PROSEDUR
1. Persiapan Komponen
Sebelum merakit, siapkan seluruh komponen utama berikut:
- Sensor
Cahaya (LDR) — mendeteksi siang/malam.
- Sensor
Kelembaban Tanah (Soil Moisture Sensor) — mendeteksi kadar air dalam
tanah.
- Sensor
Ketinggian Air (Water Level Sensor / Float Sensor) — mendeteksi volume air
pada tangki.
- Op-Amp
(LM358) — digunakan sebagai komparator untuk mendeteksi batas tegangan
dari sensor.
- Transistor
(NPN, misal BC547 atau 2N2222) — sebagai driver untuk mengaktifkan pompa
atau LED indikator.
- Dioda
(1N4007) — sebagai proteksi arus balik dari motor pompa.
- Pompa
Air Mini DC 12V — untuk mengalirkan air dari sumur ke tangki dan dari
tangki ke tanaman.
- IC
4026 dan 7-Segment Display — untuk menghitung dan menampilkan jumlah
penyiraman.
- IC
Logic (gerbang AND, NOT, OR) — untuk kombinasi sinyal kontrol dan reset.
- Power
Supply 12V DC dan regulator 5V (7805) untuk bagian logika.
- Kabel
jumper, resistor, kapasitor, breadboard atau PCB.
2. Perancangan Skematik
Rangkaian
- Rancang
blok sensor LDR
- Hubungkan
LDR ke pembagi tegangan dengan resistor.
- Output
LDR masuk ke salah satu input op-amp LM358 sebagai komparator.
- Output
komparator menghasilkan logika 1 untuk siang dan 0 untuk malam, digunakan
untuk mengaktifkan/reset sistem.
- Rancang
blok sensor ketinggian air
- Gunakan
water level sensor atau float switch di dalam tangki.
- Saat
tangki kosong → output logika 1 untuk menghidupkan pompa sumur.
- Saat
tangki penuh → output logika 0 untuk mematikan pompa sumur.
- Rancang
blok sensor kelembaban tanah
- Output
analog dari sensor kelembaban masuk ke input non-inverting (+) op-amp
LM358.
- Pin
inverting (–) diberi tegangan referensi (Vref) ≈ 30% kelembaban.
- Jika
kelembaban < 30% → output op-amp HIGH (logika 1) → aktifkan pompa
penyiram tanaman.
- Jika
kelembaban > 30% → output LOW → pompa mati.
- Rancang
driver pompa
- Gunakan
transistor NPN sebagai saklar pengendali pompa.
- Kolektor
ke beban (pompa), emitor ke ground, dan basis dikontrol oleh sinyal
output dari komparator.
- Pasang
dioda paralel (1N4007) untuk melindungi dari lonjakan arus induktif.
- Rancang
bagian counter (IC 4026)
- Hubungkan
pin CLOCK (pin 1) ke sinyal pulsa dari pompa penyiram (satu pulsa setiap
kali pompa aktif).
- Pin RESET
(pin 15) dikontrol oleh sensor LDR → akan reset ke 0 saat malam hari.
- Output
a–g dihubungkan ke 7-segment display untuk menampilkan jumlah penyiraman.
- Tambahkan
logika pembatas (Hitungan = 5)
- Gunakan
output segmen IC 4026 (misal kombinasi segmen a, f, g, c, d aktif) untuk
mendeteksi angka 5.
- Kombinasikan
dengan gerbang logika (AND, NOT) untuk menghasilkan sinyal “STOP” yang
mematikan pompa penyiram setelah penyiraman ke-5.
- Gabungkan
semua blok
- Hubungkan
output dari setiap blok (sensor → op-amp → transistor driver → pompa → IC
4026).
- Pastikan
semua ground terhubung bersama.
- Tambahkan
LED indikator untuk menunjukkan status:
- Pompa
sumur ON
- Pompa
penyiram ON
- Siang/Malam
(indikator LDR)
- Sistem
Reset
3. Perakitan Rangkaian
di Breadboard / PCB
- Susun
komponen sesuai skematik.
- Pastikan
arah pin IC dan transistor benar.
- Gunakan
kabel jumper pendek untuk menghindari noise.
- Gunakan
breadboard untuk percobaan awal, dan setelah berhasil baru pindahkan ke
PCB.
4. Pengujian Rangkaian
- Uji
sensor cahaya: tutup LDR → sistem harus reset dan semua pompa mati.
- Uji
sensor air: kosongkan tangki → pompa sumur hidup dan mati setelah tangki
penuh.
- Uji
sensor kelembaban tanah: turunkan kadar air tanah → pompa penyiram hidup
otomatis.
- Periksa
counter IC 4026: pastikan angka bertambah setiap kali pompa penyiram
bekerja.
- Pastikan
reset malam bekerja: saat gelap, angka pada 7-segmen kembali ke 0.
5. Penyempurnaan dan
Kalibrasi
- Atur tegangan
referensi (Vref) op-amp agar sesuai dengan batas kelembaban tanah yang
diinginkan.
- Kalibrasi
sensor cahaya agar sistem tidak salah mendeteksi siang/malam.
- Tambahkan
relay atau MOSFET jika pompa menggunakan arus besar.
- Pastikan
semua sambungan kuat dan terlindung dari air saat digunakan di lapangan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar