Aplikasi Phototransistor
Aplikasi Phototransistor
1. Tujuan [Kembali]
- Merangkai dan menguji aplikasi output pada Phototransistor
- Arduino
- LED
- Optocoupler/ Phototransistor
A.Arduino
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan pada prkatikum ini adalah arduino mega yang menggunakan chip AVR ATmega 2560 yang memiliki fasilitas PWM, komunikasi serial, ADC, timer, interupt, SPI dan I2C. Sehingga Arduino bisa digabungkan bersama modul atau alat lain dengan protocol yang berbeda-beda. Bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi yang sederhana sehingga lebih mudah dalam memprogramnya. Dalam memprogram arduino, kita bisa menggunakan serial komunikasi agar arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun aplikasi lain.
Beberapa fitur dari Arduino Mega 2560 ini adalah :
Microcontroller
|
ATmega2560
|
Operating Voltage
|
5V
|
Input Voltage (recommended)
|
7-12V
|
Input Voltage (limits)
|
6-20V
|
Digital I/O Pins
|
54 (of which 15 provide PWM output)
|
Analog Input Pins
|
16
|
DC Current per I/O Pin
|
20 mA
|
DC Current for 3.3V Pin
|
50 mA
|
Flash Memory
|
256 KB of which 8 KB used by bootloader
|
SRAM
|
8 KB
|
EEPROM
|
4 KB
|
Clock Speed
|
16 MHz
|
BAGIAN-BAGIAN DARI ARDUINO MEGA 2560
- · Soket USB
Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop.
Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi serial.
· Input / Output Digital
Input/Output Digital atau digital pin adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan
komponen atau rangkaian digital. Pada Arduino Mega terdapat 53 I/O Digital dimana 16
diantaranya dapat dijadikan sebagai output PWM
- · Input Analog
Input Analog atau analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari komponen atau rangkaian analog. Misalnya dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dsb.
Terdapat 16 input analog pada arduino mega 2560.
- · Pin POWER
Pin-pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian yang dihubungkan dengan Arduino. Pada bagian catu daya ini terdapat juga pin Vin dan Reset.Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada Arduino tanpa melalui tegangan USB atau adaptor.
- · Tombol RESET
Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melaui tombol atau rangkaian eksternal.
- · Jack Baterai/Adaptor
Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan dari baterai/adaptor 9V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer. Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB, Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, jadi tidak perlu memasang baterai/adaptor saat memprogram Arduino.
B. LED
LED adalah suaatu semikonduktor yang memancarkan cahaya, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati LED. Ini menyebabkan LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.
C.Optocoupler
Optocoupler atau dikenal juga sebagai opto-isolator maupun photocoupler adalah komponen elektronika yang mentransfer sinyal listrik antara dua bagian (bagian sumber dan penerima) melalui cahay. Bagian sumber adalah LED dan penerima bisa berupa Phototransistor.
Bagian sumber dan bagian penerima tidak terhubung secara fisik namun sepenuhnya terpisah. Optocoupler melindungi bagian sinyal kuat untuk memengaruhi sistem di bagian yang menggunakan sinyal rendah. Misalnya jika ingin menyalakan pompa air menggunakan mikrokontroller jika mikrokontroller yang diinginkan tidak terpengaruh oleh beban pompa tersebut maka dapat menerapkan optocoupler.
Salah satu jenis yang umum digunakan adalah seperti gambar berikut
Seperti yang telah diketahui, arus kolektor dapat mengalir menuju emiter hanya jika terdapat arus basi. Cahaya pada LED akan jatuh pada area basis sehinggga arus basis dapat dibangkitkan. Salah satu parameter yang terpenting pada komponen ini adalah CTR ( current Transfer Ratio). CTR ini mirip dengan HFE atau SS pada transistor. Besarnya nilai CTR tergantung dari penguatan transistor , tegangan suplai ke transistor, serta suhu lingkungan.
Ada dua fungsi utama transistor, yaitu sebagai saklar dan sebagai penguat. Saklar identik dengan mode digital sedanga penguat identik dengan mode analog. Konsepnya sederhana, jika ingin transistor sebagai saklar, maka buatlah transistor tersebut pada posisi saturasi atau cutoff secara bergantian. Jika sebagai penguat, buatlah berada dikedua daerah tersebut.
Berikut jika ingin membuat output optocoupler dalam kondisi digital
Berikut jika ingin membuat output optocoupler dalam kondisi analog
4.Rangkaian
Prinsip kerja :
#Dalam software proteus tidak terdapat Phototransistor sehingga digunakan optocoupler
Arduino diprogram untuk memberikan input digital (HIGH / LOW) kepada optocoupler sebagai sinyal masukan dari PIN DIGITAL 7. Dalam kesempatan ini, output optocoupler diatur sedemikian rupa sehingga memberikan output analog. Output analog ini kemudian yang akan menghidupkan LED. Ketika arduino memberikan input HIGH, maka LED pada optocoupler akan menyala dan memberikan input kepada Basis transistor optocoupler. Arus dari Kolektor hanya akan mengalir ke Emitor jika terdapat arus di Basis. Arus di Basis ini dipengaruhi oleh LED dari Optocoupler. Kemudian Emitor akan memberikan arus kepada LED sehingga LED akan menyala. Adapun karena output berupa analog maka perhitungannya sebagai berikut
Dengan VCC adalah 12V dan asumsi bahwa arus Emitter adalah sama dengan Arus Kolektor yaitu 4mA(dengan input 10mA dan CTR 40%) maka RL maksimum adalah 2.8K ohm
5.Listing Program
#define opto_pin 7 //mendefenisikan pin yang akan dihubungkan ke opto
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
pinMode(opto_pin, OUTPUT); //mendefinisikan pin yang dihubungkan ke opto sebagai ouput dari arduino
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(opto_pin, HIGH); //memberi logika HIGH
delay(500); //delay 0.5 detik
digitalWrite(opto_pin, LOW); ///memberi logika LOW
delay(500); //delay 0.5 detik
}
6. Flowchart
7.Link Download
A.Proteus
B.Video
C.Program
8.Referensi tambahan
sumber :
https://tutorkeren.com/artikel/tutorial-optocoupler-teori-dan-penerapan.htm
https://www.renesas.com/in/en/products/optoelectronics/technology/ctr.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar