Ardunio Part 28. Membuat Saklar non contact dengan sensor IR - infrared

Umumnya untuk mematikan lampu atau peralatan listrik kita menggunakan saklar biasa yang harus kita ditekan untuk mematikan dan menghidupkannya. Dengan menggunakan sensor infrared kita bisa menghidupkan peralatan listrik tanpa harus menakan saklarnya tetapi cukup dekatkan saja tangan kita beberapa cm didepan sensor maka lampu bisa hidup atau mati.

Sehingga saklar ini cocok untuk saklar dimasa pandemi virus-19 sehingga kita aman menghidupkan peralatan listrik tanpa disentuh.

Untuk membuatnya kita membutuhkan modul sensor inframerah. Modul sensor IR ini terdapat pemancar dan penerima. Sinar infrared akan dipancarkan oleh LED infrared dan jika terdapat objek didekat sensor maka sinar infrared tadi akan dipantulkan menuju penerima infrared. Komponen penerima infrared ini merupakan fotodioda. Bentuk sensornya seperti ini:

Ada 3 buah pin pada modul sensor IR ini yaitu : VCC, GND dan OUT

VCC terhubung dengan +5 Volt
GND terhubung dengan Ground
OUT merupakan output digital 1 dan 0

Pin OUT inilah yang akan dideteksi dan dihubungkan dengan pin input digital Arduino. Jadi pada saat ada objek didepan sensor IR maka nilainya 0 dan pada saat tidak ada objek yang menghalangi nilainya 1.

A. PENGUJIAN SENSOR IR

Untuk membuktikan nilai digital output sensor IR maka rakitlah rangkaian sesuai skema rangkaian di bawah ini:

Pada sensor dilengkapi dengan trimpot yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas jarak sensor. Jika anda ingin jarak sensor dibuat dekat maka trimpot putar ke kiri, jika ingin semakin jauh jarak deteksinya maka putar trimpot ke kanan. Tetapi jarak maksimum sensor ini sekitar 25-30 cm. Dalam ujicoba ini penulis mengatur sensitifitas jarak sensor IR sekitar 10 cm saja agar saklar nanti tidak sering mati dan hidup saat ada orang yang lewat didekat sensor.

Setelah anda rakit rangkaiannya maka silahkan buat program nya dibawah ini :

Silahkan programnya disimpan, lalu lakukan verify guna memastikan tidak ada kesalahan pembuatan program. Jika sudah sukses verify maka silahkan upload program ke board arduino uno. Bukalah serial monitor guna melihat perubahan nilai digital sensor IR. Dekatkan tangan dan jauhkan tangan, lalu amati nilai digital di serial monitor. Jika dirasa jaraknya belum pas maka putarlah trimpot sesuai dengan sensitifitas yang dikehendaki. Hasil pengujian sensor pada serial monitor dapat dilihat di gambar bawah ini:

Diserial monitor terlihat pada saat sensor dekat objek seperti tangan maka nilainya = 0 dan pada saat tidak ada bojek didepan sensor nilainya = 1.

B. PEMBUATAN SAKLAR NON CONTACT

Saklar non contact merupkan saklar yang bisa dihidup matikan tanpa menyentuh saklar, tentunya saklar ini sangat cocok pada saat pandemi wabah virus Covid-19 ini agar kita tidak kontak dengan benda disekitarnya. Jadi untuk menghidupkan / mematikan lampu atau peralatan listrik cukup dekatkan tangan sekitar 10 cm dari sensor.

Untuk membuat saklar ini kita membutuhkan modul relay yang fungsinya sebagai saklar elektronik. Relay merupakan saklar yang bisa aktif dengan prinsip magnet listrik. Jadi didalam relay terdapat kumparan, dan kumparan ini akan menjadi magnet saat diberi tegangan listrik. Saat kumparan relay menjadi magnet maka akan menarik lidah saklar yang terbuat dari besi sehingga saklar akan tertarik oleh magnet menyebabkan saklar tersebut terhubung. Saat kumparan tidak dialiri listrik maka saklar akan kembali keposisi normal kembali.

Untuk mengaktifkan modul relay maka bisa memberikan tegangan ke input relay. Input pada modul relay yang kita gunakan bisa dipilih untuk mode aktif high atau mode aktif low dengan cara merubah setting jumper kuning. Jika jumper posisi H maka input relay aktif HIGH dan posisi L maka input relay aktif LOW. Kondisi HIGH bisa memberikan tegangan +5V dan kondisi LOW bisa dengan memberikan tegangan 0 volt (Ground). Bentuk modul relay seperti dibawah ini:

Pada proyek kali ini kita setting jumper untuk input modul Relay pada mode aktif HIGH. Jadi pada saat input mendapat logika HIGH (“1”) atau 5 volt maka relay akan aktif.

Modul Relay yang digunakan terdapat pin :

DC+ terhubung ke +5V
DC- terhubung ke GND
IN terhubung dengan Output digital Arduino

Pin output relay adalah :

COM (Common) terhubung ke Fasa tegangan AC 220 V (PLN)
NO (Normally Open) terhubung ke lampu/peralatan listrik lainnya
NC (Normally Close) tidak digunakan.

Saklar yang ada di dalam relay ada Common (COM), Normally Open (NO) dan ada Normally Close(NC). Pada saat normal yaitu pada saat relay tidak aktif maka sudah ada lidah saklar yang terhubung yaitu antara COM dengan NC, dan pada saat relay aktif maka posisi lidah saklar yang tersambung adalah COM dengan NO.

Setelah modul relay disiapkan maka rakitlah semua komponen seperti skema rangkaian di bawah ini:

Setelah itu silahkan ketik program arduino untuk saklar non contact seperti dibawah ini

// --------------------------------------------
// SAKLAR NON CONTACT INFRARED
// www.elektronikahendry.com
// --------------------------------------------

int sensorIR = 8;
int Relay = 13;
int status = LOW;
boolean RelayAktif = false;
int keadaansebelumnya = LOW;

void setup()
{
pinMode(sensorIR,INPUT);
pinMode(Relay,OUTPUT);
}

void loop()
{
  int keadaansekarang = digitalRead (sensorIR);
  if ((keadaansekarang == HIGH) and
(keadaansekarang != keadaansebelumnya))
{
  // Membalik keadaan relay
  RelayAktif = not RelayAktif;

  //Atur Relay berdasarkan nilai RelayAktif
  if(RelayAktif)
  {
  digitalWrite(Relay, HIGH);
  delay(500);
  }
  else
  digitalWrite(Relay, LOW);
  delay(500);
}

// perbaharui keadaan sebelumnya
keadaansebelumnya = keadaansekarang;
}

Setelah mengetik sketch program maka lakukan verify, jika verifynya sukses maka program arduino sudah bisa diupload ke board arduino.

Silahkan dekatkan tangan ke saklar maka lampu akan hidup, dan jika tangan didekatkan kembali maka lampu akan mati, demikianlah seterusnya. Untuk jelasnya bisa melihat hasilnya pada video di bawah ini:

Pengembangan lebih lanjut sensor ini bisa diterapkan pada kran air otomatis. Letakkan sensor dekat dengan kran air, jadi pada saat tangan dekat kran maka pompa air mini akan hidup otomatis untuk mengeluarkan air. Saat tangan sudah menjauhi sensor maka secara otomatispompa air mini akan mati sendiri. Demikianlah pembahasan tentang saklar otomatis non contact ini, jika ada pertanyaan silahkan tulis dikolom komentar.