BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
Sektor pertanian merupakan salah satu cabang pembangunan ekonomi Negara.Pada era globalisasi ini,teknologi merupakan salah satu inisiatif yang tepat untuk meningkatkan mutu dan kualiti sesuatu produk berasaskan pertanian.Kerajaan Malaysia ada menyarankan agar pertanian dapat dilakukan di kawasan perumahan penduduk tanpa melibatkan kawasan yang besar.Ianya boleh dilakukan didalam rumah.
Dalam konteks ini, untuk menghasilkan sesuatu yang berguna ia harus berdasarkan kehendak dan permintaan pengguna pada masa kini. Produk ini diberi nama ‘SMART AEROPONIK’. Produk yang telah dihasilkan merangkumi 4 litar iaitu Litar Sensor Light Dependant Resistors (LDR),Litar Sensor Pengesan Haba (Heat Sensor),Litar Water Sensor dan Litar Utama.
Litar LDR ( light dependent resistors) berfungsi mengesan cahaya untuk menghentikan penyiraman diwaktu malam kerana diwaktu malam proses fotosintesis bagi tumbuhan tidak berlaku. Litar ini terdiri daripada komponen transistor NPN 1815,perintang 330 Ώ, LED,rheostat 100K dan LDR ( light dependent resistors)
Litar Heat Sensor (NTC) digunakan untuk mengawal suhu sekitar pada tanaman untuk mengelakkan tanaman terdedah kepada kepanasan yang terlampau sehingga menyebabkan tanaman layu.Litar ini terdiri daripada komponen heat sensor(NTC),perintang 330 Ώ,transistor NPN 1815 dan rheostat 1K.
Litar Water Sensor pula digunakan sebagai pengesan di dalam takungan air.Ia bertindak apabila aras air didalam takungan berkurang dan ia akan menghantar isyarat kepada micro controller dan seterusnya mengaktifkan BUZZLE sebagai amaran kepada pengguna bahawa air didalam bekas takungan berkurangan dari paras yang ditetapkan. Litar ini terdiri daripada komponen perintang 330 Ώ,LED,transistor NPN 1815 dan 2 kabel sebagai water sensor
Litar Utama mengandungi ‘Microcontroller’ yang mengawal keseluruhan litar-litar yang lain. ‘Microcontroller’ ini akan menerima dan menghantar isyarat dari litar-litar yang lain.Litar ini menggunakan Microcontroller jenis (AT89C205) dan disambungkan kepada komponen IC 2804
1.2 Penyataan Masalah
Di kawasan bandar , pertanian tidak dapat diusahakan kerana kawasan untuk pertanian yang terhad Untuk mengatasi masalah ini,satu kaedah penanaman yang efisyen telah diperkenalkan.Konsep penanaman ini begitu mudah untuk dilakukan iaitu dengan tidak menggunakan tanah untuk tanaman.Ia hanya menggunakan satu bekas tanaman dan air sahaja.Kaedah penanaman secara AEROPONIK adalah satu cara untuk mengatasi masalah kekurangan kawasan pertanian di Bandar dan kawasan perumahan penduduk.
1.3 Objektif
Di dalam membina dan menyiapkan projek ini terdapat beberapa objektif yang ditetapkan. Antaranya :
i) Mengelakkan masalah mencari ruang untuk bercucuk tanam
ii) Mereka bentuk system penyiraman yang pintar
iii) Mengatasi masalah penggunaan tanah untuk pertanian
iv) Meningkatkan mutu dan kualiti produk pertanian yang dihasilkan
1.4 Skop
Skop atau had perlaksanaan projek perlu dibuat sebagai rujukan bagi memastikan setiap perlaksanaan projek tidak terkeluar dari objektif yang ingin dicapai. Skop perlaksanaan projek ditetapkan berdasarkan objektif atau matlamat projek. Oleh itu, projek SMART AEROPONIK ini mestilah tidak melampaui matlamat dan fungsinya. Diantaranya:-
i.) Mereka bentuk system penyiraman yang pintar
ii.) Mengatasi masalah penggunaan tanah untuk pertanian
iii.) Meningkatkan mutu dan kualiti produk pertanian yang dihasilkan
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan
Bab ini menerangkan komponen utama yang digunakan dalam menghasilkan projek ini. Selain itu juga, bab ini menerangkan kelebihan komponen utama yang digunakan.
2.2 Kajian Pengawal Utama Yang Digunakan
Di dalam projek yang dihasilkan ini, penggunaan pengawal mikro dari pengeluar Atmel digunakan. Pengawal mikro dari pengeluar Atmel digunakan kerana mudah untuk diperolehi berbanding dengan pengawal mikro dari pengeluar lain seperti Motorola. Ini kerana jika berlaku kerosakan terhadap pengawal mikro ini, ianya mudah dicari ganti di kedai elektronik.
i) Pengawal mikro
‘Microcontroller’ merupakan komputer-dalam-cip yang telah dicipta untuk kawalan alat elektronik. Ia merupakan salah satu daripada cabang pemprosesan mikro yang mementingkan kendalian mudah dan kos efektif yang rendah. Ini bercanggah dengan mikropemproses pelbagai kegunaan yang terdapat dalam komputer. Pengawal mikro pada amnya mengandungi segala ingatan dan antara muka I/O yang cukup untuk aplikasi mudah manakala mikropemproses perlu disambung kepada cip tertentu untuk memberikan fungsi yang diperlukan.
Sebuah cip ‘Microcontroller’ biasanya mempunyai ciri-ciri berikut:
i) Unit Pemproses Pusat - biasanya kecil dan mudah
ii) antara muka input/output seperti port bersiri
iii) peranti persisian seperti pemasa dan litar pemantau
iv) RAM untuk simpanan ingatan
v) ROM untuk simpanan program
vi) penjana jam - biasanya pengayun untuk kristal pemasa kuartz atau litar
Penggabungan ini mengurangkan jumlah cip serta wayar dan ruang PCB yang diperlukan untuk menghasilkan sistem yang serupa menggunakan beberapa cip berasingan. Pengawal mikro terdapat di dalam peralatan elektronik. Terdapat banyak cip pemprosesan yang boleh didapati di pasaran. Lebih daripada 50% merupakan pengawal yang ringkas manakala 20% pula terdiri daripada pemprosesan isyarat digital atau lebih dikenali sebagai cip Digital Signal Processing (DSP). Kebanyakan perkakas elektrik di rumah terdiri daripada satu atau dua alat mikropemproses pelbagai kegunaan manakala majoriti terdiri daripada mikropengawal. Ianya boleh didapati di dalam peralatan elektrikal seperti mesin basuh, ketuhar gelombang mikro dan telefon.
ii.) Programmable Logic Controller (PLC)
PLC didefinisikan oleh National Electrical Manufacturers Association of Amerika ( NEMA ) sebagai :
“ Satu sistem elektronik beroperasi digital yang digunakan di dalam persekitaran industri, yang mana menggunakan ingatan yang boleh diaturcara untuk simpanan dalaman ke atas arahan-arahan untuk melaksanakan fungsi tertentu seperti logik, turutan, pemasaan, pembilang dan pengiraan matematik untuk mengawal berbagai mesin atau proses melalui modul masukan dan keluaran digital ataupun analog”.
Jadual 2.1 : Perbandingan Antara ’Microcontroller’ Dan PLC
| Ciri-ciri | Microcontroller | PLC |
| Rekabentuk | Menggunakan ruang yang kecil | Menggunakan ruang yang besar |
| Kos | Harga yang murah | Harga yang mahal |
| Penggunaan | Sesuai untuk litar elektronik voltan rendah | Sesuai untuk mesin-mesin voltan tinggi |
| Aturcara | Agak rumit untuk diaturcara | Mudah untuk diaturcara |
| Alatganti | Mudah didapati | Sukar didapati |
| | Mudah | Rumit |
Dalam projek ini ’Microcontroller’ dipilih berdasarkan saiznya yang kecil, murah dan penggunaannya yang sesuai untuk voltan rendah. Walaupun aturcaranya lebih rumit tetapi ia dipilih kerana mudah didapati.
2.3 Kajian Komponen Utama Yang Digunakan
Setelah mengkaji kebaikan dan keburukan tiga jenis pengesan iaitu Pengesan Infrared,Light Dependent Resistor (LDR) dan Suis Penghad, jenis LDR telah dipilh untuk kegunaan projek ini. Ini kerana selain murah dan mudah diperolehi, LDR juga mempunyai kepekaan yang tinggi. Jadual 2.2 menunjukkan sensor jenis LDR dan ciri-cirinya.
Jadual 2.2 : Perbandingan Ciri-Ciri Pengesan
| JENIS SENSOR | KEBAIKAN | KEBURUKAN |
| Infrared | · Kepekaan yang tinggi | · Mahal |
| LDR (Light Dependent Resistor) | · Kepekaan yang tinggi · Murah · Mudah diperolehi. | · Memerlukan ruang yang khas, kerana ia telalu peka pada cahaya |
| Suis penghad | · Kecekapan yang baik | · Mahal · Mudah mengalami kerosakan mekanikal. |
Daripada kajian yang telah dilakukan sensor jenis Infrared dan LDR didapati mempunyai kepekaan yang tinggi berbanding dengan Suis Penghad yang mempunyai kecekapan yang tinggi. Dalam projek ini sensor LDR dipilih berdasarkan kepekaannya yang tinggi, harganya yang murah dan mudah diperolehi berbanding dengan sensor Infrared dimana harganya lebih mahal.
