Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja Modul 4 Praktikum Elektronika

 1. Sensor Suhu

Prinsip kerja:

Pada rangkaian sensor suhu, LM35 berfungsi mengubah suhu lingkungan menjadi tegangan analog yang nilainya naik sekitar 10 mV setiap kenaikan 1 °C, sehingga pada suhu 25 °C keluarannya sekitar 0,25 V dan meningkat linier ketika suhu bertambah. Tegangan keluaran LM35 ini masuk ke masukan non‑inverting op‑amp 741 yang dikonfigurasi sebagai komparator, sementara masukan inverting‑nya menerima tegangan referensi tetap dari potensiometer sehingga terbentuk ambang suhu yang bisa diatur, misalnya 25 °C. Selama tegangan dari LM35 lebih kecil dari tegangan referensi, keluaran op‑amp berada pada kondisi saturasi negatif sehingga transistor BC547 tidak mendapat bias basis yang cukup dan relay tetap tidak aktif, menyebabkan kipas dan lampu 12 V mati. Ketika suhu naik hingga tegangan LM35 melebihi tegangan referensi, keluaran op‑amp berubah ke saturasi positif, memberikan arus basis ke transistor melalui resistor, membuat transistor jenuh sehingga mengalirkan arus kumparan relay yang kemudian menutup kontak dan menyalakan kipas beserta lampu sampai suhu turun lagi di bawah ambang yang ditentukan. 

2. Sensor Hujan 

 Prinsip Kerja: 

Pada rangkaian sensor hujan, modul sensor hujan terdiri dari papan elektroda dan rangkaian pembentuk sinyal yang mengubah kondisi kering atau basah pada permukaan elektroda menjadi perubahan tegangan keluaran; ketika papan kering resistansinya tinggi sehingga tegangan keluaran modul berada pada level tertentu, sedangkan saat terkena air resistansi turun dan tegangan keluaran berubah signifikan sesuai penyetelan potensiometer pada modul. Tegangan keluaran modul ini terlebih dahulu dikuatkan dan di‑buffer oleh op‑amp yang dikonfigurasi sebagai voltage follower sehingga tegangan keluarannya mengikuti sensor namun memiliki impedansi rendah, cocok untuk menggerakkan tahap berikutnya tanpa membebani sensor. Sinyal dari follower lalu diberikan ke basis transistor BC547 yang dibias emitor, sehingga ketika tegangan menunjukkan kondisi “hujan” transistor masuk keadaan jenuh dan mengalirkan arus ke kumparan relay, sementara dioda flyback melindungi transistor dari lonjakan tegangan induktif. Saat relay aktif, kontaknya menutup rangkaian beban 12 V (misalnya motor penutup atap atau LED indikator), sehingga ketika permukaan sensor basah atap stadion otomatis ditutup atau indikator menyala, dan ketika sensor kembali kering tegangan turun, transistor cut‑off, relay mati, dan beban padam sehingga sistem kembali ke keadaan siaga.