APLIKASI ALAT TRANSDUCER ELEKTROMEKANIK

Pengertian Transduser

Transducer berasal dari kata ”Traducere” dalam bahasa latin yang berarti mengubah. Sehingga transducer dapat didefinisikan sebagai suatu peranti yang dapat mengubah suatu energi ke energi yang lain. Bentuk-bentuk energi tersebut diantaranya seperti Energi Listrik, Energi Mekanikal, Energi Elektromagnetik, Energi Cahaya, Energi Kimia, Energi Akustik (bunyi) dan Energi Panas. Pada umumnya, semua alat yang dapat mengubah atau mengkonversi suatu energi ke energi lainnya dapat disebut sebagai Transduser (Transducer).

Jenis-jenis Transducer

Berdasarkan Fungsinya, Transduser terbagi menjadi 2 jenis yaitu Transduser Input dan Transder Output. Hampir semua perangkat Elektronika terdapat kedua jenis Transduser tersebut. Berikut ini adalah Blok Diagram sederhana dari Transduser Input ke Transduser Output.

Transduser Input (Input Transducer)

Transduser Input merupakan Transduser yang dapat mengubah energi fisik (physical energy) menjadi sinyal listrik ataupun Resistansi (yang kemudian juga dikonversikan ke tegangan atau sinyal listrik). Energi fisik tersebut dapat berbentuk Cahaya, Tekanan, Suhu maupun gelombang suara. Seperti contohnya Mikropon (Microphone), Mikropon dapat mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik yang dapat dihantarkan melalui kabel listrik. Transduser Input sering disebut juga dengan Sensor.

Berikut ini beberapa Komponen Elektronika ataupun perangkat Elektronika yang digolongkan sebagai Transduser Input.

• · LDR (Light Dependent Resistor) mengubah Cahaya menjadi Resistansi (Hambatan)
• · Thermistor (NTC/PTC) mengubah suhu menjadi Resistansi (Hambatan)
• · Variable Resistor (Potensiometer) mengubah posisi menjadi Resistansi (Hambatan)
• · Mikropon (Microphone) mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik

Transduser Output (Output Transducer)

Transduser Output merupakan Transduser yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi bentuk energi fisik (Physical Energy). Seperti contohnya Loudspeaker, Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi Suara yang dapat di dengar oleh manusia. Transduser Output sering disebut juga dengan istilah Actuator.

Beberapa Komponen Elektronika atau Perangkat Elektronika yang digolongkan sebagai Transduser Output diantaranya adalah sebagai berikut :

• · LED (Light Emitting Diode) mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
• · Lampu mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
• · Motor mengubah listrik menjadi Gerakan (motion)
• · Heater mengubah listrik menjadi Panas
• · Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi Suara
  
  
  
  TRANSDUCER ELEKRTROMEKANIK

Transducer Elektromekanik adalah sebuah alat transducer yang mengubah bentuk energi listri ke dalam bentuk energi gerak atau bahkan sebaliknya. Contoh dari alat transducer elektromekanik adalah potensiometer, motor listrik, load cell, dll.

Pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang salah satu aplikasi dari transducer elektromekanik yaitu "ROBOT PEMINDAH BARANG OTOMATIS BERDASARKAN WARNA".

Pada robot ini hanya bisa mendeteksi warna RGB(warna dasar) saja. Robot ini menggunakan atmega32 sebagai pengontrol keseluruhan. Menggunakan 5 buah sensor garis untuk mendeteksi garis hitam, 3 buah sensor warna untuk mendeteksi warna RGB, driver motor l293D, motor gearbox 630rpm, 3 buah servo s90.

Gambar di atas merupakan gripper dari robot pemindah barang otomatis ini. Gripper tersebut dibuat menggunakan bahan acrilic susu dengan ketebalan 3mm. Penggerak gripper tersebut menggunakan 3 motor servo sg90. 2 buah motor servo sg90 digunakan untuk penjepit barang dan 1 buah servo sg90 digunakan untuk mengangkat dan menurunkan barang bawaan.

Robot ini menggunakan motor gearbox dengan kecepatan 630 rpm sebagai penggerak robot tersebut dari satu tempat ke tempat lain.

Gambar di atas merupakan rangkaian dari sensor garis. Pada robot ini menggunakan 5 buah photodiode dan 5 buah LED superbright sebagai sensor garis untuk jalur robot saat berjalan. Jalur robot ini menggunakan garis hitam dengan dasar putih. Photodiode ini berfungsi sebagai penerima dan LED sebagai pemancar. Cara kerja dari sensor ini adalah saat LED memancarkan cahaya ke objeck jalur tersebut lalu dipantulkan dan diterima oleh photodiode dan akan terdeteksi jalur garis hitam tersebut. Sensor garis ini untuk mendeteksi garis hitam yang berada di bawah robot sebagai jalur yang di mana nantinya dapat menghasilkan logika posisi dari robot terhadap garis hitam di bawahnya. logika posisi yang dihasilkan nantinya akan dijadikan sebagai input ke mikrokontroler yang ada pada robot untuk mengatur kedua motor tersebut tetap berada di tengah-tengah garis hitam.