2.4 IC 2804
IC 2804 merupakan IC 8 unit Darlington Pair.Ia digunakan untuk menggandakan arus dan menghasilkan gandaan sama fasa maka arus tinggi ,gandaaan voltan juga tinggi
Rajah 2.1 : Litar Skematik Darlington Pair
Operasi Litar
Pengeluar Q1 dan tapak Q2 disambungkan secara terus dimana Ie=Ib2 , Q1 menggunakan sambungan common emitter
Apabila diberikan masukan,iaitu Vb1 mendapat masukan voltan pincang dan mesti melebihi daripada Vbe=0.7V , maka Q1 berfungsi.Ini memberikan gandaan arus yang tinggi disebabkan menggunakan pentambungan common collector dimana gandaan Ai=Le/Lb iaitu disekitar 25 hungga 50 kali ganda.
Ini merupakan arus yang besar berbanding dengan Ib yang kecil.Disebabkan Q1 merupakan sambungan common collector,dimana tapak=masukan dan pengeluar=keluaran , ini menghasilkan keluaran sama fasa
Apabila pengeluar Q1 memberikan voltan lebih daripada 0.7V iaitu,voltan pincang bagi keluaran Q2 akan beroperasi.Disebabkan Q2 menggunakan sambungan common emitter , ianya menyebabkan keluaran Q2 terbalik fasa.
Q1 menghasilkan arus untuk tapak Q2 sekiranya gandaan bagi kedua-dua transistor adalah 100,jadi arus dasar untuk Q1 adalah hanya 1/100 daripada arus pemungut .Walaubagaimanapun arus pemungut yang sama juga membentuk arus dasar untuk Q2 dan ianya hanya 1/100 daripada arus pemungut Q2.
Kesannya ialah gandaan bagi keseluruhan litar adalah sama dengan Hfe untuk Q1 digandingkan dengan Q2.Oleh itu Hfe keseluruhan NPN transistor adalah lebih tinggi daripada transistor biasa.
Ini membolehkan kita menghasilkan litar yang sama nilai dengan menggunakan dua transistor gandingan Darlington ialah:
i.) Meningkatkan nilai beta
ii.) Meningkatkan nilai gandaan arus
iii.) Galangan masukan adalah tinggi
2.4.1 SWITCHING ULN2804
Pin Connection
Rajah 2.2 : Binaan Dalaman IC ULN2804
Rajah 2.3 : Schematic Diagram ULN2804
Rajah 2.4 : Test Circuits ULN2804
2.5 PERINTANG
Perintang merupakan komponen elektronik yang paling kerap digunakan pada mana-mana litar elektronik, alatan elektronik dan juga projek elektronik. Perintang berfungsi merintangi atau menghadkan pengaliran voltan melaluinya. Ia juga berfungsi sebagai pembahagi voltan. Perintang mempunyai dua kaki yang tiada berkutub positif dan ysteme. Penyambungan pada litar tidak memerlukan penyambungan kaki yang khusus. Nilai rintang perintang di sebut Ohm yang berbentuk Ω. Ia mengandungi nilai-nilai yang berperingkat-peringkat seperti dari Ohm meningkat ke Kilo Ohm (K) hingga ke Mega Ohm (M).
Perintang boleh dibahagi kepada 2 jenis iaitu perintang tetap dan perintang boleh ubah.
Perintang tetap yang biasa digunakan ialah :
i.) Perintang komposisi karbon.
ii.) Perintang selaput karbon.
iii.) Perintang wayar berlilit.
iv.) Perintang selaput logam oksida.
Perintang boleh ubah yang biasa digunakan ialah :
i.) Perintang pre-set.
ii.) Reostat.
iii.) Meter upaya.
iv.) Potentionmeter.
Kepanasan yang berlebihan terhadap perintang boleh menyebabkan suatu perintang itu terbakar. Dengan itu , untuk selamat menggunakan perintang dalam litar , mestilah mengetahui nilai perintang tersebut. Bagi perintang yang bersaiz besar , nilai perintangnya dicatatkan pada badan perintang tersebut dan bagi perintang bersaiz kecil nilai perintangnya ditentukan dengan menggunakan kod warna perintang melalui ystem jalur warna. Daripada ystem ini , had terima juga dapat diketahui. Perintang juga boleh diukur nilainya dengan menggunakan jangka meter ohm.
2.5.1 CIRI-CIRI PERINTANG TETAP
| JENIS PERINTANG | CIRI-CIRI |
| Komposisi karbon | · Kadaran kuasa : 1/16-3 W. · Rintangan : 1-25 M. · Digunakan di dalam litar yang berkuasa rendah bagi semua frekuensi yang tidak begitu stabil. |
| Selaput Karbon | · Kadaran kuasa : 1/8-3 W. · Rintangan : 1-20 M. · Digunakan di dalam litar yang berkuasa rendah bagi semua frekuensi. |
| Wayar berlilit (besar) | · Kadaran kuasa 1-300W. · Rintangan : 0.1-400M. · Digunakan di dalam litar yang memerlukan ketahanan · pada kesemua keadaan bagi mencapai suatu lesapan kuasa yang agak tinggi. |
| Wayar berlilit (kecil) | · Kadaran kuasa ¼ -2 W. · Rintangan : 1-5 M. · Digunakan di dalam litar yang memerlukan ketepatan yang tetap atau kosisten pada kegunaan yang kritikal. |
| Selaput logam oksida | · Kadaran kuasa 1/8-2 W. · Rintangan 1-22 M. · Digunakan di dalam litar berkuasa rendah yang memerlukan lebih tinggi nilainya daripada yang diperolehi oleh perintang jenis karbon. |
Jadual 2.3 : Ciri-ciri Perintang Tetap
2.5.2 KOD WARNA PERINTANG
Untuk mengetahui nilai rintangan pada perintang adalah dengan mengetahui kod warna perintang. Kod warna ini terdapat pada badan perintang dan setiap warna mewakili nilai tertentu. Perkara penting untuk anda mesti tahu adalah mengenali warna atau anda bukan seorang buta warna. Sila lihat rajah di bawah ini senarai warna beserta dengan nilai yang diwakili.
