- Komponen yang Diperlukan:
- Sensor Suhu LM35:
- Menyiapkan Tegangan Referensi untuk Op-amp LM358:
- Diagram Sirkuit:
- Penjelasan Kerja:
- Cara Kerja Relay:
Sebelumnya kami telah membangun Sirkuit LED Terkontrol Suhu, di mana dua LED bersinar sesuai dengan suhu. Sekarang kita meningkatkan sirkuit itu dengan menggunakan Relay, dan sekarang kita akan Mengontrol peralatan AC Rumah menurut Suhu. Rangkaian ini akan berfungsi sebagai saklar lampu otomatis yang akan terpicu jika suhu melampaui level tertentu (50 Derajat pada rangkaian ini). Kami menggunakan LM35 sebagai sensor suhu di sini. Suhu ambang nilai 50 derajat ini dapat diubah dengan menyesuaikan resistor Variabel di rangkaian, sesuai dengan kebutuhan.
Kami telah menggunakan bohlam LED sederhana pada Rangkaian Sakelar Kontrol Suhu ini untuk demonstrasi, artinya jika suhu melebihi 50 Derajat Celcius maka bohlam akan menyala secara otomatis dan jika suhu di bawah 50 derajat, bohlam akan mati secara otomatis. Di sini Anda dapat mengganti bohlam dengan peralatan rumah AC apa pun, seperti jika Anda menggantinya dengan kipas angin maka itu akan berfungsi sebagai Sirkuit Kipas Terkendali Suhu. Ini juga dapat berfungsi sebagai alarm kebakaran jika Anda mengatur suhu ambang sangat tinggi seperti 100 Derajat Celcius dan menghubungkan alarm di tempat bohlam atau Anda dapat mengonfigurasinya untuk secara otomatis menyalakan AC di luar suhu tertentu dengan menggunakan Relay dengan peringkat yang tepat.
Komponen yang Diperlukan:
- Baterai 9v
- IC 7805
- Sensor suhu LM35
- Op-amp LM358
- Resistor 10k ohm
- Resistor 1k ohm
- Variabel Resistor 10k
- LED (opsional)
- Transistor NPN BC547
- Dioda 1N4007
- Relai 6v
- Bohlam atau alat AC apa pun
Sensor Suhu LM35:
LM35 adalah transistor seperti tiga pin. Ini memiliki VCC, GND dan OUTPUT. Sensor ini memberikan tegangan variabel pada keluaran berdasarkan suhu. LM35 memberikan output dalam derajat Celcius dan dapat merasakan suhu hingga 150 derajat Celcius. LM35 adalah sensor suhu yang sangat populer dan murah umumnya digunakan sebagai termometer digital atau untuk mengukur suhu.
Untuk setiap kenaikan suhu +1 celcius akan ada tegangan + 10mV yang lebih tinggi pada pin keluaran. Jadi jika suhu 0◦ celcius keluaran sensor akan 0V, jika suhu 10◦ celcius keluaran sensor akan + 100mV, jika suhu 25◦ celcius keluaran sensor akan + 250mV.
Menyiapkan Tegangan Referensi untuk Op-amp LM358:
Di sini kami telah menggunakan Op-amp LM358 untuk membandingkan tegangan keluaran LM35 dengan tegangan referensi. Seperti yang disebutkan kita telah mengatur rangkaian untuk tegangan ambang 50 Derajat, jadi untuk memicu op-amp pada 50 Derajat, kita perlu mengatur tegangan referensi ke 0,5 volt, karena pada suhu 50 derajat tegangan keluaran LM35 akan menjadi 0,5 volt atau 500mV. Tegangan referensi adalah tegangan pada Pin no 2 dari LM358.
Sekarang untuk mengatur tegangan referensi, kita telah membuat rangkaian Pembagi Tegangan dengan menggunakan resistor R1 dan resistor Variabel RV1 sebesar 10k. Dengan menggunakan rumus di atas Anda dapat mengatur tegangan referensi yang sesuai dan dapat mengubah Suhu Ambang. Seperti mengatur suhu 50 derajat Celcius sebagai nilai pemicu, Anda dapat mengatur potensiometer kira-kira pada 8k: 2k seperti:
Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin
(di sini R2 adalah bagian kedua dari potensiometer: 2k ohm dan R1 adalah R1 + bagian pertama dari potensiometer: 10k + 8k)
Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5v
Op-amp LM358:
Op-amp juga dikenal sebagai Pembanding Tegangan. Ketika tegangan pada masukan non-pembalik (+) lebih tinggi dari tegangan pada masukan pembalik (-), maka keluaran dari komparator adalah Tinggi. Dan jika tegangan input pembalik (-) lebih tinggi dari ujung non-pembalik (+), maka output adalah RENDAH. Ketahui lebih banyak tentang cara kerja op-amp di sini.
LM358 adalah Penguat Operasional Kebisingan Rendah Ganda yang memiliki dua komparator tegangan independen di dalamnya. Ini adalah op amp serba guna yang dapat dikonfigurasi dalam banyak mode seperti komparator, musim panas, integrator, penguat, pembeda, mode pembalik, mode non-pembalik, dll.
Diagram Sirkuit:
Penjelasan Kerja:
Cara kerja Rangkaian Peralatan Rumah Tangga dengan Suhu Terkendali ini sederhana. Baterai tujuan umum 9v digunakan untuk menyalakan seluruh rangkaian dan IC7805 digunakan untuk menyediakan pasokan 5v yang diatur ke rangkaian. Ketika temperatur dibawah 50 derajat maka output LM358 tetap RENDAH dan transistor Q1 & Relay juga dalam keadaan OFF, sehingga bulb mati. Anda dapat mengatur suhu ambang batas ini dengan memutar POT.
Sekarang ketika suhu sekitar melebihi 50 derajat Celcius, tegangan keluaran LM35 pada pin 2 juga menjadi lebih tinggi dari 0,5 volt atau 500mV. Output dari LM35 dihubungkan ke Pin 3 Op-amp LM358. Dan karena kita telah mengatur tegangan referensi (tegangan pada Pin 2 LM358) menjadi 0,5 volt, maka sekarang tegangan pada Pin 3 (input non-pembalik) menjadi lebih tinggi dari tegangan pada Pin 2 (masukan pembalik) dan keluaran opamp LM358 (PIN 1) menjadi TINGGI. Output dari LM358 dihubungkan ke base transistor NPN Q1, sehingga Q1 juga menjadi ON yang memicu Relay dan bulb ON. Relai memiliki kumparan kecil di dalamnya yang mendapatkan energi dengan arus kecil dan memicu perangkat AC yang terhubung dengannya, kami telah menjelaskan cara kerjanya di bawah ini. Jadi begitulah rangkaian ini mendeteksi batas suhu dan secara otomatis menyalakan Peralatan.
Dalam video demonstrasi, kami telah menggunakan besi solder untuk memanaskan lingkungan di dekat sensor suhu LM35, periksa video di bagian akhir. Juga di sini kami bekerja dengan listrik AC langsung 220v, jadi sangat hati-hati, jika tidak, Anda mungkin mengalami cedera serius.
Cara Kerja Relay:
Relai adalah sakelar elektromagnetik, yang memungkinkan arus yang jauh lebih besar mengalir ketika arus kecil diterapkan padanya, seperti kita menggunakan transistor sebagai sakelar. Relai umumnya digunakan untuk mengontrol perangkat AC (arus alternatif), menggunakan arus DC yang jauh lebih kecil.
Relai memiliki koil di dalam dan ketika tidak ada tegangan yang diberikan ke koil, COM (umum) terhubung ke NC (kontak tertutup normal). Dan ketika ada tegangan yang diterapkan ke koil, medan elektromagnetik dihasilkan. Yang menarik Armature (tuas terhubung ke pegas), dan COM dan NO (kontak biasanya terbuka) terhubung, yang memungkinkan arus yang lebih besar mengalir. Relai tersedia dalam banyak peringkat, di sini kami menggunakan relai tegangan operasi 6V, yang memungkinkan arus 7A-250VAC mengalir.
Relay dikonfigurasikan dengan menggunakan rangkaian Driver kecil yang terdiri dari Transistor, Diode dan sebuah resistor. Transistor digunakan untuk memperkuat arus sehingga arus penuh (dari sumber DC - baterai 9v) dapat mengalir melalui kumparan untuk memberikan energi penuh. Resistor digunakan untuk memberikan bias pada transistor. Dan Diode digunakan untuk mencegah aliran arus balik, ketika transistor dalam keadaan OFF. Setiap kumparan Induktor menghasilkan EMF yang sama dan berlawanan ketika dimatikan secara tiba-tiba, hal ini dapat menyebabkan kerusakan permanen pada komponen, sehingga Diode harus digunakan untuk mencegah arus balik. Sebuah Relay modul mudah tersedia di pasar dengan semua sirkuit driver-nya di papan atau Anda dapat membuatnya dengan menggunakan komponen di atas. Di sini kami telah menggunakan modul Relay 6V. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang Relay di sini.