Gambar di atas merupakan rangkaian dari sensor warna. Pada robot ini menggunakan 3 buah photodiode dan 3 buah LED RGB. Pada sensor ini hanya bisa mendeteksi warna dasar saja yaitu warna merah, hijau, dan biru. Cara kerja sensor ini hampir sama seperti sensor garis pada robot ini bahwa LED adalah sebagai pemancar dan photodiode adalah sebagai penerima. LED akan memancarkan cahaya ke barang dan memantulkannya sehingga cahaya diterima oleh photodiode dan akan dideteksi warna barang. 

  

SENSOR PHOTODIODE

Sensor photo dioda merupakan dioda yang peka terhadap cahaya, sensor photodioda akan mengalami perubahan resistansi pada saat menerima intensitas cahaya dan akan mengalirkan arus listrik secara forward sebagaimana dioda pada umumnya. Sensor photodioda adalah salah satu jenis sensor peka cahaya (photodetector). Jenis sensor peka cahaya lain yang sering digunakan adalah phototransistor. Photodioda akan mengalirkan arus yang membentuk fungsi linear terhadap intensitas cahaya yang diterima. Arus ini umumnya teratur terhadap power density (Dp). Perbandingan antara arus keluaran dengan power density disebut sebagai current responsitivity. Arus yang dimaksud adalah arus bocor ketika photodioda tersebut disinari dan dalam keadaan dipanjar mundur. Tanggapan frekuensi sensor photodioda tidak luas. Dari rentang tanggapan itu, sensor photodioda memiliki tanggapan paling baik terhadap cahaya infra merah, tepatnya pada cahaya dengan panjang gelombang sekitar 0,9 µm

LED RGB

LED RGB merupakan LED yang mampu menghasilkan warna-warna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue ( biru). Yang mana warna keluaran warna dari led ini dapat kita atur dengan memberikan nilai input pada masing-masing kaki-kaki led untuk warna R-G-B.

Selanjutnya, gambar di atas merupakan rangkaian dari driver motor yang berfungsi sebagai pengontrol dari robot tersebut untuk mengatur arah dan kecepatan gerak robot. Rangkaian driver motor ini menggunakan IC L293D.

IC L293D adalah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC dan dapat dikendalikan dengan rangkaian TTL maupun mikrokontroler. Motor DC yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap drivernya. Sehingga dapat digunakan untuk membuat driver H-bridge untuk 2 buah motor DC. Konstruksi pin driver motor DC IC l293D adalah sebagai berikut.

Konstruksi Pin Driver Motor DC IC L293D

Fungsi Pin Driver Motor DC IC L293

• Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima perintah untuk menggerakan motor DC.
• Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC
• Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing driver yang dihubungkan ke motor DC
• Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC, dimana VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol dirver dan VCC2 adalah jalur input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan.
• Pin GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini ada 4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil.

Feature Driver Motor DC IC L293D

Driver motor DC IC L293D memiliki feature yang lengkap untuk sebuah driver motor DC sehingga dapat diaplikasikan dalam beberapa teknik driver motor DC dan dapat digunakan untuk mengendalikan beberapa jenis motor DC. Feature yang dimiliki driver motor DC IC L293D sesuai dengan datasheet adlah sebagai berikut :

• Wide Supply-Voltage Range: 4.5 V to 36 V
• Separate Input-Logic Supply
• Internal ESD Protection
• Thermal Shutdown
• High-Noise-Immunity Inputs
• Functionally Similar to SGS L293 and SGS L293D
• Output Current 1 A Per Channel (600 mA for L293D)
• Peak Output Current 2 A Per Channel (1.2 A for L293D)
• Output Clamp Diodes for Inductive Transient Suppression (L293D)

Rangkaian Aplikasi Driver Motor DC IC L293D

Pada gambar driver IC L293D diatas adalah contoh aplikasi dari keempat unit driver motor DC yang dihubungkan secar berbeda sesuai dengan keinginan dan kebutuhan.

DAFTAR PUSTAKA

http://bebitdeartha.blogspot.co.id/2014/11/robot-pemindah-barang-sesuai-warna.html

http://adibasalmachasani.blogspot.co.id/2016/03/transduser-dan-jenis-jenisnya.html


https://sobatkreatif.wordpress.com/2012/05/18/mengontrol-led-rgb-menggunakan-arduino-sobat-kreatif/


http://elektronika-dasar.web.id/sensor-photodioda/


http://elektronika-dasar.web.id/driver-motor-dc-l293d/