 |
| Warna | Jalur 1 No. 1 | Jalur 2 No. 2 | Jalur 3 Pendarab | Jalur 4 Had Terima |
| Hitam | 0 | 0 | 1 | - |
| Coklat | 1 | 1 | 10 | - |
| Merah | 2 | 2 | 100 | - |
| Jingga | 3 | 3 | 1000 | - |
| Kuning | 4 | 4 | 10000 | - |
| Hijau | 5 | 5 | 100000 | - |
| Biru | 6 | 6 | 1000000 | - |
| Ungu | 7 | 7 | 10000000 | - |
| Kelabu | 8 | 8 | 100000000 | - |
| Putih | 9 | 9 | 1000000000 | - |
| Emas | | | 0.1 | ± 5% |
| Perak | | | 0.01 | ± 10% |
| Tiada | | | | ± 20% |
Jadual 2.4 : Kod warna perintang
2.5.3 PENGIRAAN NILAI PERINTANG
 |
Kuning Ungu ´ Merah Had terima
4 7 ´ 100 = 4700W atau 4.7 kW
Rajah 2.5.3 : Pengiraan Warna Perintang
Oleh itu, namaan perintang ialah 4.7 kW
Diberi :
Jalur had terima ialah emas iaitu ± 5%.
Oleh itu, had terima = ± 4700W ´ 0.05
= ± 235W
Oleh itu, julat nilai rintangan = (4700W + 235W) hingga (4700W - 235W)
= 4935W (had atas) hingga 4465W (had bawah)
2.5.4 PERINTANG BOLEH LARAS
Perintang boleh laras merupakan perintang yang mempunyai nilai rintangan yang boleh dilaraskan secara mekanikal sama ada dengan cara pusingan ataupun secara sliding. Ia juga selalu disebut sebagai VR. VR mempunyai pelbagai bentuk dan saiz. Ia juga mempunyai nilai rintangan yang berbeza-beza sama seperti memilih perintang tetap.
Jenis-jenis VR adalah jenis potentiometer, preset. Saiz bagi setiap VR adalah berbeza-beza mengikut nilai rintangan, pengeluar kilang, jenama. Namun begitu, saiz kaki bagi setiap VR yang adalah standard atau sama mengikut saiz piawaian. VR tiada polariti tetapi ia mempunyai 3 kaki yang mana anda perlu ketahui dan kenali ketiga-tiga kaki ini.
Untuk membaca nilai rintangan terdapat dua cara yang mudah.
i.) Membaca nilai rintang yang dicetak pada komponen tersebut
ii.) Mengukur nilai rintangan maksima dengan menggunakan meter pelbagai julat Ohm
VR biasanya mempunyai 3 kaki yang mana kaki tengah adalah kaki yang mesti digunakan untuk penyambungan komponen. Manakala salah satu kaki digunakan untuk fungsi pelarasan nilai rintangan.
VR juga selalu disebut sebagai potentiometer atau reostat. Potentiometer mempunyai 3 terminal manakal reostat mempunyai 2 terminal. Biasanya reostat digunakan untuk kegunaan litar berarus tinggi seperti pengawal kecerahan lampu. Satu lagi jenis VR adalah jenis preset atau jenis trimmer pot. Ianya bersaiz kecil dan mempunyai 2 atau 3 terminal. Harganya murah berbanding VR yang lain.
2.6 KAPASITOR
Kapasitor merupakan satu komponen elektronik yang dapat menyimpan cas elektrik. Ia juga dikatakan sebagai satu komponen elektronik yang mempunyai dielektrik yang disambung secara selari dan terletak di antara 2 plat logam. Ia bertindak sebagai untuk menyimpan cas dan menyahcas apabila diperlukan oleh litar.
 |
Rajah 2.6.1 : Gambarajah dalam kapasitor
Kapasitor biasanya digunakan untuk tujuan menstabilkan voltan pada litar , penapis penghalang arus terus dan sebagainya. Terdapat beberapa jenis kapasitor yang boleh digunakan. Antaranya ialah :
Terdapat beberapa jenis kapasitor tetapi hanya dua jenis yang utama:
i.) Jenis Elektrolit
ii.) Jenis Bukan Elektrolit
Jenis Bukan Elektrolit
ia juga dikenali sabagai kapasitor tidak berkutub. Ia tiada kutub positif dan negatif. Pemasangannya tidak kisah ikut kaki mana sekali pun. Kapasitor jenis cakera adalah yang biasa sekali digunakan dalam litar elektronik. Yang lain adalah seperti kapasitor jenis mika dan jenis seramik. Kapasitor jenis cakera berwarna coklat dan bentuknya seperti cakera.
