menggunakan infrared sebagai transmiter kemudian sebagai receivernya
photodioda
Cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik yang tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena mempunyai panjang gelombang , berkas cahaya yang terlalu panjang bagi tanggapan mata manusia. Sinar infra merah mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012 Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah frekuensi dengan panjang gelombang 1µm – 1mm. LED infra merah ini merupakan komponen elektronika yang memancarkan cahaya infra merah dengan konsumsi daya sangat kecil. Dalam mendeteksi objek sensor infrared dapat digambarkan sebagai berikut.
Gambar 2.5 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek
2.2.2. Photo Dioda
Dioda peka cahaya adalah jenis dioda yang berfungsi untuk mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah menjadi arus listrik. Cahaya yang dapatdideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang medis.
21
Fotodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya.Fotodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik.Fotodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan pn yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh fotodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.
Prinsip kerja dari fotodioda jika sebuah sambungan-pn dibias maju dan diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika sambungan pn dibias mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang dikenakan pada fotodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada fotodioda.
Alat yang mirip dengan fotodioda adalah fototransistor
(Phototransistor).Fototransistor ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar
yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya.Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Fotodioda.Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari fototransistor secara umum akan lebih lambat dari pada fotodioda.
22 2.3 Komponen Elektronika
Komponen elektronika adalah elemen terkecil dalam suatu rangkaian elektronika. Dalam rangkaian elektronika pada umumnya terdiri dari
fungsi yang berbeda berdasarkan produsen pembuat
yang berbeda-beda. Tipe dan nilai yang melekat pada suatu
perancangan pencuci tangan dan pengering otomatis peralatan dan komponen yang digunakan adalah sebagai berikut.
2.3.1. Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon.Tipe resistor yang umum berbentuk tabung porselen kecil dengan dua kaki tembaga dikiri dan kanan.Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan ohm meter.
23 2.3.2. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang non-konduktif.Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung- ujung kakinya.
Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan penyimpan energi listrik.Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan oleh sebuah insulator.Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik.Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energy listrik disimpan pada tiap elektrodanya.Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap - tiap kapasitor adalah dielektriknya.Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang dipergunakan dalam perancangan ini.
24 2.3.2.1. Elektrolik Kapasitor (ELCO)
Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan membrane oksidasi yang tipis.Karakteristik utama dari Electrolytic Capacitor adalah perbedaan polaritas pada kedua kakinya.Dari karakteristik tersebut kita harus berhati - hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “meledak”. Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply.Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 = 10 Volt .
Gambar 2.7 Elektrolik Kapasitor
2.3.3. Relay
Relay adalah sebuah alat elektromagnetik yang dapat mengubah kontak-kontak saklar sewaktu alat ini menerima sinyal listrik. Sebuah relay terdiri dari satu kumparan dan inti, yang mana bila dialiri arus kumparan tersebut akan
25
menjadi magnet dan menutup atau membuka kontak-kontak. Kontak-kontaknya ada dua macam, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Close).Normally
Close adalah kontak relay yang terhubung saat belum ada arus. Sewaktu ada arus
yang melewati kumparan relay, inti besi lunak akan dimagnetisasi, dan menarik kontak sehingga kontak yang open kini terhubung. Keuntungan dari relay ini adalah dapat menghubungkan daya yang besar dengan memberi daya yang kecil pada kumparannya.
Gambar 2.8 Simbol Relay
Pada keadaan awal, yaitu pada saat coil relay tidak diberi tegangan,maka yang terhubung adalah contact Normally Close (NC). Sedangkancontact Normally
Open (NO) dalam keadaan terbuka. Standar teganganuntuk relay DC adalah 6V,
12V, 24V, 48V, dan 100V atau dengan mengaturtegangan tersebut sehingga didapat arus minimum untuk menggerakkan relay. Tegangan dari relay tersebut dapat ditentukan oleh lilitan penguatyang terdapat di dalam relay itu sendiri sehingga kita dapat mengetahuiberapa tegangan dari suatu relay.
26
Jika sebuah relay 24 Volt DC diberi tegangan sebesar 24 Volt DCpada coil-nya , maka relay tersebut akan mengalami switching seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.9 Relay sedang mengalami switching
Pada keadaan ini, yang terhubung adalah contact Normally Open(NO), sementara
contact Normally Close (NC) dalam keadaan terbuka.Proses switching pada relay
DC dapatdijelaskan sebagai berikut. Coil padarelay merupakan sebuah kumparan yang berintikan material batang yangsifat kemagnetannya mudah ditimbulkan dan mudah dihilangkan. Ketikaada arus yang mengaliri kumparan, maka akan muncul medan magnet padainti batang dengan kutub magnet sesuai aturan tangan kanan (proseselektromagnetik). Munculnya medan magnet pada inti batang kumparan inimenarik material magnetik (proses mekanik akibat adanya medan magnet), Di mana contact-contact relay melekat. Akibatnya contact mengalamiperubahan posisi dari posisinya semula, NC yang semulanya terhubungmenjadi terbuka, NO yang semulanya terbuka menjadi terhubung.
