Rangkaian Lampu Sederhana Sensor PIR

1. Tujuan

• Untuk mengetahui bagaimana cara kerja sensor pir
• Mempelajari rangkaian PIR dengan proteus

2. Alat dan Bahan

• Alat :
• Ground

• Bahan :
• Sensor PIR

Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR.

1. Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
2. Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
3. Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
4. Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
5. DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
6. Output Digital : Output digital sensor
7. Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
8. BISS0001 : IC Sensor PIR
9. Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.

• Relay 

  - Spesifikasi

* Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC

* Trigger Current (Nominal current) : 70mA

* Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC

* Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC

* Compact 5-pin configuration with plastic moulding

* Operating time: 10msec Release time: 5msec

* Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

- Konfigurasi Pin

* Coil End 1 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.

* Coil End 2 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.

* Common (COM) : Common is connected to one End of the Load that is to be controlled.

* Normally Close (NC) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NC the load remains connected before trigger.

* Normally Open (NO) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NO the load remains disconnected before trigger.

• Resistor

• Transistor 

 Spesifikasi:

*Bi-Polar NPN Transistor

*DC Current Gain (hFE) is 800 maximum

*Continuous Collector current (IC) is 100mA

*Emitter Base Voltage (VBE) is 6V

*Base Current(IB) is 5mA maximum

*Available in To-92 Package

Konfigurasi Pin :

*collector  Current flows in through collector

*base   Controls the biasing of transistor

*emitter  Current Drains out through emitter

• LED

3. Dasar Teori

• Sensor PIR

Sensor PIR sangat cocok digunakan pada projek-projek yang membutuhkan deteksi kapan seseorang memasuki atau meninggalkan are tertentu. Hal ini karena sensor PIR membutuhkan daya yang rendah, murah, memiliki jangkauan yang luas, dan mudah digunakan dengan berbagai sistem kontrol.

Catatan: Sensor PIR tidak dapat digunakan untuk mengetahui berapa orang yang berada pada jangkauan sensor atau seberapa dekat objek dengan sensor dan sensor PIR juga dapat dipengaruhi oleh binatang peliharaan.

Setiap sensor PIR memiliki spesifikasi dan kriteria yang berbeda-beda namun hampir kebanyakan dari sensor PIR memiliki spesifikasi yang mirip (Direkomendasikan untuk mengacu pada datasheet). Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.

• Bentuk : Persegi
• Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan.
• Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut

 

• Power Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).

 

• Transistor

Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide. Secara umum, Transistor dapat dibagi menjadi 2 kelompok Jenis yaitu Transistor Bipolar (BJT) dan Field Effect Transistor (FET).

Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :

sebagai Penyearah,

sebagai Penguat tegangan dan daya,

sebagai Stabilisasi tegangan,

sebagai Mixer,

sebagai Osilator
sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)

    Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.

NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

• Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

 Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

Electromagnet (Coil)

Armature

Switch Contact Point (Saklar)
Spring

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

    Sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

4. Percobaan

• Prosedur percobaan
• Susun semua alat dan bahan pada proteus
• Hubungkan rangkaian komponen seperti pada gambar
• Ubahlah ukuran relay menjadi 5V
• Masukkan file hex sensor pir
• Jalankan pada proteus
• Rangkaian bekerja ditandai dengan hidupnya lampu LED             
• Foto Rangkaian Simulasi

Rangkaian sensor pada saat berlogika 1

Rangkaian sensor pada saat berlogika 0

• Prinsip Kerja

Ketika sensor PIR mendeteksi suatu objek maka nilai logicstate akan bernilai 1, lalu arus akan diteruskan melalui R1, dan melewati kaki basis dari Q1, dan arus juga mengalir dari kaki kolektor dan diteruskan ke kaki emitor dari transistor Q1. maka arus akan diteruskan ke relas sehingga mengubah posisi relay dan menjadikan rangkaian sebagai rangkaian tertutup. Oleh karena itu LED dapat menyala

Komponen-komponen :

1. Sensor PIR

Sensor gerak PIR sifatnya mendeteksi inframerah pasive yang berasal dari daerah sekelilingnya. Inframerah pasif bisa disebabkan karena suhu tubuh dari manusia. Sehingga jika ada yang mendekati sensor PIR, otomatis sensor PIR akan “ON” atau mendeteksi adanya inframerah pasif.

2. Transistor dan Resistor

Pada rangkaian digunakan resistor untuk simulasi agar pada saat simulasi tidak terjadi penghambatan arus yang sangat besar ,jika tidak dipakai maka terjadi hubungan arus pendek pada transistor, jika terjadi arus pendek pada transisitor atau rangkaian maka rangkaian akan cepat rusak. Pada rangkaian digunakan transistor sebagai switch.

3. Relay

Pada rangkaian digunakan relay, fungsi relay untuk penghubung otomatis pada sebuah lampu,power yang dari collector masuk dan mengaktifkan motor.

4. LED

LED yang akan dikontrol dihubungkan ke bagian contact relay. Sehingga ketika sensor mendeteksi pergerakan transistor akan ON. Relay juga akan menjadi ON dan LED akan menyala karena LED dihubungkan dengan contact normally open relay.

5. Ground 

5. Video

6. Download Link 

    Download simulasi rangkaian disini

    Download video rangkaian disini

    Download data sheet sensor pir disini

    Download datasheet resistor disini

    Download datasheet relay disini

    Download datasheet transistor disini

    Download library sensor pir disini

    Download HTML disini