rangkaian water level control

Water Level Control. Ada banyak sekali versi Water Level Control yang ada disekitar kita, mulai yang mekanik (sistem pelampung) dan yang menggunakan Rangkaian Elektronik. Kali ini akan saya share Rangkaian Electronics WLC yang menggunakan beberapa Komponen sederhana yang umum ada di pasaran.

Electronics Water Level Control ini sebenarnya sekedar pengembangan dan revisi dari yang sudah ada sebelumnya. Dibangun menggunakan 2 buah Transistor 2SC1815 sebagai penguat sensor menggerakkan 3 buah NAND Gate MC14093 dari Motorola atau CD4093 yang membentuk sebuah RS Flip-Flop dan sebuah Inverter. Sebuah  penyangga BD139 digunakan untuk menggerakkan Relay 8 Pin yang berfungsi sebagai Saklar Pompa Air. 2 buah LED untuk Indikator Aktif Rangkaian dan Aktif Relay (Pompa ON – OFF).

Proses pembuatan PCB untuk rangkaian Water Level Control bisa dilakukan dengan cara manual maupun dengan bantuan komputer Pembuatan gambar jalur PCB menggunakan komputer dapat dilakukan dengan bantuan Software PCB Designer 1.54.

Skema Lengkap Rangkaian WLC :

Cukup sederhana begitu juga cara kerjanya. Dirakit pada PCB ukuran 10cm x 7,5cm yang menampung sekaligus dengan rangkaian catu-daya nya. Gambar Jalur PCB dan Tata Letak Komponen serta Cara Pembuatan Sensor dari Rangkaian Water Level Control diatas dapat Anda dapatkan di bawah ini :

Pemasangan Arde (pentanahan) pada Rangkaian Water Level Control (WLC) sangat dianjurkan untuk menjaga keamanan dari kemungkinan hubung singkat Kumparan Primer dan Sekunder apabila terjadi kerusakan pada Transformator pen Catu Daya.

Rangkaian lampu otomatis

 Rangkaian lampu otomatis adalah sebuah rangkaian yang bisa menghidupkan dan mematikan lampu yang dilakukan secara otomatis. Biasanya rangkaian ini hanya dilakukan pada malam hari atau disaat membutuhkan penerangan. Biasanya rangkaian lampu otomatis ini terletak di area-area publik. Lampu-lampu taman, lampu jalan raya yang tentu sudah sering anda temukan bisa mati dengan sendirinya. Dan beberapa benda lainnya adalah lampu-lampu di jalanan umum. Seperti yang sudah dibicarakan tadi, bahwa lampu di area jalan raya dan juga lampu taman kadang bisa mematikan lampu dengan sendirinya ketika pagi atau siang hari. Dan rangkaian lampu otomatis ini bisa memprediksi kapan waktu siang dan malam sehingga membuat lampu otomatis ini mati dengan sendirinya.

Anda bisa membuat sendiri rangkaian lampu otomatis tersebut. Di rangkaian tersebut biasanya terdapat transistor yang bisa digunakan untuk mengontrol alat dengan daya yang cukup tinggi. Biasanya pula tegangan dengan arus yang lebih besar dari saklar transistor tersebut diperlukan oleh alat tersebut. Anda harus memakai relay, pasalnya pada lat ini menggunakan saklar arus AC yang memiliki nilai atau daya yang lebih besar dibandingkan dengan nilai transistor itu sendiri. Belum lagi daya tegangan yang juga tinggi.

Pada skema di atas, anda bisa perhatikan skema lampu malam otomatis. Dan pada rangkaian tersebut menggunakan sensor cahaya yang berfungsi sebagai indera dalam rangkaian tersebut. Jika transistor yang difungsikan untuk mendeteksi cahaya mendapatkan sinyal intensitas cahaya rendah, maka transistor tersebut akan mengaktifkan relay yang terdapat di dalam rangkaian tersebut. Sehingga lampu dalam keadaan hidup. Sementara keadaan sebaliknya akan terjadi jika transistor menerima intensitas cahaya yang tinggi. Sehingga transistor akan mematikan relay tersebut. Fungsi dari relay pada rangkaian tersebut untuk mematikan dan menghidupkan saklar yang menyambungkan aliran listrik di dalam rangkaian tersebut. Dan komponen dioda juga di tambahkan padarangkaian lampu otomatis tersebut untuk mencegah arus balik yang bisa saja terjadi. Sementara resistor memiliki fungsi sebagai pengatur penerimaan intensitas cahaya. Demikian sedikit ilmu mengenai rangkaian lampu otomatis yang sering anda temui di taman dan jalan umum.

KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA (kapasitor)

Sebelum kita bahas lebih lanjut tentang komponen komponen elektronika dalam pelajaran dasar elektronika ada baiknya kita tahu dulu jenis jenis komponen elektronika berdasarkan butuh atau tidaknya arus listrik dalam bekerjanya. Dalam bidang elektronika dikenal ada dua jenis komponen yang kelompokkan berdasarkan kriteria di atas

Dua macam komponen ini adalah komponen aktif dan komponen pasif. Dua macam komponen elektronika yang akan kita pelajari dalan dasar elektronika ini selalu ada dalam setiap rangkaian elektronika.

Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar dapat bekerja dalam rangkaian elektronika. Contoh komponen aktif ini adalah Transistor dan IC juga Lampu Tabung. Besarnya arus panjar bisa berbeda-beda untuk tiap komponen2 ini.

Sedangkan komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan arus listrik. Contoh komponen pasif adalah resistor, kapasitor, transformator/trafo, dioda dsb.

Dalam dasar elektronika penggunaan  kedua jenis komponen ini hampir selalu digunakan bersama-sama, kecuali dalam rangkaian-rangkaian pasif yang hanya menggunakan komponen-komponen pasif saja misalnya rangkaian baxandall pasif, tapis pasif dsb. Untuk IC (Integrated Circuit) adalah gabungan dari komponen aktif dan pasif yang disusun menjadi sebuah rangkaian elektronika dan diperkecil ukuran fisiknya.


RESISTOR 

Resistor adalah komponen elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena dia berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Dengan resistor listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Tentunya anda bertanya-tanya, apa itu resistor ?, seperti apa bentuknya ?, bagaimana cara kerjanya ?, oops..., nanti dulu saya baru akan menjelaskannya. Ilustrasi Arus Air untuk mengetahui cara kerja Resistor Setelah anda perhatikan animasi tadi, tentunya anda sudah mempunyai gambaran tentang bagaimana prinsip kerja dari sebuah resistor. Yah anda anggap saja arus air yang ada di animasi itu sebagai arus listrik, sedangkan bendungan sebagai resistornya. Jadi bila bendungan 1 kita anggap sebagai resistor 1 dan bendungan 2 sebagai resistor 2, maka besarnya arus tergantung dari besar kecilnya pintu bendungan yang kita buka. Semakin besar kita membuka pintu bendungan semakin besar juga arus yang melewati bendungan tersebut bila ingin lebih besar lagi arusnya, yah tidak usah dipasang bendungannya atau dibiarkan saja, jadi bila kita menginginkan arus yang besar maka kita pasang resistor yang nilai resistansi ( tahanan ) nya kecil, mendekati nol atau sama dengan nol atau tidak dipasang sama sekali dengan demikian arus tidak lagi dibatasi. Nah seperti itulah kira-kira fungsi Resistor dalam sebuah rangkaian elektronika. Suatu fungsi dalam dunia teknik tentunya mempunyai satuan atau besaran, misalnya untuk berat kita tahu bahwa pada umumnya satuannya adalah "gram", satuan jarak pada umumnya orang memakai satuan " meter ". Nah untuk resistor satuannya adalah OHM, jadi mulai sekarang kita biasakan untuk menyebut besarnya nilai suatu resistor atau tahanan kita gunakan satuan OHM, yang sebenarnya berasal dari kata OMEGA. Maka tidaklah heran bila lambang dari OHM berbentuk seperti tapal kuda orang yunani menyebutnya omega entah kenapa demikian saya juga kurang paham karena saya bukan ahli sejarah he he he . Ok, jadi bila nanti anda melihat rangkaian elektronika lalu disitu tertulis misalnya 470 maka itu adalah sebuah resistor dengan nilai 470 OHM.., paham..!!. Didalam rangkaian elektronika resistor dilambangkan dengan angka " R " , sedangkan icon nya seperti ini : . Ada beberapa jenis resistor yang ada dipasaran antara lain : Resistor Carbon, Wirewound, dan Metal Film. Ada juga Resistor yang dapat diubah-ubah nilai resistansinya antara lain : Potensiometer dan Trimpot. Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR ( Light Dependent Resistor ) dan Resistor yang yang nilai resistansinya berubah tergantung dari suhu disekitarnya namanya NTC ( Negative Thermal Resistance ) agar lebih jelas coba anda perhatikan gambar 1-a, dan animasi berikut ini : Prinsip Dasar, Cara Kerja Sebuah LDR Berbagai Jenis type dan bentuk Resistor

