Modul Sensor Optocoupler

Modul Sensor Optocoupler: Membuat RPM Meter dan Alat Ukur Kecepatan Motor DC Berbasis Arduino

Mari kita eksplorasi laporan menarik ini yang berfokus pada cara kerja modul sensor optocoupler yang inovatif dan penerapannya dalam menciptakan RPM meter dan alat ukur kecepatan motor DC berbasis Arduino.

Dasar Teori

Optocoupler atau yang juga merupakan opto-isolator, photocoupler, atau optical isolator. Optocoupler adalah komponen elektronika yang unik karena berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Modul ini terdiri dari dua bagian utama: Transmitter, yang bertindak sebagai pengirim cahaya optik, dan receiver, yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya.

Sensor OptocouplerGB1 Kontruksi OptocouplerSensor Optocoupler

GB 2 Modul Optocoupler

Jenis-jenis Optocoupler

LED Photodiode

Optocoupler jenis ini mampu menghasilkan arus listrik dengan cara mengkonversi cahaya yang masuk ke LED photodiode. LED photodiode dapat mendeteksi beberapa jenis cahaya atau sinar, yaitu antara lain sinar X, cahaya tampak, ultraviolet, dan inframerah. Umumnya pengaplikasian LED photodiode ini adalah pada peralatan medis dan menjadi bagian penting di dalamnya. Selain itu, optocoupler jenis ini juga berfungsi sebagai sensor untuk mengukur cahaya yang masuk pada kamera.

Lamp Photoresistor

Optocoupler yang kedua adalah lamp photoresistor yang memiliki basis semikonduktor. Apabila ada cahaya yang jatuh mengenai komponen ini, resistansinya akan mengalami penurunan. Kebanyakan pengapliaksian Lamp photoresistor ini adalah untuk rangkaian alat pendeteksi cahaya. Sayangnya, alat ini kurang cocok untuk mendeteksi perubahan cahaya yang sangat cepat.

LED LASCR (Light Activated SCR)

Jenis optocoupler yang ketiga yaitu LED Light Activated SCR atau LED LASCR. Umumnya, optocoupler jenis ini berfungsi sebagai pemantik cahaya dalam rangkaian elektronik. Ketika LED LASCR mendeteksi ada cahaya yang masuk, maka hal tersebut akan menentukan kondisinya. Oleh karena itu, LED LASCR ini juga mempunyai sebutan sebagai switch otomatis. Aplikasi optocoupler jenis ini biasanya terdapat pada HVDC dan di dalam lampu optik sebagai pengontrolnya.

Prinsip Kerja

Sensor OptocouplerGB 3 Cara Kerja Optocoupler

Prinsip kerja dari optocoupler adalah IR LED memancarkan cahaya inframerah karena ada arus listrik yang mengalir melewatinya, kemudian sinyal inframerah tersebut merupakan sinyal masukan. Besar kecilnya arus listrik yang melalui komponen IR LED sangat mempengaruhi intensitas cahaya yang keluar. Phototransistor akan mengenali sinar inframerah yang keluar dari IR LED. Kondisi ini memicu adanya suatu hubungan pada switch. Phototransistor menghasilkan output berupa suatu kondisi dari proses mendeteksi cahaya inframerah sebagai output.

Alat dan Bahan

  1. Board Arduino Uno

  2. Modul Sensor Optocoupler + Piringan Berlubang

  3. Kabel Jumper

  4. PC/Laptop + Software Arduino IDE

Langkah Percobaan

Susun rangkaian seperti pada gambar 4.1 (nomor pin yang terhubung ke arduino dapat berbeda)

Sensor OptocouplerGB 4 Rangkaian Arduino – Modul Optocouple


// Pengukur Kecepatan Motor DC
#include Wire.h; // i2C Conection Library
#include LiquidCrystal_I2C.h; //i2C LCD Library
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); //LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2);
volatile byte half_revolutions; //variabel tipe data byte unsigned
int rpm; //variabel tipe data integer unsigned
long timeold; //variabel tipe data long
int kalibrasi; //variabel tipe data integer
void setup()
{
attachInterrupt (0, rpm_fun, RISING); //mengambil Sinyal high pada pin 2
half_revolutions = 0; //memberikan nilai 0 pada viariabel rpm = 0;
timeold = 0;
kalibrasi = 0;
Serial.begin (9600);
}
void loop() {
rpm = 30*1000/(millis() - timeold)*half_revolutions; //mengaktifkan counter millis
timeold = millis(); //hasil counter dimasukkan ke variabel timeold
half_revolutions = 0; //reset variabel
kalibrasi = (rpm - 31.4)/109; //rumus kalibrasi
if((kalibrasi > 590)&&(kalibrasi < 605))
{
kalibrasi = 0;
}
Serial.print ("Speed= ");
Serial.println (kalibrasi);
Serial.print("m/s");
Serial.print ("Rpm = ");
Serial.println (rpm);
Serial.print(" Rpm ");
delay (200);
}
void rpm_fun(){
half_revolutions++; //counter interupt
}
  • Jalankan program dan amati hasil pembacaan pada monitor/LCD untuk mengetahui kecepatan angin, dengan mengubah kecepatan motor
  • Lakukan percobaan dengan mengatur nilai sumber tegangan, buat tabel hasil pengukuran saudara.

Hasil Percobaan

  • Hasil pembacaan kecepatan putaran lempengan pada serial monitor

Sensor OptocouplerTabel 1 Hasil Pembacaan Kecepatan dan rpm di Serial Monitor Sensor Optocoupler

Pelaksanaan Percobaan

Tampilan Serial Monitor saat kami memberikan tegangan power Motor 6-12 v, maka pembacaan kecepatan dan rpm sebagai berikut :

Sensor Optocoupler

Pembahasan

Serial monitor dan LCD 12c akan menampilkan nilai pembacaan kecepatan yang terbaca dari sensor optocoupler. Percobaan ini menggunakan motor DC dengan mengubah tegangan power nya antara 6-12 v untuk mendapatkan kecepatan yang bervariasi. Saat tegangan power motor adalah 6 v, akan menghasilkan kecepatan motor 99 meter per detik. Kemudian saat tegangan power motor 12 v, akan menghasilkan kecepatan motor 128 meter per detik. Semakin tinggi tegangan power, maka akan semakin tinggi pula kecepatan motor.

Lalu untuk percobaan selanjutnya adalah mengubah kecepatan ke dalam rpm. Untuk itu kita memerlukan konversi nilai dari kecepatan ke rpm melalui program. Kami memperoleh data dengan 7 variasi tegangan antara 6-12 v, yaitu saat tegangan motor 6 v maka nilai rpm 10948, kemudian saat tegangan motor 12 v maka nilai rpm adalah 14161.

Kesimpulan

Besarnya tegangan power ke motor berbanding lurus dengan besarnya kecepatan dan rpm motor.

One Comment

Add a Comment

Follow by Email
Pinterest
fb-share-icon
LinkedIn
Share
WhatsApp