Jenis – jenis kapasitor bukan elektrolit.
i.) Kapasitor jenis udara.
ii.) Kapasitor mika.
iii.) Kapasitor kertas.
iv.) Kapasitor seramik.
2.6.1 Kapasitor jenis seramik.
Kapasitor ini menyediakan nilai kemuatan yang rendah. Komponennya terdiri daripada satu cakera atau rod seramik sebagai dielektrik dan 2 bilah perak yang dimasukkan ke dalam seramik dan kemudian bertindak sebagai plat. Nilai kemuatan adalah antara 0.5pF hingga 0.1uF pada voltan kendalian hingga 500 volt A.T. Ia juga digunakan dalam litar frekuensi yang tinggi untuk perubahan suhu yang meluas.
2.6.2 Kapasitor jenis mika.
Kapasitor jenis ini berkualiti tinggi. Komponennya terdiri daripada beberapa plat keranjang logam yang dibentuk berlapis-lapis serta selang-seli oleh mika sebagai dielektrik. Susunan ini diletakkan di dalam bekas plastik atau logam. Nilai kemuatannya adalah antara 25pF hingga 0.250uF pada voltan kendalian sehingga 2KV A.T. Ia digunakan pada litar frekuensi tinggi.
2.6.3 Kapasitor jenis elektrolit.
ia juga dikenali sebagai kapasitor berpolariti positif dan negatif. Kapasitor jenis ini biasanya digunakan bagi nilai kapasitan yang besar. Namun begitu kapasitor jenis ini kurang stabil atas sebab ianya mudah dipengaruhi oleh suhu dan juga kesan fizikal yang lain berbanding jenis bukan elektrolitik yang lebih stabil. Harganya juga agak mahal berbanding yang lain.
Kapasitor jenis elektrolit biasanya digunakan untuk mengurangkan beberapa gelombang dalam gerakan voltan terutamanya penerus. Kapasitor jenis elektrolit mudah digunakan kerana ia terdapat kekutuban positif dan negatif serta nilai yang dilabelkan dalam badan kapasitor tersebut dan ia berfungsi sebagai penstabil voltan. Elektrolitik yang digunakan terdiri dari jenis borax , fosfat atau karbonat. Kapasitor ini mempunyai nilai kemuatan yang tinggi iaitu lebih kurang 1uF hingga 1000uF.
Pengiraan untuk kapasitor yang tidak mempunyai kekutuban dan nilai yang dicatat pada badan kapasitor adalah dengan menggunakan satu siri tiga nombor , cara untuk membaca adalah seperti berikut :
Nombor ketiga |
Nombor pertama dan kedua
Rajah 2.6.3 : Pengiraan Kapasitor
Contoh pengiraan :
102
=10 X 10²pF
=1000
1000
=1nF
2.7 TRANSISTOR
Komponen transistor meruapakan komponen aktif tidak seperti perintang dan kapasitor yang merupakan komponen pasif. Komponen aktif mengandungi bahan binaan aktif seperti Silikon, Germanium dan sebagainya yang meruapan bahan separa pengalir yang penting dalam transistor.
Transistor berfungsi sebagai penguat. Ia menguatkan voltan dan arus mengikut penyambungan litar tertentu. Selain itu juga transistor boleh berfungsi sebagai suis. Suis elektronik. Kaki transistor adalah 3 iaitu Base (tapak), Collector (pemungut) dan Emitter (pengeluar/ pemancar). Ketiga-tiga kaki ini mempunyai fungsi tertentu.
Transistor adalah komponen yang penting dalam satu litar elektronik kerana ia mempunyai pelbagai fungsi. Transitor dibina daripada cantuman bahan jenis-P dan jenis-N. Ia mengandungi 3 lapisan iaitu N-P-N atau P-N-P.
Rajah dibawah (Rajah 2.7.1) , menunjukkan struktur binaan transistor di mana bahan jenis-P diapit di tengah-tengah di antara dua lapisan bahan jenis-N. Ia biasanya di sebut transistor jenis N-P-N. Ketiga-tiga lapisan ini masing-masing menerbitkan terminal atau kaki. Terminal tengah dinamakan tapak dan dua lagi dinamakan pengeluar dan pemancar.
 | |||||
 | |||||
 | |||||
Rajah 2.7.1(a) : Binaan Rajah 2.7.1(b) : Simbol
Rajah 2.7.1(a) : Struktur binaan dan simbol transistor kuasa(N-P-N)
Rajah 2.7.1(b) di atas ialah lukisan simbol skematik bagi transistor tersebut.
Terminal pengeluar (E) disimbolkan sebagai anak panah. Arah anak panah itu pula akan menentukan jenis transistor itu. Jika kepala anak panah menghala keluar dari tapak menunjukkan ke arah pengeluar , maka transistor itu ialah jenis N-P-N.
Struktur binaan bagi transistor jenis N-P-N ditunjukkan pada rajah 2.7.1(a) dimana bahan jenis-P diapit di tengah-tengah di antara dua lapisan bahan jenis-N. Namun demikian tidak ada perbezaan pada nama-nama terminal setiap lapisan itu.
 | |||||
 | |||||
| |||||
Rajah 2.7.2(a) : Binaan Rajah 2.7.2(b) : Simbol
Rajah 2.7.2 (b) : Struktur binaan dan simbol transistor kuasa(P-N-P)
Rajah 2.7.2(b) di atas ialah lukisan simbol skematik bagi transistor P-N-P tersebut. Terminal pengeluar (E) disimbolkan sebagai anak panah. Arah anak panah itu pula akan menentukan jenis transistor itu. Jika kepala anak panah menghala ke dalam dari tapak menunjukkan ke arah transistor , maka transistor itu ialah jenis P-N-P.
Struktur binaan bagi transistor jenis P-N-P ditunjukkan pada rajah 2.7.2(a) dimana bahan jenis-N diapit di tengah-tengah di antara dua lapisan bahan jenis-P. Namun demikian tidak ada perbezaan pada nama-nama terminal setiap lapisan itu.
2.7.1 Cara membaca kod transistor
Untuk membaca kod transistor, hanya perlu membaca label yang tertera pada badan transistor tersebut. Contohnya seperti C9013, 2N3904, 2N2222, BC107B dan sebagainya.
Kod yang mulanya dari abjad B atau A. Sebagai contoh BC108, BC554, BC478 dan sebagainya. Abjad B bermaksud silikon, A adalah germanium. Abjad kedua adalah C bermaksud frekuensi audio kuasa rendah. D bermaksud frekuensi audio kuasa tinggi. F bermaksud frekuensi tinggi kuasa rendah. Abjad selain yang disebutkan tadi menunjukkan transistor khas. Kadang kala terdapat kod yang mempunyai abjad di belakang seperti BC108B menunjukkan versi transistor tersebut.
Jika dalam diagram litar menyatakan penggunaan transistor BC108B, bermakna mesti menggunakan transistor tersebut. Jika diagram litar menunjukkan transistor BC108, boleh gunakan apa sahaja versi transistor tersebut seperti BC108B atau BC108C.
Terdapat transistor yang mempunyai kod di hadapannya TIP. TIP bermaksud Texas Instrument Transistor. Kod dibelakangnya menunjukkan versinya yang mempunyai penggunaan voltan tersendiri.
Terdapat transistor yang mempunyai kod di hadapannya TIP. TIP bermaksud Texas Instrument Transistor. Kod dibelakangnya menunjukkan versinya yang mempunyai penggunaan voltan tersendiri.
Kod 2N menunjukkan ia adalah transistor dan kod dibelakangnya pula merupakan kod khas bagi transistor tersebut. Tiada logik nyata yang menggambarkan kod tersebut.
2.8 DIOD
Diod merupakan komponen elektronik yang diperbuat daripada bahan semikonduktor. Komponen ini mempunyai dua punca sambungan luar bagi kegunaan pendawaian pada litar. Diod boleh di dapati dalam pelbagai bentuk dan saiz. Ciri-cirinya ialah arus mengalir pada diod dalam satu arah sahaja iaitu dari katod ke anod. Diod mempunyai elektrod iaitu katod dan anod. Sambungan mestilah betul kepada litar. Katod di tanda pada badan diod berbentuk lingkaran berwarna merah atau hitam.
|
|
|
|
|
|
Rajah 2.8.1(a) : Binaan diod Rajah 2.8.1(b) : Simbol skematik diod
Rajah 2.8.1 : Struktur binaan dan simbol diod.
Diod digunakan mengikut kegunaan pada litar. Keupayaan diod menampung aliran arus yang maksima perlu diambil kira. Had terima voltan juga perlu diketahui. Diod boleh dikenalpasti melalui label badannya. Contohnya IN4001 , OA91 dan BY127. Had arus dan voltan boleh dirujuk pada buku manual.
Diod boleh didapati dalam pelbagai jenis mengikut keupayaan dan fungsinya didalam litar. Sungguhpun ia mempunyai berlainan fungsi tetapi diod tetap bekerja pada sifat diod iaitu diod mengalirkan arus dalam satu arah sahaja. Jenis diod yang boleh didapati adalah seperti berikut :
i.) Diod kuasa.
ii.) Diod isyarat.
iii.) Diod zener.
iv.) Diod pemancar cahaya.
