Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
Rangkaian ini bekerja sebagai pengendali otomatis lampu taman berdasarkan kondisi siang dan malam. Sensor cahaya berupa LDR mengalami perubahan resistansi sesuai intensitas cahaya yang diterima, sehingga pada siang hari resistansinya kecil dan pada malam hari resistansinya meningkat. Perubahan resistansi ini menghasilkan perubahan tegangan pada pembagi tegangan yang kemudian masuk ke komparator non-inverting. Komparator membandingkan tegangan dari LDR dengan tegangan referensi yang diatur oleh potensiometer, jika lingkungan gelap maka tegangan input melebihi referensi sehingga output komparator menjadi tinggi, sedangkan ketika terang output menjadi rendah. Sinyal keluaran komparator ini selanjutnya masuk ke rangkaian logika yang menentukan apakah lampu taman harus dinyalakan atau tidak. Ketika sinyal menunjukkan kondisi malam hari, gerbang logika mengaktifkan transistor sehingga lampu taman menyala, dan indikator LED menunjukkan status aktif. Dengan demikian, rangkaian ini mampu menghidupkan lampu taman secara otomatis pada malam hari dan mematikannya kembali ketika siang tiba tanpa memerlukan pengoperasian manual.
Sensor Soil
Rangkaian pada gambar bekerja sebagai sistem penyiram tanaman otomatis yang mengaktifkan pompa air ketika kelembaban tanah turun di bawah batas tertentu. Sensor soil moisture mengukur kadar air tanah melalui perubahan konduktivitas antara dua probe. Ketika tanah kering, nilai konduktivitas menurun sehingga tegangan output sensor meningkat; sebaliknya, tanah basah menurunkan tegangan output sensor. Tegangan keluaran ini kemudian masuk ke rangkaian pembanding (komparator) non-inverting yang membandingkannya dengan tegangan referensi (Vref) yang dapat diatur melalui potensiometer RV3. Jika tegangan sensor (Vi) lebih besar dari Vref yang berarti kelembaban tanah kurang dari batas yang ditentukan, misalnya di bawah 30% komparator akan menghasilkan output tinggi (HIGH).
Sinyal HIGH dari komparator kemudian diolah oleh gerbang logika yang mengendalikan transistor driver. Ketika output logika aktif, transistor Q2 masuk ke kondisi saturasi sehingga arus mengalir ke kumparan relay RL4. Relay yang aktif akan menutup kontak saklar dan menghubungkan pompa air ke sumber daya, sehingga pompa menyala dan menyiram tanaman. LED dan komponen tambahan seperti dioda D2 berfungsi sebagai indikator sekaligus proteksi terhadap arus balik (back-EMF) dari relay. Saat tanah kembali lembab dan tegangan Vi turun di bawah Vref, komparator mengeluarkan sinyal LOW, relay mati, dan pompa otomatis berhenti. Dengan demikian, rangkaian ini menjaga kelembaban tanah tetap stabil tanpa intervensi manual.
Sevent Segment
IC CD4026 (U8) adalah counter dekade yang tidak hanya menghitung pulsa clock, tetapi juga memiliki decoder internal untuk menyalakan seven-segment display secara langsung. Saat IC menerima pulsa clock pada pin CLK, counter di dalamnya akan bertambah satu nilai. Setiap kenaikan hitungan ini otomatis diubah oleh rangkaian decoder internal menjadi pola keluaran pada pin A–G (pin 10–16 dan pin 13), yang kemudian terhubung langsung ke kaki-kaki seven-segment. Karena CD4026 sudah memiliki decoder built-in, Anda tidak perlu IC BCD to seven segment tambahan seperti 7447.
Ketika tidak ada sinyal reset pada pin MR, IC akan menghitung dari 0 hingga 9 secara berurutan. Untuk menampilkan angka "0", IC menyalakan segment a, b, c, d, e, dan f sementara segment g dimatikan. Saat hitungan bertambah menjadi 1, hanya segment b dan c yang menyala, dan seterusnya sampai angka 9. Resistor R2 digunakan sebagai pembatas arus untuk melindungi segment LED agar tidak rusak. Dengan demikian, setiap pulsa clock yang masuk akan menyebabkan IC 4026 memperbarui kombinasi keluaran segment sehingga seven-segment menampilkan angka yang tepat dari 0 hingga 9 secara otomatis.
Keterkaitan sensor LDR, Soil Sensor, dan Sevent Segment
1. Sensor LDR memepengaruhi sevent segment dimana output nya tehubung dengan MR dari IC 4026 dimana saat LDR tidak mendeteksi cahaya output akan bernilai High dan IC akan mereset Sevent Segment menjadi 0.
2. Output sensor soil akan memberikan CLK ke IC 4026 sebagai sinyal dan sevent segment akan menghitung berapa kali sensor mendeteksi kekeringan dalam 1 hari.
3. Sevent Segment juga akan mempengaruhi hidup dan mati dari pompa air dimana saat sevent segment mencapai angka 5 sevent segment akan berhenti menhitung dan motor akan berhenti berputar (Jadi dalam 1 hari pompa akan berputar sebanyak 5x.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar