Sensor Passive Infrared Tabas.docx

TECHNOLOGY DIGITAL LABORATORY

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah yang lain misal dinding, maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. Ilmu pengetahuan dan teknologi ini dimanfaatkan dan dikembangkan oleh manusia untuk dapat membantu pekerjaan mereka sehingga dapat menyelesaikan pekerjaan dengan lebih mudah dan efesien. Sebenarnya intansi pendidikan di Indonesia dan negara lainnya telah menerapkan perkembangan iptek tersebut, salah satunya seperti adanya pembelajaran mengenai rangkaian elektronika pada jurusan teknikal diberbagai intansi pendidikan Sensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu, yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor cahaya adalah komponen elektronika yang dapat memberikan perubahan besaran elektrik pada saat terjadi perubahan intensitas cahaya yang diterima oleh sensor cahaya tersebut. Sensor cahaya dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temui pada penerma remote televise dan lampu penerangan jalan otomatis. Beberapa komponen yang biasanya digunakan dalam rangkaian sensor cahaya diantarnya Light dependen Resistor /LDR, Photodiode/diode foto, Photo Transistor/ Foto Transistor. Sebenarnya intansi pendidikan di Indonesia dan negara lainnya telah menerapkan perkembangan iptek tersebut, salah satunya seperti adanya pembelajaran mengenai rangkaian elektronika pada jurusan teknikal diberbagai intansi pendidikan sensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu.

1.2 Tujuan 1. Untuk mengetahui pengertian sensor PIR 2. Untuk mengetahui karakteristik PIR 3. Untuk mengetahui cara kerja sensor PIR

TECHNOLOGY DIGITAL LABORATORY

BAB II LANDASAN TEORI Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya perubahan pancaran infra merah. Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah yang lain misal dinding, maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. Tidak seperti halnya pembangkitan pasangan electron lobang yang memerlukan energi,maka rekombinasi satu electron dengan sato lobang sebaliknya mengeluarkan energy. Dalam hal semikonduktor tertentu, seperti GaAs, kalo electron dari pita hantaran turun kedalam pita valensi, energy yang dikeluarkan muncul dalam bentuk radiasi inframerah. Dalam hal alosi semikonduktor gallium arsendid fosfit , radiasi yang dipancarkan berwarna merah. Suatu diode hubungan p-n yang dibangun dari semikonduktor semacam itu dinamakan dioda pemancar cahaya (LED= light emiting diode). Kalau diode dicatu maju, electron bergerak ke dalam sisi p dan menjumpai sejumlah besar lobang. Kemungkinan rekombinasi electron lobang dengan demikian membesar http://www.immersa-lab.com/pengertian-sensor-passive-infra-red-dan-cara-kerjanya

TECHNOLOGY DIGITAL LABORATORY

Kalau diode hubungan p-n bekerja dalam daerah putus-putus dari karakteristik tegangan balik. Diode-dioda tersebut dinamakan diode patah(breakdown). Patahan avalans, pada saat catu balik yang diberikan dalam hubungan p-n naik, medan lewat hubungan akan naik pula. Pada suatu harga catu, medan menjadi sedemikian besar sehingga pembawa yang dibangkitkan secara panas pada aat melintasi hubungan memperoleh sejumlah energy dari medan. Kemudian pembawa ini dapat melepaskan ikatan kovalen dan membentuk ion tidak bergerak. Patahan zener, patahan zener terjadi kalau medan catu daya lewat hubungan p-n sedemikian rupa sehingga medan dapat memberikan gaya kuat pada electron terikat dan melepaskannya dari ikatan kovalen. Kalau konsentrasi atom-atom pencampur sangta besar baik dalam daerah p atau n lebar halangan dari diode hubunagan p-n menjadi sangat kecil. Karakteristik volt amper khas dari diode semacam itu. Karakteristik menunjukkan daerah kemiringan negative kalu bekerja dalam arah maju. Catatan bahwa terjadinya kemiringan negative ini tidak dapat dijelaskan dengan mekanisme yang telah diberikan. Proses mekanika kuantum, yang dikenal dengan terobosan, memberikan penjelasan yang memuaskan tentang kareteristik. Sehingga diode diatas dinamakan dioada terobosan. Kalau cahaya dibiarkan jatuh pada diode hubungan p-n yang dicatu balik, pasangan electlobang tambang terbentuk baik dalam daerah p maupun daerah n. Hal ini mengakibatkan terbentuknya perubahan konsentrasi pembawa mayoritas yang amat kecil dan perubahan konsrntrasi pembawa minoritas yang amat besar. Tambahan pembawa minoritas ini memperbesar arus balik, karena pembawa-pembawa ini menurunkan pontensial halangan. Telah ditemukan, bahwa arus lewat diode berubah hamper linear dengan fluks cahaya. Dioda yang dirancang untuk bekerja dengan prinsip ini dinamakan diode foto. Dioda semacam itu digunakan dalam deteksi cahay, dalam penyambung bekerja dengan cahaya pembacaan kartu lobang computer, pita-pita dan sebagainya. Sel matahari didasarkan pada diode hubungan p-n yang mengubah cahaya matahari langsung ke listrik dengan efisien konversi yang besar. Pembawa-pembawa minoritas diinjeksikan baik dalam daerah p maupun n dari diode hubungan p-n kalau ditunjukkan ke cahaya. Kalau diode tidak dicatu dan biarkan terangkai terbuka, arus yang disebabkan oleh pembawa minoritas ini harus diimbangi oleh aliran arus yang sama berlawanan arah yang disebabkan oleh pembawa mayoritas karena arus bersih yang lewat diode terangkai terbuka harus sama dengan nol. Tetapi harus dari pembawa mayoritas tambahan hanya mungkin kalau tegangan halangan lewat hubungan berkurang. Jadi, kalau diode hubungan p-ndibuka ke cahaya, tegangan yangb persis sama dengan jumlah berkurangnya tegangan halangan, https://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/12/12/cara-kerja-sensor-pir

