Rangakaian Sensor PIR dengan ADC




1. Tujuan [kembali]

a. Untuk mengetahui apa itu sensor PIR
b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sensor PIR
c. Untuk mempelajari aplikasi dari sensor PIR
d. Untuk mempelajari simulasi rangkaian sensor PIR dengan menggunakan aplikasi Proteus 


2. Alat dan Bahan [kembali]
  • ADC0804
  • BUTTON
  • CAP
  • LED-RED
  • LOGICTOGGLE
  • PIR SENSOR
  • POT-HG
  • RES
  • GROUND
  • POWER

3. Teori [kembali]

Cara Kerja Sensor PIR
Ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output. 
Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output.
Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas.

Analog to Digital Converter (ADC)

Analog To Digital Converter atau yang juga kita kenal dengan istilah ADC adalah perangkat yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog ke sinyal digital. Bentuk ADC bermacam-macam, ada yang berupa modul rangkaian elektronika, ada pula yang berupa chip atau IC. 
Pada prakteknya, ADC atau Analog To Digital Converter berfungsi untuk menjembatani pemrosesan sinyal analog oleh sistem digital. Dalam kehidupan sehari-hari, Analog To Digital Converter punya banyak sekali manfaat, diantaranya untuk pengatur proses industri, komunikasi digital, serta rangkaian pengukuran atau pengujian.
ADC juga banyak digunakan sebagai sensor yang mayoritas berupa analog dengan sistem komputer seperti sensor suhu, sensor cahaya, sensor tekanan atau berat, sensor aliran dan lain sebagainya, kemudian diukur dengan menggunakan sistem digital (komputer). ADC memiliki dua karakter prinsip yakni kecepatan sampling dan juga resolusi.
Sebenarnya prinsip kerja dari ADC sangatlah simpel, yakni dengan cara mengkonversi sinyal analog atau sinyak kontinyu ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan antara sinyal input dan juga tegangan referensi. Oleh sebab itu dapat digunakan persamaan signal = (sample/max_value) x reference_voltage   
 
ADC adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu masukan tegangan.
Diagram konfigurasi pin ADC0804 ditunjukkan pada gambar, Pin 11 sampai 18 (keluaran digital) adalah keluaran tiga keadaan, yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data bilamana diperlukan. Apabila CS (pin 1) atau RD (pin2) dalam keadaan high (“1”), pin 11 sampai 18 akan mengambang (high impedanze), apabila CS dan RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul pada saluran keluaran. Sinyal mulai konversi pada WR (pin 3). Untuk memulai suatu konversi, CS harus rendah. Bilamana WR menjadi rendah, konverter akan mengalami reset, dan ketika WR kembali kepada keadaan high, konversi segera dimulai.
Konversi detak konverter harus terletak dalam daereh frekuensi 100 sampai 800kHz. CLK IN ( pin 4) dapat diturunkan dari detak mikrokontroller, sebagai kemungkinan lain, kita dapat mempergunakan pembangkit clock internal dengan memasang rangkaian RC antara CLN IN ( pin 4) dan CLK R ( pin 19). Pin 5 adalah saluran yang digunakan untuk INTR, sinyal selesai konversi. INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan akan aktif rendah bila konversi telah selesai. Tepi turun sinyal INTR dapat dipergunakan untuk menginterupsi sistem mikrokontroller, supaya mikrokontroller melakukan pencabangan ke subrutine pelayanan yang memproses keluaran konverter. Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial bagi sinyal analog. A/D ini mempunyai dua ground, A GND (pin 8) dan D GND ( pin10). Kedua pin ini harus dihubungkan dengan ground. Pin 20 harus dihubungkan dengan catu daya +5V. Pada A/D 0804 merupakan tegangan referensi yang digunakan untuk offset suatu keluaran digital maksimum.

DataSheet ADC

Pin No
Function
Name
1
Activates ADC; Active low
Chip select
2
Input pin; High to low pulse brings the data from internal registers to the output pins after conversion
Read
3
Input pin; Low to high pulse is given to start the conversion
Write
4
Clock Input pin; to give external clock.
Clock IN
5
Output pin; Goes low when conversion is complete
Interrupt
6
Analog non-inverting input
Vin(+)
7
Analog inverting Input; normally ground
Vin(-)
8
Ground(0V)
Analog Ground
9
Input pin; sets the reference voltage for analog input
Vref/2
10
Ground(0V)
Digital Ground
11
8 bit digital output pins
D7
12
D6
13
D5
14
D4
15
D3
16
D2
17
D1
18
D0
19
Used with Clock IN pin when internal clock source is used
Clock R
20
Supply voltage; 5V
Vcc

Grafik 
[DataSheet]


4. Rangkaian [kembali] 
Rangkaian Sensor PIR dengan ADC

















Prinsip Kerja Rangkaian ADC :


Ketika sensor PIR mendeteksi benda yang memancarkan sinar infrared pasif, maka logicstate akan berlogka 1, sehingga arus akan mengalir dari Vcc ke Resistor Variabel. Fungsi dari variabel resistor ini adalah sebagai pengatur tegangan yang akan diteruskan ke ADC. Ketika tegangannya diatur kecil  atau sama dengan 50% dari tegangan Vcc, maka output dari ADC yaitu berupa 8 bit yang di analogikan dengan  8 LED Red, akan menyala semuanya, yang berarti lampu LED berlogika 1. Intinya, ketika variabel resistor diatur diatas 50%, maka akan menampilkan output yang berbeda-beda logikanya. Ketika sensor PIR tidak mendeteksi adanya benda yang mengganggu sinar infrared pasif, maka dianalogikan dengan logicstate 0. Sehingga tidak ada arus yang mengalir dan lampu LED tidak ada yang aktif. Fungsi dari Button adalah sebagai switch untuk mengalirkan arus dari sumber ke ADC.

5. Video Simulasi [kembali]


6. Link Download [kembali] 
Link download rangkaian sensor PIR dengan ADC dengan Proteus : DISINI
Link download video simulasi rangkaian sensor PIR dengan ADC : DISINI

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)