RANCANG BANGUN PINTU GESER OTOMATISMENGGUNAKAN SENSOR PIR
(PASSIVE INFRA RED)
MAKALAH
Di Susun Oleh:Nama: VICKO HAFIDZ RAHARSONIM: 4.31.12.0.22
JURUSAN TEKNIK ELEKTROPRODI TEKNIK TELEKOMUNIKASI (SARJANA SAINS
TERAPAN)KONSENTRASI JARINGAN RADIO DAN KOMPUTERPOLITEKNIK NEGERI
SEMARANGTAHUN 2012/2013
KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT
atas rahmat dan karunia- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan Penulisan Ilmiah berjudul, RANCANG BANGUN PINTU GESER
OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED). Adapun tujuan
dari pembuatan penulisan ilmiah ini adalah sebagai salah satu
syarat untuk tugas akhir semester II.Selama mengerjakan penulisan
ilmiah ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, dan
dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak-banyak terima kasih
kepada: 1.Bapak Budi Basuki Subagyo selaku dosen pengampu.2.Semua
staf Dosen Politeknik Negeri Semarang yang telah memberikan bekal
ilmu kepada penulis. 3.Kedua orang tua yang sangat ku hormati dan
cintai, dimana telah mengantar serta selalu mendukung baik moril
maupun materil hingga saat ini dengan penuh kasih sayang.
4.Kawan-kawan JRK 1A yang mewarnai masa perkuliahan dan memberikan
inspirasi dalam membuat penulisan ini 5.Pihak-pihak lain yang tak
dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu baik secara
langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian penulisan tugas
akhir ini. Akhirnya penulis mengharapkan Tugas Akhir ini berguna
bagi penuliskhususnya dan para pembaca umumnya. Semoga Allah S.W.T
berkenan merestui segala yang penulis cita - citakan selama ini.
Semarang, 14April 2013Penulis,
Vicko HafidzABSTRAK
RANCANG BANGUN PINTU GESER OTOMATISMENGGUNAKAN SENSOR PIR
(PASSIVE INFRA RED)Sensor Passive Infra Red merupakan alat
elektronik yang mengukur radiasi sinar infra merah dari suatu objek
dalam cakupan tertentu. Berbeda dengan sensor biasa yang
menggunakan modul transmitter unutk memancarkan gelombang tersebut,
sensor Passive Infra red hanya terdiri dari 1 modul penerima saja.
Sesuai dengan sifatnya yang pasif, sensor ini hanya merespon energi
dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimilki setiap benda yang
terdeteksi. Benda tersebut merupakan benda yang memiliki perbedaan
temperature suhu dengan suhu lingkungan.Perancangan hardware ini
menggunakn modul sensor Passive Infra Red KC7783R Sistem ini telah
terealisasi dan dapat menggerakkan pintu secara otomatis Jika ada
orang mendekati pintu dan terdeteksi oleh sensor PIR KC7783R maka
pintu akan bergerak membuka dan menutup kesamping kanan atau kiri,
sensor passive infrared (PIR) telah banyak dimanfaatkan dalam
alat-alat yang memerlukan sensor pendeteksi gerakan. Sebagai contoh
yang sudah banyak kita jumpai adalah sistem pintu otomatis yang
terpasang disupermarket, mall-mall dan perkantoran, pintu tersebut
akan terbuka jika ada orang yang mendekatinya. Sensor PIR akan
bekerja dengan mendeteksi radiasi infra merah yang terjadi ketika
ada pergerakan manusia yang memiliki temperatur berbeda dengan
lingkunga sekitarnya. Sensor PIR yang digunakan disini adalah PIR
KC7783R. PIR KC7783R merupakan sensor infrared yang menjadi
perangkat keras utama dari sistem ini. Sensor infrared ini
merupakan jenis PIR (Passive Infrared) dengan harga yang relatif
murah. PIR KC7783R merupakan sensor pendeteksi yang berfungsi
normal pada tegangan 4,7 12 volt DC dan akan mengeluarkan output
dengan level high antara 4,9-6 volt.
BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar Belakang Masalah Pintu merupakan alat
yang sangat penting dalam suatu rumah, kantor dan ruangan. Sebab
pintu adalah lapis pertama untuk melindungi isi ruangan, karena hal
tersebut yang harus memiliki sistem keamanan pintu. Pintu memiliki
bermacam-macam model, contohnya pintu yang ada di supermarket.
Pintu yang ada di supermarket saat membuka atau menutup pintu
biasanya tidak menggunakan bantuan manusia karena hal itu
menggunakan sensor. Sensor yang digunakan yaitu sensor PIR (Passive
Infra Red) yang mendeteksi panas tubuh kita.
Pintu geser otomatis dengan sensor PIR merupakan suatu perangkat
yang dapat mendeteksi kehadiran manusia atau objek hidup lainnya
melalui suhu tubuh yang dihasilkan. Pintu geser ini akan membuka
secara otomatis saat ada objek hidup yang mendekat dan akan menutup
setelah objek itu menjauh atau saat tidak ada objek yang
mendekatinya.
Sensor PIR (Passive Infra Red) merupakan sebuah sensor
berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared
kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak
memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya Passive,
sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah
pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya.
Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh
manusia.
Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai
perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric
sensor, amplifier, dan comparator. Sensor PIR ini bekerja dengan
menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar
inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda
diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh
kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas
yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah
yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan
inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor
yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium
tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus
listrik Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi
panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk
ketika sinar matahari mengenai solar cell.
Penulis merancang suatu alat yaitu RANCANG BANGUN PINTU GESER
OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR PIR
1.2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas penulis menemukan beberapa masalah
antara lain:Bagaimana menganalisa rangkaian, komponen-komponen yang
digunakan, fungsi dari alat tersebut, teori yang melandaskan
kinerja alat tersebut, dan proses cara kerja sensor PIR. Dan disini
penulis membatasinya hanya pada cara kerja alat tersebut.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk meneliti kinerja
pintu geser otomatis menggunakan sensor PIR. Disamping itu, tujuan
dari penulisan ini adalah untuk mempelajari lebih mendalam tentang
cara kerjan sensor PIR dan untuk memenuhi mata kuliah penelitian
ilmiah yang didapat pada pelajaran perkuliahan pada semester
ini.
BAB IILANDASAN TEORI
2.1. Rangkaian sensor PIR
2.2. Sensor Optik
Sensor ini akan memancarkan tirai infra merah yang berupa cahaya
yang tidak tampak oleh mata pada jarak jangkauan tertentu. Sensor
ini akan bereaksi jika seseorang atau sesuatu menghalangi cahaya
infra merah yang dipancarkan. Jika seseorang memasuki area yang
disinari dengan cahaya ini, maka pancaran cahaya akan terganggu dan
menjadi tidak utuh. Hal ini menyebabkan program perintah untuk
menutup pintu terganggu. Terganggunya program untuk menutup pintu
akan menyebabkan pintu otomatis akan terbuka. Jika objek telah
menjauh dari jarak jangkauan sensor dan sinar sensor kembali utuh,
maka pintu otomatis akan menutup kembali.
2.3. Sensor Gerakan
Sensor ini akan memancarkan radar gelombang mikro. Hampir sama
seperti pada sensor optik, jika seseorang atau sesuatu berada dalam
jangkauan radar maka sensor akan bereaksi membuka pintu
otomatis.
2.4. Sensor Jarak Jauh
Pada sensor ini dibutuhkan pengendali jarak jauh yang
dioperasikan secara manual untuk membuka dan menutup pintu. Sensor
jenis ini biasanya dipakai pada pintu garasi otomatis.
2.5. Sensor Tekanan
Sensor ini biasanya diletakkan di bawah keset yang berada di
depan pintu. Sensor ini akan bereaksi terhadap tekanan berat objek
yang berada di atasnya. Dan jika sensor telah menerima batasan
minimal berat yang diperlukan untuk membuka pintu, maka pintu
otomatis pun akan terbuka.
2.6. Sensor PIR
Sensor Passive Infra Red merupakan alat elektronik yang mengukur
radiasi sinar infra merah dari suatu objek dalam cakupan tertentu.