Diod yang paling moden kini diasaskan dari simpang p-n semikondutor. Dalam diod p-n diod, arus konvensional boleh mengalir dari sisi jenis-p (anod) ke sisi jenis-n (katod) tetapi bukan dalam arah yang bertentangan. Satu lagi jenis diod semikonduktor, diod Schottky, dibentuk dari hubungan antara logam dan semikonduktor berbanding simpang p-n.
Lengkok cirian arus-voltan atau I-V diod semikonduktor disebabkan oleh keadaan yang dipanggil lapisan runtuh atau medan runtuh yang wujud di simpang p-n antara semikonduktor yang berbeza. Apabila simpang p-n tercipta, jalur pengkonduksian elektron (bergerak) dari kawasan terdop-N ke kawasan terdop-P yang mempunyai banyak lohong (tempat bagi elektron mengisinya) yang digabungkan semula dengan elektron. Apabila elektron yang bergerak bergabung semula ke dalam lohong, lohong akan menghilang dan elektron tersebut tidak akan bergerak. Maka, dua pembawa cas telah hilang. Kawasan sekitar simpang p-n menjadi runtuh atau berkurangan pembawa cas lalu bertindak sebagai penebat.
Walau bagaimanapun, lebar runtuh tidak boleh membesar tanpa had. Bagi setiap pasangan elektron-holong yang bergabung, ion pendopan bercas positif akan tertinggal di kawasan terdop-N dan ion pendopan bercas negatif akan tertinggal di kawasan terdop-P. Apabila penggabungan semual itu berlaku, semakin banyak ion dicippta dan meningkatkan medan elektrik melalui medan runtuh yang bertindak memperlahankan lalu memberhentikan penggabungan. Pada ketika ini, terdapat keupayaan 'terbina dalam' merentangi medan runtuh. Jika voltan luaran diletakkan merentangi diod dengan kekutuban yang sama dengan keupayaan terbina dalam, medan runtuh akan terus bertindak sebagai penebat yang menghalang pengaliran arus. Walau bagaimanapun, jika kekutuban voltan luar melebigi keupayaan terbina dalam, penggabungan semula masih boleh berlaku dalam arus elektrik yang besar yang melalui simpang p-n.
Bagi diod silikon, keupayaan terbina dalam dianggarkan 0.7V. Maka, jika arus luaran melalui diod, lebih kurang 0.7V akan terbentuk merentasi diod apabila kawasan terdop-P adalah positif terhadap kawasan terdop-N dan diod dikatakan 'terpasang'.
Rajah 2.8.1 Cirian I-V bagi diod simpang P-N (tidak mengikut skala).
Cirian I-V diod boleh dianggarkan oleh dua kawasan operasi. Di bawah beza keupayaan tertentu di antara dua arah, lapisan runtuh mempunyai lebar yang jelas, dan diod boleh dianggap seperti litar terbuka (tidak mengalirkan arus). Apabila beza keupayaan meningkat, pada satu tahap, diod akan mula membenarkan cas mengalir yang kini ia boleh dianggap sebagai penghubung dengan rintangan sifar (atau sekurang-kurangnya sangat kecil). Lebih tepat lagi, (fungsi pindahan) adalah berentak logaritma, tetapi terlalu tajam sehingga ia kelihatan seperti lengkok sudut yang dilihat dari jauh.
Bagi diod silikon biasa pada arus yang tertentu, voltan yang merentasi diod adalah lebih kurang 0.6 hingga 0.7 volt. Nilai tersebut berbeza bagi diod jenis lain - diod Schottky boleh serendah 0.2 V dan diod pemancar cahaya (LED) boleh mencecah 1.4 V atau lebih (LED biru boleh mencecah 4.0 V).
Merujuk imej cirian I-V, pada kawasan pincang songsang bagi diod penerus P-N yang biasa, arus merentasinya sangat rendah (dalam julat µA) bagi semua voltan songsang hingga ke titik yang dipanggil voltan-songsang-puncak (PIV). Menjelang titik ini, satu proses yang dipanggil runtuhan songsang berlaku yang menyebabkan peranti dimusnahkan dengan penambahan arus yang tinggi. Bagi diod yang tertentu seperti diod runtuh atau zener, konsep PIV tidak digunapakai memandangkan ia mempunyai runtuhan sendiri melepasi arus songsang tertentu seolah-olah voltan songsang ditetapkan pada nilai yang diketahui (yang dikenali sebagai voltan zener). Peranti tersebut, walau bagaimanapun, mempunyai had maksimum bagi arus dan kuasa dalam medan Zener.
Persamaan diod Shockley (dinamakan sempena nama William Bradford Shockley) adalah cirian I-V bagi diod unggul sama ada pincang hadapan ataupun songsang (ataupun tidak berpincang). Ia diterbitkan dari andaian yang satu-satunya proses untuk meningkatkan arus dalam arus adalah hanyutan, pembauran, dan penjanaan-penggabungan-semula suhu. Ia juga mengandaikan yang arus penjanaan-penggabungan-semula dalam medan runtuh adalah tidak jelas. Ini bermakna yang persamaan Shockley tidak mengambil kira proses yang terlibat dalam runtuhan songsang dan penjanaan-penggabungan-semula yang melibatkan foton. Sebagai tambahan, ia tidak menerangkan "penidak-rataan" lengkok I-V bagi pincang hadapan yang tinggi yang disebabkan rintangan dalam dan tidak menerangkan sisihan yang praktikal pada pincang hadapan yang sangat rendah terhadap arus penjanaan-penggabungan-semula dalam medan runtuh.
