkan kerusakan kendaraan dan bangunan. Diperlukan sebuah sistem yang mampu memberikan peringatan otomatis agar proses parkir lebih aman.
Perkembangan teknologi sensor memungkinkan dibuatnya sistem peringatan parkir yang bekerja secara otomatis tanpa memerlukan peralatan mekanis tambahan. Sensor LDR dapat merespons perubahan intensitas cahaya saat kendaraan mendekat. Sensor infrared dapat mendeteksi jarak kendaraan terhadap dinding atau penghalang di bagian depan maupun belakang. Kombinasi kedua sensor ini dapat menghasilkan informasi yang cukup untuk memberi tahu pengemudi tentang posisi kendaraan.
Proyek ini merancang sebuah sistem peringatan parkir maju dan mundur di garasi menggunakan sensor LDR dan empat modul infrared. Sensor LDR digunakan untuk mendeteksi keberadaan kendaraan saat memasuki area parkir. Sensor infrared ditempatkan di bagian depan dan belakang garasi untuk membaca jarak kendaraan. Sinyal dari sensor diolah dengan rangkaian logika digital yang menggunakan gerbang AND dan OR. Output rangkaian mengaktifkan LED sebagai indikator visual dan buzzer sebagai peringatan ketika kendaraan terlalu dekat dengan dinding.
Sistem ini memberikan panduan jarak secara otomatis sehingga pengemudi dapat menghentikan kendaraan pada posisi yang aman. Desain ini dapat diterapkan pada garasi rumah maupun area parkir kecil yang membutuhkan alat bantu sederhana, efektif, dan mudah dibuat.

2. Tujuan [Kembali]

1. Membuat sistem peringatan parkir sederhana dengan memanfaatkan sensor LDR dan sensor infrared.

2. Mengolah sinyal dari sensor menggunakan rangkaian logika digital untuk menentukan kondisi aman dan berbahaya saat parkir.

3. Menampilkan informasi jarak kendaraan secara visual melalui LED dan memberikan peringatan audio melalui buzzer ketika kendaraan terlalu dekat dengan dinding depan atau belakang.

4. Membantu pengemudi memposisikan kendaraan dengan lebih aman saat maju maupun mundur di area garasi.

3. Alat dan Bahan [Kembali]

1. Adaptor 9V 2A

Sebagai sumber tegangan 5V dengan arus keluaran 2A

2. Connector 

Sebagai penghubung antara sumber tegangan ke breadboard

3. Kabel Jumper

Kabel jumber berfungsi untuk menghubungkan antar komponen elektronik

4. Breadboard

Tempat merangkai komponen elektronik tanpa solder

5. IC LM358AN

IC LM358AN berfungsi sebagai penguat operasional yang terdiri dari dua op-amp di dalam satu chip.

6. IC 74LS04N

IC ini berisi 6 gerbang NOT (Inverter). Setiap gerbang membalik sinyal logika. Jika input bernilai HIGH maka output menjadi LOW.

7. 7-Segment Display (Comman Anoda)

Menampilkan level bahaya berupa angka: 1 (Air Pasang), 2 (Waspada), 3 (Bahaya).

8. LED 

LED kuning menyala saat kendaraan mulai mendekati halangan. LED merah menyala saat jarak sangat dekat.

9. Buzzer

Bunyinya aktif ketika jarak sudah terlalu dekat. Memberi peringatan suara.

10. Resistor

Menahan arus listrik agar tidak berlebihan pada LED dan IC.

 

11. Potensiometer 

Mengatur sensitivitas pembacaan sensor agar batas jarak bisa disesuaikan..

12. Sensor LDR

Mendeteksi perubahan cahaya dari pantulan kendaraan. Dipakai sebagai pendeteksi jarak sederhana.

13.  Sensor Infrared Obstacle Avoidance

Memberikan sinyal digital jika kendaraan berada pada jarak tertentu dari sensor. Dipakai untuk deteksi maju dan mundur di beberapa titik.

14. IC 74LS192

IC 74LS192 adalah Up/Down Synchronous Decade Counter, artinya IC ini bisa menghitung naik atau turun dari 0 sampai 9.

15. LM 2596 Buck Converter

LM2596 Buck Converter berfungsi sebagai penurun tegangan DC. Alat ini mengambil tegangan input yang lebih tinggi lalu menurunkannya menjadi tegangan output yang lebih rendah dengan efisiensi tinggi.

4. Dasar Teori [Kembali]

• Sensor LDR (Light Dependent Resistor)

Sensor LDR bekerja berdasarkan perubahan resistansi yang dipengaruhi intensitas cahaya. Ketika cahaya mengenai permukaan LDR, nilai resistansinya turun. Ketika cahaya berkurang, resistansinya naik. Dalam sistem parkir, LDR digunakan untuk mendeteksi perubahan pantulan cahaya dari kendaraan. Perubahan resistansi diubah menjadi sinyal tegangan sehingga dapat menjadi indikator jarak kendaraan terhadap sensor.

• Sensor Infrared Obstacle Avoidance

Sensor infrared obstacle avoidance bekerja dengan memancarkan sinar infra merah melalui LED IR. Jika ada objek di depan sensor, sinar IR dipantulkan kembali dan diterima oleh photodiode. Sensor menghasilkan sinyal digital HIGH atau LOW sesuai jarak objek. Sensor ini digunakan untuk mendeteksi kendaraan yang mendekat dari depan atau belakang. Sensor IR memberi sinyal cepat dan stabil sehingga cocok untuk sistem parkir.

• 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%.

• Transistor

Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. 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.

    Transistor Bipolar adalah salah satu jenis transistor yang terbentuk dari 2 dioda sehingga memiliki polaritas atau sisi positif dan sisi negatif. Biasanya transistor Bipolar atau disebut dengan BJT (Basis Junction Transistor) memiliki 2 jenis, diantaranya yaitu Transistor PNP dan Transistor NPN. Transistor ini memiliki 3 polaritas yang biasa disebut B (Basis), E (Emiter), C (Collector). Basis berfungsi sebagai base atau tempat berkumpulnya kumpulan aliran arus yang masuk ke transistor, Emiter dan Collector sebagai aliran arus masuk dan keluar.

Lambang Transistor BJT

Sudah jelas seperti gambar di atas bahwa transistor PNP memiliki simbol yang arah panahnya masuk dan sebaliknya untuk NPN arah panah dari emiter mengarah keluar.

Bentuk aliran arus pada sebuah transistor dapat dirumuskan dengan hukum KCL ( Kirchoff Current Law) Atau hukum Kirchoff I, yang dirumuskan sebagai berikut.

Ie = Ic + Ib  

Keterangan : 
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector
Ib = Arus Basis

Pada Transistor BJT nilai arus Ib relatif sangat kecil terhadap Ic, maka Ib ini dapat diabaikan. Sehingga persamaan diatas bisa berubah menjadi

Ie = Ic

Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector

Karakteristik input merupakan karakteristik dari tegangan base dan emitter (VBE) sebagai fungsi arus base (IB) dengan VCE dalam keadaan konstan. Karakteristik ini merupakan karakteristik dari junction emitter-base dengan