Berbeda dengan sensor biasa yang menggunakan modul transmitter
unutk memancarkan gelombang tersebut, sensor Passive Infra red
hanya terdiri dari 1 modul penerima saja. Sesuai dengan sifatnya
yang pasif, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar
inframerah pasif yang dimilki setiap benda yang terdeteksi. Benda
tersebut merupakan benda yang memiliki perbedaan temperature suhu
dengan suhu lingkungan.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1, ketika ada sebuah
objek melewati sensor, pancaran radiasi infra merah pasif yang
dihasilkan akan dihasilkan akan dideteksi oleh sensor. Energi panas
yang dibawa oleh sinar infra merah pasif ini menyebabkan aktifnya
material pyroelektric di dalam sensor yang kemudian menghasilkan
arus listrik.
Perancangan hardware ini menggunakn modul sensor Passive Infra
Red KC7783R Sistem ini telah terealisasi dan dapat menggerakkan
pintu secara otomatis Jika ada orang mendekati pintu dan terdeteksi
oleh sensor PIR KC7783R maka pintu akan bergerak membuka dan
menutup kesamping kanan atau kiri, sensor passive infrared (PIR)
telah banyak dimanfaatkan dalam alat-alat yang memerlukan sensor
pendeteksi gerakan. Sebagai contoh yang sudah banyak kita jumpai
adalah sistem pintu otomatis yang terpasang disupermarket,
mall-mall dan perkantoran, pintu tersebut akan terbuka jika ada
orang yang mendekatinya. Sensor PIR akan bekerja dengan mendeteksi
radiasi infra merah yang terjadi ketika ada pergerakan manusia yang
memiliki temperatur berbeda dengan lingkunga sekitarnya. Sensor PIR
yang digunakan disini adalah PIR KC7783R. PIR KC7783R merupakan
sensor infrared yang menjadi perangkat keras utama dari sistem ini.
Sensor infrared ini merupakan jenis PIR (Passive Infrared) dengan
harga yang relatif murah. PIR KC7783R merupakan sensor pendeteksi
yang berfungsi normal pada tegangan 4,7 12 volt DC dan akan
mengeluarkan output dengan level high antara 4,9-6 volt. Gambar 3.2
berikut menunjukkan bagian-bagian dari sensor inframerah pasif.
Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai
perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric
sensor, amplifier, dan comparator. Sensor PIR ini bekerja dengan
menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar
inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda
diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh
kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas
yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah
yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan
inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor
yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium
tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus
listrik Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi
panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk
ketika sinar matahari mengenai solar cell. Berikut Gambar 3.3 blok
diagram sensor PIR: Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian
yang mempunyai perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR
Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator. Sensor PIR
ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari
pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan
suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki
suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas
yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah
inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang
merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic
sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium
tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus
listrik Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi
panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk
ketika sinar matahari mengenai solar cell. Berikut Gambar 3.3 blok
diagram sensor PIR:
Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam,
maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan
oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini
menyebabkan energi panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir
sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu
melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam
pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang
bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan
sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material
Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran
yang berbeda inilah comparator menghasilkan output.Jadi sensor PIR
tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan
benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar
8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang
sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek benda
dari cermin dan suhu panas ketika musim panas. Untuk jarak jangkau
dari sensor PIR sendiri bisa disetting sesuai kebutuhan, akan
tetapi jarak maksimalnya hanya +/- 10 meter dan minimal +/- 30
cm.
BAB IIIPENUTUP
3.1. KesimpulanDari hasil penilitian ini dibuktikan bahwa :1.
Sensor PIR membaca panas tubuh manusia yang dikeluarkan2. Sensor
PIR memiliki jangkauan maksimal 10 meterJadi dibuatnya inovasi ini
untuk memudahkan pengunjung supermarket agar tidak membuka atau
menutup pintu sendiri melainkan dengan otomatis. Selain itu untuk
melindungi dari kotoran dan agar tetap menjaga kondisi di dalam
supermarket tetap dingin. Sehingga diharapkan inovasi ini bisa
diterapkan di rumah-rumah untuk memudahkan penghuni rumah.