Potensiometer L D R N T C Trimpot Lambang-lambang dari beberapa Jenis Resistor

Hmmm..., bagaimana friend !. Saya rasa sampai disini anda sudah memahami prinsip kerja dari resisor. Sekarang mari kita lanjutkan dengan materi yang lain. Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi ( tahanan ) dari resistor. Kode-kode warna itu melambangkan angka ke-1, angka ke-2, angka perkalian dengan 10 ( multiflier ), nilai toleransi kesalahan, dan nilai qualitas dari resistor. Kode warna itu antara lain Hitam, Coklat, Merah, Orange, Kuning, Hijau, Biru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas dan Perak. ( lihat gambar 1-b dan tabel 1 ). Warna hitam untuk angka 0, coklat untuk angka 1, merah untuk angka 2, orange untuk angka 3, kuning untuk angka 4, hijau untuk angka 5, biru untuk angka 6, ungu untuk angka 7, abu-abu untuk angka 8, dan putih untuk angka 9. Sedangkan warna emas dan perak biasanya untuk menunjukan nilai toleransi yaitu emas nilai toleransinya 10 %, sedangkan perak nilai toleransinya 5 %. Wah banyak sekali sulit untuk menghafalnya..!, hmmm.., kalau anda merasa kesulitan menghafal kode warna dari resistor beserta nilainya, coba perhatikan teks yang saya beri huruf tebal diatas. Kalau disatukan akan menjadi sebuah kata yang mungkin mudah bagi anda untuk menhafalnya ( Hi Co Me O Ku Hi B U A P == 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ). Ok sekali lagi coba anda lihat gambar 1-b dan tabel 1

KODE WARNA APPLET WARNA NILAI TOLERANSI Hitam 0 ----- Coklat 1 ----- Merah 2 ----- Orange 3 ----- Kuning 4 ----- Hijau 5 ----- Biru 6 ----- Ungu 7 ----- Abu-abu 8 ----- Putih 9 ----- Emas 0,1 10 % Perak 0,01 1 %

Nah sekarang mari kita mencoba membaca nilai suatu resistor. Misalkan anda melihat sebuah resistor dengan kode warna sebagai berikut : Coklat, merah, merah, dan emas. Berapa nilai resistansi dari resistor tersebut..?. ( Perlu diingat..! : Untuk membaca angka pertama dari kode warna resistor anda harus melihat warna yang paling dekat dengan ujung sebuah resistor dan biasanya untuk angka ke-1,2 dan 3 saling berdekatan sedangkan untuk kode warna dari toleransi agak jauh dari warna-warna yang lain, sekali lagi lihat gambar 1-b dan tabel 1 Untuk membaca kode warna resistor seperti yang dipermasalahkan diatas, kita mulai menerjemahkan satu persatu kode tersebut. Warna pertama Coklat, berarti angka 1, warna kedua warna merah, berarti angka 2, warna ketiga warna merah berarti multiflier, perkalian dengan 10 pangkat 2. kalau diterjemahkan 12 X 10 2 = 12 X 100 = 1200. Berarti 1200 Ohm. dengan nilai toleransi sebesar 10 %. Akurasi dari resistor tersebut berarti 1200 X ( 10 : 100 ) = 1200 X ( 1 : 10 ) = 120. ( he he he, itulah ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika yupsss, padahal saya juga pusing nih ngitung-ngitung yang ginian, ha ha ha.. selingan aja ) jadi nilai sebenarnya dari resistor tersebut adalah maximum 1200 + 120 = 1320 Ohm, sedangkan nilai minimum nya adalah 1200 - 120 = 1080 Ohm. Kenapa demikian ...?. Karena karakteristik dari bahan baku resistor tidak sama, walaupun pabrik sudah mengusahakan agar dapat menjadi standart tetapi apa daya prosesnya menjadi tidak standart. Untuk itulah pabrik menyantumkan nilai toleransi dari sebuah resistor agar para designer dapat memperkirakan seberapa besar faktor x yang harus mereka fikirkan agar menghasilkan yang mereka kehendaki. Sekarang coba saya kasih soal lalu anda cari nilai nya sendiri, ( buat PR . he he he..., kayak anak SD aja ). Soalnya begini : Didalam sebuah rangkaian saya melihat sebuah resistor jenis carbon dengan warna-warna sebagai berikut ; Merah, Kuning, Hijau dan Perak. Berapa nilai minimum dari resistor tersebut ?. Di dalam praktek para designer sering kali membutuhkan sebuah resistor dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Lalu bagaimana solusinya..?. Nah...!, seperti yang pernah saya singgung diatas bahwa ilmu exacta selalu berhubungan dengan matematika, maka untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik dapat dilakukan dua cara ; Pertama cara SERIAL, dan yang kedua cara PARALEL. ( Wah.., nambah pusing lagi nih..! ). Dengan cara demikian maka masalah designer diatas dapat terpecahkan. Bagaimana cara Serial dan bagaimana pula cara Paralel, untuk lebih jelasnya coba anda perhatikan gambar 1-d. Cara memasang Resistor cara Serial dan Paralel Dengan Cara tersebut suatu nilai resistor dapat menjadi unik. Lalu bagaimana menghitungnya ?, Ehmm. mudah saja, untuk cara serial anda tinggal menambahkan saja nilai resistor 1 dan nilai resistor 2. ( R1 + R2 ) . Sedangkan untuk cara paralel anda dituntut untuk mengerti ALJABAR ( wah-wah lagi-lagi matematika ) tapi mudah kok. Kalau ingin mahir Matematika buka saja topik yang membahas khusus tentang matematika di situs ini juga. Ok kembali ke permasalahan. Untuk cara paralel ditentukan rumus sebagai berikut : misalkan kita memparalel dua buah resistor, resistor pertama diberi nama R1 dan resistor kedua diberi nama R2, maka rumusnya adalah : 1/R= ( 1/R1 ) + ( 1/R2 ) Contoh : Kita mempunyai dua buah resistor dengan nilai berikut R1=1000 Ohm , R2=2000 Ohm, bila kita menggunakan cara serial maka didapat hasil R1+R2 1000+2000 = 3000 Ohm, sedangkan bila kita menggunakan cara Paralel maka didapat hasil :

1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 1 / R = (1/1000) + (1/2000) 1 / R = (2000 + 1000) / (1000 X 2000) 1 / R = (3000) / (2000000) 1 / R = 3 / 2000 3R = 2000 R = 2000 / 3 R = 666,7 Ohm -----> Resistor Hasil Paralel.

silahkan buktikan sendiri dengan persamaan aljabar dalam matematika.

KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA (kapasitor)

2. Kapasitor
Kapasitor atau kondensor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik selama selang waktu tertentu tanpa disertai adanya reaksi kimia.
Kapasitor banyak digunakan pada peralatan elektronika seperti pada lampu kilat kamera, cadangan energi pada komputer saat listrik mati, pelindung sistem RAM pada komputer dll.
Pada dasarnya, kapasitor terdiri atas sepasang pelat konduktor sejajar dengan luas A yang dipisahkan oleh jarak d yang kecil. Dua konduktor tersebut dipisahkan oleh suatu bahan isolator yang disebut bahan dielektrik.
Saat kapasitor diberi tegangan, kapsitor akan menjadi bermuatan. Satu pelat menjadi bermuatan positif dan pelat yang lainnya bermuatan negatif. Jumlah masing-masing muatan pada kedua pelat tersebut sama. Jumlah muatan Q yang terdapat pada muatan sebanding dengan beda potensial V sesuai dengan persamaan : Q= CV. Dengan C menunjukkan kapasitansi kapasitor. Kapasitansi kapasitor adalah kemampuan kapasitor untuk menyimpan energi listrik.
Kapasitansi tidak bergantung pada Q dan V. Nilainya hanya bergantung pada struktur dan dimensi kapasitor sendiri. Jadi C dapat ditulis dalam persamaan C=permitivitas hampa udara dikalikan A/d.

2. Jenis-jenis kapasitor
Berdasarkan bahan dielektrik dan penggunaannya, kapasitor dibagi menjadi beberapa jenis seperti berikut.
a. Kapasitor variabel (Varco)
Kapasitor ini digunakan untuk tuning pesawat radio atau mencari gelombang radio. Kapasitor ini menggunakan udara sebagai bahan dielektriknya. Kapasitor jenis ini menggunakan pelat yang tidak dapat digerakkan (stator) dan pelat yang dapat digunakan (rotor). Varco biasanya terbuat dari bahan aluminium. Dengan memutar tombol, luas pelat yang berhadapan dapat diataur sehingga kapasitas kapasitor dapat diubah. Dengan mengubah kapasitas kapasitor, frekuensi sirkuit yang dicari dapat distel. Berikut ditunjukkan suatu varco.
b. Kapasitor keramik
Kapasitor keramik mempunyai dielektrik yang terbuat dari keramik. Kapasitor ini memiliki elektroda logam dan dielektritnya terdiri atas campuran titanium oksida dan oksida lain. Kekuatan dielektriknya baik sekali sehingga mempunyai kapasitas yang besar. Meskipun demikian, ukuran kapasitor keramik relatif kecil. Kapasitor keramik digunaka untuk meredam bunga api, seperti pada bunga api yang timbul pada platina kendaraan bermotor.

c. Kapasitor kertas
Kapasitor ini mempunyai dielektrik yang terbuat dari kertas. Kapasitor kertas mempunyai lapisan-lapisan kertas setebal 0,05-0,02 mm di antara dua lembaran kertas aluminium. Kertas tersebut diresapi dengan minyak untuk memperbesar kapasitas dan kekuatan dielektriknya.
d. Kapasitor plastik
Kapasitor plastik mempunyai selaput plastik sebagai dielektriknya. Kapasitor ini mempunyai elektroda logam dan lapisan dielektrik yang terbuat dari bahan polisterina, milar atau teflon dengan tebal 0,0064 mm. Kapasitor plastik digunakan untuk koreksi faktor daya dalam sisitem daya listrik pada fisi nuklir, pembentukan logam hidrolik, penyelidikan plasma dielektrik.

e. Kapasitor elektrolit (Elco)
Kapasitor elektrolit mempunyai dielektrik berupa oksida aluminium. Elektroda positif terbuat dari bahan logam, seperti aluminium dan tantalum, sedangkan elektroda negatif terbuat dari bahan elektrolit. Bahan dielektrik digunakan untuk melapisi elektroda negatif. Tebal lapisan oksida sekitar 0,0001 mm. Kapasitor ini hanya digunakan pada tegangan DC yang berdenyut pada rangkaian radio, televisi, telefon, telegraf, peluru kendali, dan perlengkapan komputer. Fungsi elco adalah sebagai perata denyut arus listrik.