Modul 4 (Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja)

 

[Kembali Ke Menu Sebelumnya]

RANGKAIAN SIMULASI DAN PRINSIP KERJA

    Sistem pengontrol air kolam ikan ini dibuat untuk mengontrol keadaan level air kolam serta mengidentifikasi potensi kebocoran saat cuaca hujan. Sistem beroperasi secara otomatis dengan memanfaatkan dua jenis sensor, yaitu sensor level air untuk mengontrol pengisian air kolam, dan sensor hujan untuk mendeteksi hujan yang dapat mengakibatkan air kolam melimpah.

    Ketika sensor mendeteksi adanya air pada sensor water level, maka sistem akan mengaktifkan motor untuk proses pengisian air dan LED hijau untuk menandakan air penuh. Selain itu, sensor air akan mendeteksi air hujan dengan buzzer berbunyi sebagai peringatan air kolam tumpah.

Pada rangkaian kontrol air kolam ikan terbagi menjadi dua rangkain, yaitu:

1. Deteksi pengisian dan air penuh pada kolam (sensor air)

2. Deteksi air melimpah pada kolam (sensor hujan)

Gambar Rangkaian Kontrol Air Kolam Ikan:

1. Deteksi Pengisian dan Air Penuh pada Kolam Ikan Lele (Sensor Air)

Prinsip Kerja:

    Pada rangkaian ini, Water level sensor diletakkan di dinding kolam ikan, berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air dalam kolam. Apabila tinggi air >50 kolam akan diisi, diawali ketika sensor diberi power supply(Vcc) = +5 V untuk menyalakan sensor dan sumber DC yang terhubung dengan resistor variabel (RV1) dan ground.Sumber DC pada test pin sensor air , Ini adalah tegangan kerja lokal untuk modul sensor air itu sendiri. Berfungsi untuk dipakai hanya untuk sensor air-nya saja, bukan seluruh sistem. Tegangan keluaran dari sensor akan diteruskan ke induktor untuk menghambat sinyal AC dan mengizinkan sinyal DC lewat menuju non-inverting detector, lalu ngalir ke capasitor untuk menghambat sinyal DC dan membuang sinyal AC ke ground, jika tidak ada induktor dan kapasitor menyebabkan output dari non-inverting tidak stabil karena sinyal inputnya kotor dan transistor, relay jadi cepat rusak. Ketika sinyal pertama kali di jalankan kolam diisi air dengan resistansi besar sehingga tegangan yang dikeluarkan menjadi kecil, relaynya masih dalam keadaan mati akibat Vbe masih belum bisa mengaktifkan transistor ditandai dengan hidupnya motor dan LED red. Apabila airnya sudah penuh resistansinya menjadi kecil, sehingga tegangan keluarannya menjadi besar +4,97 V diumpankan ke R2 menuju non-inverting detector, yang dimana non-inverting detector diberi Vref dengan Rv2 yang terhubung ke inverting dengan power supply +5 V terhubung dengan resistor variabel, jika Vin>Vref maka Vo=+Vsat dan sebaliknya. ketika air sudah penuh maka Vo=+Vsat lalu ngalir ke resitor , ke kaki base transistor dengan Vbenya +0.75V yang dapat mengaktifkan transistor emitter stabilized bias. Aktifnya transistor ada arus yang ngalir dari power supply +12 V menuju relay, colector, emiter, resistor dan ke ground. Akibat adanya arus mengalir maka switch relay bergeser dari kanan ke kiri menyebabkan aktifnya LED Hijau.

2. Deteksi Air Melimpah pada Kolam Ikan Lele (Sensor Hujan)

Prinsip Kerjanya:

    Rain sensor diletakkan di tepi kolam jika terkena air maka akan ada penutupnya, berfungsi untuk mendeteksi air hujan kemudian mengubah deteksi air menjadi sinyal listrik. Sensor diberi powersupply(Vcc) = +5 V untuk menyalakan sesor. Ketika air hujan terdeteksi oleh sensor maka logicstate bernilai 1 menghasilkan tegangan input sebesar +5 V pada kaki non-inverting Voltage Follower maka Vin=Vout=5 V. Lalu dialirkan ke resistor R1=10Kohm menuju ke kaki base transistor self-bias, Karena Vbe = +0.8 V maka transistor BC547 aktif , Aktifnya transistor maka power supply 12 V mengalir menuju relay lalu ke colector->emitor->ground. Akibat coilrelay dialiri arus dan tegangan, kumparan menghasilkan medan magnet, sehingga switch relay berganti posisi yang akan mengalir ke baterai 12V dan buzzer menjadi aktif sehingga buzzer berbunyi menandakan air pada kolam melimpah.

Sistem ini menggabungkan kedua sensor sehingga kolam tetap terjaga pada level aman:

• Jika air rendah → motor ON.

• Jika hujan → buzzer ON dan motor OFF (menghindari meluap).

• Jika air cukup dan tidak hujan → semua komponen OFF kecuali indikator normal.

    Dengan cara itu, sistem ini dapat beroperasi secara otomatis untuk memastikan kestabilan air kolam dan memberikan sinyal peringatan lebih awal jika terjadi situasi berbahaya seperti banjir akibat hujan.