Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

RANGKAIAN SIMULASI DAN PRINSIP KERJA

Rangkaian kontrol ladang jagung ini terdiri dari dua bagian utama: pendeteksi hama dan pengatur kelembapan tanah. Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi pergerakan hewan di sekitar ladang. Ketika PIR memberikan sinyal aktif, op-amp dan transistor dalam rangkaian akan mengaktifkan motor pengusir hama serta buzzer sehingga hewan dapat dihalau. Sementara itu, bagian kelembapan tanah menggunakan sensor soil moisture yang menghasilkan tegangan tinggi saat tanah kering. Tegangan ini dibandingkan dengan tegangan referensi melalui komparator. Jika lebih tinggi, transistor dan relay menyala sehingga motor pompa aktif untuk menyiram tanaman. Ketika tanah kembali basah dan tegangan turun, relay mati dan pompa berhenti. Dengan demikian, rangkaian ini memungkinkan sistem otomatis untuk mengusir hama dan menjaga kelembapan tanah secara mandiri.

Deteksi kelembaman tanah (Soil Moisture)

Prinsip kerja:

Sensor soil moisture pada rangkaian ini menghasilkan tegangan keluaran yang meningkat ketika tanah dalam kondisi kering dan menurun ketika tanah basah. Tegangan keluaran ini kemudian masuk ke op-amp  yang berfungsi sebagai komparator, di mana nilai ambang batasnya ditentukan oleh tegangan referensi (Vref) yang diatur melalui potensiometer. Ketika tanah kering sehingga tegangan sensor lebih tinggi daripada Vref, komparator menghasilkan output positif. Output ini mengaktifkan transistor  sehingga relay menyala. Relay yang aktif akan menghubungkan sumber tegangan 12 volt ke motor pompa, menyebabkan motor bekerja dan air mengalir ke area tanah yang kering. Sebaliknya, ketika tanah kembali basah dan tegangan sensor turun di bawah Vref, output komparator menjadi rendah, transistor tidak aktif, relay mati, dan motor pompa berhenti bekerja. Dengan mekanisme ini, rangkaian mampu menyalakan pompa secara otomatis saat tanah kering dan mematikannya kembali ketika kelembapan tanah telah mencukupi.

1.     Deteksi Pengusir Hama (Sensor PIR)

 

Prinsip Kerja:

Rangkaian pengusir hama ini bekerja dengan memanfaatkan sensor PIR sebagai pendeteksi utama. Sensor PIR akan mendeteksi adanya perubahan radiasi panas dari tubuh hama yang bergerak di area sawah. Ketika terjadi gerakan, PIR menghasilkan sinyal output yang kemudian diteruskan ke rangkaian op-amp yang disusun sebagai voltage follower atau buffer. Fungsi buffer ini adalah menstabilkan sinyal dari PIR dan memastikan sensor tidak terbebani oleh rangkaian berikutnya. Output op-amp yang stabil selanjutnya diberikan ke rangkaian fixed bias yang mengendalikan transistor Q4. Transistor ini bertindak sebagai saklar elektronik yang akan aktif ketika tegangan basis–emiter mencapai sekitar 0,7 volt. Saat transistor aktif, arus mengalir menuju koil relay sehingga relay berubah ke kondisi ON. Perubahan posisi kontak relay ini menghubungkan tegangan 12V ke motor dan buzzer. Motor akan berputar untuk menghasilkan gerakan mekanis yang mengusir hama, sementara buzzer menghasilkan suara sebagai tambahan efek penakut. Dioda D6 dipasang paralel dengan koil relay untuk melindungi transistor dari lonjakan tegangan induksi yang terjadi ketika relay mati. Ketika tidak ada lagi gerakan yang terdeteksi oleh PIR, output sensor kembali rendah, transistor dan relay menjadi OFF, sehingga motor serta buzzer berhenti bekerja. Dengan demikian, rangkaian ini dapat mengusir hama secara otomatis berdasarkan deteksi gerakan dan panas tubuh hama.