27 2.3.4. Diode
Diode adalah komponen pasif yang dibuat dari bahan semikonduktor. Dioda berfungsi untuk mengalirkan arus listri DC dalam satu arah saja. Dioda dibangun menggunakan dua lempeng bahan semikonduktor tipe P dan tipe N. Simbol dan salah satu bentuk fisik dioda dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 2.10. Diode
Dioda memiliki 2 kaki yaitu kaki Anoda dan Kaki Katoda, pada prinsipnya dioda akan mengalirkan arus DC dari Anoda ke Katoda. Pada aplikasi lain dioda dapat berfungsi sebagai penyearah gelombang AC.
2.4 Saklar
Saklar adalah komponen elektronika yang bekerja sebagai pemutus atau pemilih sinyal secara mekanik. Saklar memiliki dua bagian utama yaitu kontaktor dan tuas saklar.Salah satu bentuk dan simbol saklar dapat dilihat pada gambarberikut.
28
Dalam menjalankan tugasnya saklar membutuhkan operator sebagai penggerak tuas. Operator tuas saklar dapat berupa suatu sistem elektro mekanis maupun operator manusia secara manual.
2.5Dryer
Dryer merupakan sebuah peralatan elektromagnetikal yang didesain untuk
menghembuskan udara hangat pada sebuah medium dengan tujuan untuk meningkatkan kejenuhan partikel air dan mengeringkan medium tersebut .
Dikarenakan dryer pada alat ini digunakan untuk mengeringkan tangan, maka ditambahkan sensor untuk mendeteksi adanya tangan. Sensor yang digunakan adalah sensor Infrared. Dryer yang digunakan pada alat ini adalah sebuah hair
dryer yang mana di peruntukan untuk meminimalisir biaya dalam pembuatan.
Gambar 2.12 Rangkaian Dryer
Driver dryer merupakan output dari mikrokontroler yang akan bekerja dengan
logika high (aktif jika mendapat logika 1), yaitu apabila berlogika “1” maka rangkaian akan On dan akan Off apabila berlogika “0”. Relay akan mengontak
29
Volt). Jika mikrokontroler memberikan output berlogika low (tegangan 1,3 Volt)
maka dryer akan mati. Input tegangan relay dihubungkan dengan tegangan 12 volt sedangkan untuk tegangan dryer dihubungkan dengan tegangan 220 volt.
2.6 Motor
Motor mekanik mengubah energi listrik menjadi gerak mekanik. Gerakan memutar yang merubah gerak mekanik menjadi gerak listrik, itu dilakukan oleh dynamo atau generator. Kebanyakan motor listrik bekerja berdasarkan elektromagnetik, tapi motor di dasari oleh fenomena elektromagnetik lainnya. Seperti gaya elektrostatis dan juga efek Piezoelektrik. Prinsip yang fundamental dari motor elektromagnetik yaitu berdasarkan dari tenaga mekaniknya ketika kabelnya dihubungkan dengan listrik, tanpa adanya medan magnet. Tenaga ini di deskripsikan oleh hokum gaya Lorentz dan itulah yang memisahkan keduanya antara kabel dan medan magnet. Kebanyakan motor listrik bergerak berputar, tetapi bisa juga bergerak linear. Pada motor bagian dalam yang berputar disebut rotor dan pada bagian yang tidak bergerak disebut stator. Rotor berputar karena ada kawat dan medan magnet.
2.6.1. Motor Ac
Motor AC adalah motor arus bolak-balik yang menggunakan aruslistrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada rentang waktutertentu. Hampir sama dengan motor DC, motor listrik memiliki dua buahbagian dasar listrik: "stator" dan "rotor". Statormerupakankomponen listrikstatis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untukmemutar as motor.Pada motor AC terdapat kerugian dalam penggunaannya yaitu kecepatan motor AC lebih sulitdikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini,motor AC dapat dilengkapi
30
dengan penggerak frekuensi variabel untukmeningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya.
Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karenakehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukupmurah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) danjuga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar duakali motor DC).Untuk perancangan alat pengering tangan ini motor yang digunakanlangsung diambil dari hair dryer dan menyatu dengan hair dryer. Teganganyang digunakan untuk hair dryer ini sendiri adalah 220 V (Tegangan AC).