TECHNOLOGY DIGITAL LABORATORY

Tegangan inin menaikkan arus, kalau diode dihubungkan ke rangkaian luar selama hubungan dibuka ke cahaya. Sumber cahaya seperti lampu filament wolfarm, lampu fluoresen dan lampu neon biasanya dirancang untuk menghasilkan cahaya. Emitter

cahaya

semikonduktor adalah alat dengan sambungan p n yang mengeluarkan cahaya kalaudibiaskan dalam arah biasa, yaitu positif kejenis p (anode). Alat ini disebut LED. Karena LED merupakan diode dengan sambungan p ,karakteristik elektrisinya sama dengan diode normal, yaitu mengkondisikan arus bila dibiaaskan dalam arah biasa dan meyekat aliran arus jika dibiaskan dalam arah terbalik, tetapi juga menghasilakan energy cahaya ( dalam bentuk foton) secera efisienkalau dibiaskan dalam arah biasa. Emitter cahaya semikonduktorndibuat dalam berbagai ukuran panjang gelombang, sehingga secara teoritis dapat diberi berbagai tanda warna. Dalam kenyataan, biasanya warna dipabrik terbatas pada reaksi spectrum silicon, gallium arsenide, gallium fosfida dan gallium arsanida fosfida, warna yangpaling sering digunakan adalah merah,hijau, kuning, dan jingga. Dalam banyak

aplikasi

elektronik,

LED

merupaka

diode

yang

mengeluarkan

cahaya

inframerah/infrared emettings diodes (IRED) yang dapat dilihat oleh mata. Fotodiode merupakan sambungan p n yang dirancang untuk beroperasi bila dibiaskan dalam arah terbalik. Ketika energy cahayadengan panjang gelombang yang benar jatuh pada sambungan fotodiode, arus mengalir dalam sirkit eksternal. Alat ini kemudianbekerja sebagai generator arus, yang arusnya sebanding dengan intensitas cahaya itu. Silikon merupakan bahan yang paling banyak digunakan untuk fotodiode dan memberikanwaktu reaksi sebesar 1 ns. Fototransistor beroperasi persis sama dengan transistor biasa, bukan menyuplai arus bias eksternal untuk menjalankan transistor, melainkan fotodiode yang ada diantara basis dan kolektor digunakan sebagai sumber arus. Emitter cahaya semikonduktorndibuat dalam berbagai ukuran panjang gelombang, sehingga secara teoritis dapat diberi berbagai tanda warna. Dalam kenyataan, biasanya warna dipabrik terbatas pada reaksi spectrum silicon, gallium arsenide, gallium fosfida dan gallium arsanida fosfida, warna yangpaling sering digunakan adalah merah,hijau, kuning, dan jingga. Dalam banyak aplikasi elektronik, LED merupaka diode yang mengeluarkan cahaya inframerah/infrared emettings diodes (IRED) yang dapat dilihat oleh mata. Fotodiode merupakan sambungan p n yang dirancang untuk beroperasi bila dibiaskan dalam arah terbalik. Ketika energy cahayadengan panjang gelombang yang benar jatuh pada sambungan fotodiode, arus mengalir dalam sirkit eksternal. Alat ini kemudianbekerja sebagai generator arus, yang arusnya sebanding dengan intensitas cahaya. https://abudawud.wordpress.com/2018/06/02/mengenal-sensor-pir

TECHNOLOGY DIGITAL LABORATORY

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan Komponen 1. LCD Berfungsi : untuk media penampil 2. Protoboard Berfungsi : untuk merangkai rangkaian yang sementara 3. Arduino Nano Berfungsi : Sebagai mikrokontroler pada rangkaian. 4. Sensor PIR Berfungsi untuk mendeteksi pergerakan 5. Jumper secukupnya Berfungsi : untuk pengubung antara komponen satu dengan lainnya. 6. LED Berfungsi sebagai sumber lampu semikonduktor

3.2 Prosedur Percobaan 1. Disiapkan komponen dan peralatan yang dibutuhkan 2. Dirangkai komponen seperti rangkaian di bawah ini

3. Dihubungkan arduino nano pada komputer yang sudah terinstall Arduino IDE 4. Diketik program di bawah lalu diupload pada arduino nano sesuai port yang terhubung.

TECHNOLOGY DIGITAL LABORATORY

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 1. Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar 2. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu, Lensa Fresnel, Penyaring Infra Merah, Sensor Pyroelektrik, Penguat Amplifier, Komparator. 3. Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya perubahan pancaran infra merah.

5.2 Saran 1. Praktikan harus lebih teliti dalam percobaan selanjutnya 2. Praktikan harus menguasai materi sebelum percobaan berlangsung 3. Dalam pengambilan data harus lebih teliti pada percobaan selanjutnya

TECHNOLOGY DIGITAL LABORATORY

DAFTAR PUSTAKA http://www.immersa-lab.com/pengertian-sensor-passive-infra-red-dan-cara-kerjanya https://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/12/12/cara-kerja-sensor-pir https://abudawud.wordpress.com/2018/06/02/mengenal-sensor-pir Di akses pada

: 19 Maret 2019

Pukul

: 16.00 WIB

Medan, 20 Maret 2019 Praktikan,

(Tabas Gabe Mulia Siagian)