Alarm Anti Pencuri

Alarm Anti Pencuri
Menggunakan LDR dan SCR (Silicon Control Rectifier)
Disusun oleh :
Toni Alchofino
Anastasya
Tjung Steven
D. Hendra Purba
M. Ali Murtopo
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Bandung
2007
ABSTRAK
Dari sifat-sifat LDR (Light Dependent Resistor), dapat disusun beberapa rangkaian yang
kemudian dapat digunakan untuk berbagai macam manfaat. Salah satunya adalah alarm anti
pencuri. Alarm ini bekerja dengan mengintegrasikan dua jenis rangkaian LDR yaitu dark
operated switch dan light operated switch. Dark operated switch sering digunakan untuk
lampu taman yang menyala ketika malam tiba. Dengan mengkombinasikan kedua jenis
rangkaian ini, dapat disusun suatu rangkaian alarm anti pencuri maupun alarm kebakaran.
Dark operated switch pada rangkaian alarm anti pencuri digunakan sebagai sensing pencuri.
Ketika pencuri menghalangi penerimaan cahaya oleh LDR pada rangkaian ini, Dark operated
switch akan menyala dan mengaktifkan light operated switch yang kondisi awalnya berada
dalam keadaan gelap (misal, di dalam kotak gelap). Alarm yang terintegrasi pada rangkaian
ini akan berbunyi sebagai peringatan atau pertanda bahwa ada pencuri. Untuk rangkaian anti
kebakaran, light operated switch bisa digunakan sebagai sensing kondisi(Tentunya dengan
mengatur kesensitifan penerimaan cahaya LDR terlebih dahulu).
Rangkaian dark operated switch serta rangkain light operated switch pada umumnya
menggunakan transistor sebagai switch-nya. Pada saat kondisi cahaya terang, light operated
switch akan bekerja dan sebaliknya dark operated switch tidak bekerja. Apabila kita
menginginkan rangkaian alarm anti pencuri bekerja, rangkaian dengan menggunakan
transistor tidak begitu efektif untuk digunakan Hal ini disebabkan, ketika kondisi cahaya
kembali ke keadaan semula, alarm tidak menyala. Oleh sebab itu, digunakanlah SCR (Silicon
Controled Rectifier). SCR akan terus on ketika sekali saja dipicu untuk on sampai power
supply dihentikan.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rangkaian dark operated switch dan light operated switch yang digunakan di sini pada
awalnya berupa rangkaian yang terdiri dari rangkaian yang memanfaatkan transistor. Agar
perangkat ini lebih efektif digunakan sebagai alarm peringatan, baik itu alarm anti pencuri
maupun alarm anti tanda kebakaran, perlu digunakan suatu piranti lain yang sifat kerjanya
sesuai harapan. Piranti yang diharapkan adalah piranti elektronika yang hanya akan terus
bekerja ketika sekali saja dipicu untuk bekerja dan meskipun kondisi pemicu telah kembali ke
keadaan awal, piranti ini harus tetap bekerja sampai sumber tegangannya dicabut. Piranti
elektronika yang cocok untuk ini adalah suatu jenis thyristor yaitu SCR (Silicon Controlid
Rectifier).
Tujuan
Penggantian transistor dengan SCR dimaksudkan agar kerja alarm anti pencuri lebih efektif.
Ketika pencuri menghalangi penerimaan cahaya oleh LDR, meskipun pencuri sudah tidak
menghalangi penerimaan cahayanya, alarm akan terus aktif dan memperingatkan pemilik
rumah. Pembuatan rangkaian ini juga ditujukan sebagai salah satu tambahan perangkat anti
pencurian.
LANDASAN TEORI
1.
LDR (Light Dependent Resistor)
LDR merupakan resitor unik yang nilai resitansinya bergantung terhadap intensitas
cahaya. Untuk jenis ORP12 resistansinya berkisar 10 M Ohm saat gelap (tidak ada
cahaya) dan kurang dari 1 K Ohm saat terang (saat cahaya ada). Respons terhadap
cahaya sebagian LDR sekitar 100 ms. LDR adalah sejenis transducer input yang
bergantung cahaya.
2.
Indikator yang digunakan (LED)
Untuk indikator apakah rangkaian bekerja, digunakanlah LED. LED adalah sejenis
transducer output yang menghasilkan cahaya. LED memiliki beberapa kelebihan,
ukurannya yang kecil, memiliki masa kerja yang lama dan memerlukan sedikit arus
dibandingkan lampu filamen. LED memiliki batas arus yang diperbolehkan yaitu (0,03
Ampere) dan idealnya (0,01 Ampere). Oleh sebab itu perlu ditambahkan resistor
eksternal sebelum dialirkan arus sebelum dialirkan arus ke LED. Arus ini biasanya
menyebabkan penurunan tegangan sebesar 2 volt. Untuk menghitung seberapa besar
resistor yang diperlukan yaitu : R =
3.
SupplyVoltage − 2volt
0.01Ampere
SCR (Silicon Control Rectifier)
Cara Kerja :
Ketika Anoda positif (dialiri arus) dan Katoda negatif (digroundkan), thyristor dalam
keadaan forward bias, namun tidak akan terkonduksi (bekerja) sampai Gate dalam
keadaan positif (dialiri arus), keadaan ini terus berlanjut meskipun Gate sudah dalam
keadaan negatif (tidak ada arus). Artinya, selama Anoda positif dan Katoda negatif serta
sekali saja Gate positif, akan mengaktifkan kerja thyristor ke forward bias meskipun
Gate telah negatif.
4.
Relay
Relay merupakan mechanical switch untuk men-switch sirkuit lain on atau off. Relay
memungkinkan arus yang kecil pada rangkaian satu untuk mengontrol arus yang besar
pada sirkuit lain. Ada beberapa jenis relay. Untuk peralatan ini digunakan relay
normally open dengan voltase 6 volt dan memiliki 6 kaki.
SKEMA RANGKAIAN
A.
Skema rangkaian standar (sebelum transistor digantikan dengan thyristor). Untuk
membuat perangkat Burglar Alarm (alarm anti pencuri) diperlukan 2 perangkat
rangkaian yaitu :
(Pada kedua rangkaian ini, digunakan resistor variabel untuk mengatur sensitifitas
rangkaian terhadap cahaya)
1.
Light operated switch
Pada saat cahaya terang, hambatan LDR kecil dan mengakibatkan transistor dalam
keadaan forward bias (transistor on).
Pada saat cahaya gelap, hambatan LDR besar dan mengakibatkan transistor dalam
keadaan reverse bias (transistor off).
2.
Dark operated switch
Pada saat cahaya terang, hambatan LDR akan sangat kecil dan mengakibatkan
Transistor mengalami reverse bias (transistor off), LED tidak menyala.
Pada saat cahaya gelap, hambatan LDR akan besar sekali sekitar 10 M Ohm, sehingga
transistor mengalami forward bias (transistor on). LED menyala.
B.
Skema Rangkaian Berikut Merupakan Modifikasi dari Rangkaian sebelumnya.
(Rangkaian ini menggunakan SCR).
1.
Light operated switch (Menggunakan SCR)
Pada saat cahaya terang, hambatan LDR akan kecil sehingga Gate pada resistor
mendapatkan masukkan dan mengakibatkan thyristor mengalami forward bias dan
menyebabkan buzzer yang terintegrasi pada rangkaian ini berbunyi. Meskipun
cahaya sudah tidak terang atau gelap, thyristor akan tetap on dan menyebabkan
buzzer tetap berbunyi hingga supplay rangkaian ini dicabut.
Pada saat cahaya gelap, hambatan LDR akan besar sehingga Gate pada thyristor
tidak mendapatkan masukkan dan thyristor tetap off.
2.
Dark operated switch (Menggunakan SCR)
Pada saat cahaya terang, hambatan LDR akan sangat besar, Gate pada thyristor
tidak mendapatkan masukan dan mengakibatkan LED tetap tidak menyala.
Pada saat cahaya tidak ada, hambatan LDR akan kecil, Gate pada thyristor akan
mendapatkan masukan dan mengakibatkan LED menyala. Thyristor (SCR) akan
terus dalam keadaan forward bias (on) meskipun cahaya telah terang kembali.
Relay pada rangkaian ini dipasang dengan tujuan untuk mengantisipasi apabila
intensitas cahaya yang dihasilkan LED pada rangkaian satu tidak mencukupi
untuk menyalakan rangkaian ke-2 di bawah ini.
3.
Skema Alarm Anti Pencuri
Light Operated Switch
Dark Operated Switch
Tampak
Belakang
Tampak
Depan
LDR yang digunakan sebagai sensor cahaya
Rangkaian light operated switch berada di dalam kotak yang ditutup sehingga keadaan
awalnya
adalah gelap (rangkaian tidak bekerja dan buzzer tidak berbunyi). LDR pada
rangkaian dark operated switch diletakkan di luar kotak (Sehingga kondisi awalnya adalah
terang dan rangkainnya tidak bekerja). Namun, LED nya di dalam kotak agar sebagai
penerang di dalam kotak yang nantinya akan memicu rangkaian light operated switch bekerja.
Ketika penerimaan cahaya pada LDR seperti gambar di atas terhalangi, lampu LED
rangkainnya yang berada di dalam kotak menyala dan mengakibatkan buzzer berbunyi.
Buzzer akan tetap berbunyi terus hingga power supply dari peralatan ini dihentikan. Hal ini
disebabkan kerja SCR yang digunakan masing-masing komponen.
HASIL DAN ANALISA
Masukkan pada Gate untuk SCR disesuaikan dengan prinsip pembagi tegangan. Untuk
mengatur masukkannya agar sesuai dengan masukan minimal untuk Gate SCR, diperlukan
resistor variabel dengan rentang cukup barvariasi.
Pada rangkaian yang dihasilkan, resistor variabel yang diperlukan tidak mencukupi agar
rangkaian bekerja pada kondisi cahaya sedang. Sehingga diperlukan penerangan tambahan
pada kondisi pencahayaan ruangan.
Rangkaian alarm anti pencuri yang dihasilkan sangat sensitif terhadap cahaya yang redup.
Namun rangkaian ini terlalu sensitif sehingga meskipun bukan karena terhalangi oleh sesuatu,
rangkaian akan aktif.
Terhadap jarak penghalang, rangkaian ini cukup bekerja dengan baik meskipun jarak
maksimum yang diperlukan adalah 35 cm.
KESIMPULAN
Kesensitifan rangkaian terhadap cahaya sangat bergantung dengan hambatan variabel yang
dipasang.
Alarm anti pencuri yang menggunakan LDR kurang efektif karena rangkaiannya sangat
dipengaruhi penerimaan cahaya oleh LDR. Penerimaan cahaya ini bisa terganggu bukan
karena pencuri namun keadaan cahaya lingkungan sekitarnya. Hal ini menyebabkan alarm
bisa saja berbunyi meskipun bukan pencuri yang memicunya.
Saran
Untuk membuat alarm anti pencuri yang lebih efektif, sensor cahaya (LDR) sebaiknya
digantikan receiver cahaya infrared dan tentunya diperlukan pemancar cahaya infrared. Hal
ini disebabkan, cahaya infrared tidak tampak oleh mata biasa.
Untuk mengatur kesensitifitasan penerimaan cahaya pada rangkaian ini, diperlukan resistor
variabel dengan ukuran resistansi yang lebih besar lagi (>50K Ohm).
DAFTAR PUSTAKA
Jones,Lens.1993.Basic Electronic for Tomorrow’s World.Cambridge : Cambridge University
Press.
Sutrisno.1987. Elektronika Teori dan Penerapannya.Bandung : Penerbit ITB.
Wobschall,Darold.1987.Circuit Design for Electronic Instrumentation.USA: McGrawHill,inc.