, di mana,
I adalah arus diod,
IS adalah factor skala yang dipanggil arus tepi,
VD adalah voltan merentasi arus
VT adalah voltan suhu
dan n adalah pekali pemancaran.
Pekali pemancaran n berubah sekitar 1 dan 2 bergantung kepada proses pembuatan dan jenis bahan semikonduktor malah dalam banyak kes, ia dianggap lebih kurang satu. Voltan suhu VT adalah sekita 25.2 mV pada suhu bilik (sekitar 25oC atau 298K) dan sentiasa malar. Ia ditakrifkan sebagai:
, di mana,
e adalah magnitud cas bagi satu elektron (cas asas),
k adalah pemalar Boltzmann
T adalah suhu mutlak bagi simpang p-n.
2.9 Diod pemancar cahaya (LED)
Diod pemancar cahaya atau LED merupakan sejenis diod semikonduktor yang menghasilkan cahaya tidak koheren berspektrum sempit apabila dikenakan voltan elektrik secara ke hadapan melalui simpang p-n. Prinsip tersebut dikenali sebagai elektroluminesasi.
LED dikeluarkan dalam pelbagai jenis warna cahaya, bergantung kepada jenis semikonduktor yang digunakan.
Sebagaimana diod biasa, LED terdiri daripada cip semikonduktor yang didopkan untuk menghasilkan semikonduktor jenis positif atau negatif. Kedua-dua semikonduktor positif dan negatif dicantumkan bagi membentuk satu simpang p-n.Arus elektrik bergerak dari bahagian p, atau anod, ke bahagian n, atau katod.
Pembawa cas - elektron dan lubang - mengalir ke simpang dari elektrod dengan voltan berbeza. Apabila elektron bertemu dengan lubang, ia akan jatuh ke tahap tenaga lebih rendah, dan melepaskan tenaga dalam bentuk foton.
Panjang gelombang cahaya dipancarkan, dan dengan itu warnanya, bergantung kepada jurang jalur tenaga bagi bahan yang digunakan yang membentuk simpang p-n. Di dalam diod silikon dan germanium, elektron dan lubang bergabung semula oleh transisi bukan radiatif yang tidak menghasilkan sebarang keluaran optikal. Bahan yang digunakan di dalam LED mempunyai jurang jalur terus dengan tahap tenaga menghasilkan gelombang inframerah, cahaya tampak, ataupun gelombang ultraungu.
Pada awalnya, LED dibuat menggunakan semikonduktor galium arsenida, tetapi kemajuan sains dan teknologi membolehkan LED dibuat bagi menghasilkan panjang gelombang cahaya yang lebih pendek, membolehkan pelbagai warna LED yang lain dihasilkan.
Warna cahaya yang dihasilkan LED bergantung kepada semikonduktor yang digunakan seperti berikut:-
i.) Aluminium galium arsenida (AlGaAs)- merah dan inframerah
ii.) Aluminium galium fosfida (AlGaP) - hijau
iii.) Aluminium galium indium fosfida - jingga-merah berkecerahan tinggi, jingga, kuning dan hijau
iv.) Galium arsenida fosfida (GaAsP) - merah, jingga-merah, jingga dan kuning
v.) Galium fosfida - (GaP) - merah, kuning dan hijau
vi.) Galium nitrida (GaN) - hijau, hijau tulen (atau hijau zamrud), dan biru serta putih (jika ada Batas Kuantum AlGaN)
vii.) Indium galium nitrida (InGaN) - hampir ultraungu, hijau kebiruan dan biru
viii.) Silikon karbida (SiC) sebagai substrat - biru
ix.) Silikon (Si) sebagai substrat - biru (dalam pembangunan)
x.) Nilam (Al2O3) sebagai substrat - biru
xi.) Zink selenida (ZnSe) - biru
xii.) Berlian (C) - ultraungu
Rajah 2.9.2.1 : gambarajah menunjukkan kekutuban LED
2.9.3 Cara mengenal pasti kekutuban LED.
Tidak seperti lampu pijar yang boleh disambungkan tidak mengira kekutuban untuk berfungsi, LED hanya boleh menyala jika disambung mengikut kekutuban yang betul. Jika disambung dengan kekutuban yang salah, arus yang sangat sedikit dapat mengalir, menyebabkan tiada cahaya terhasil. Sesetengah LED boleh menyala jika disambungkan pada arus ulang-alik (AC), tetapi ia hanya akan menyala semasa voltan positif, menyebabkan LED berkelip mengikut frekuensi bekalan AC.
Sungguhpun kaedah yang 100% boleh diharap untuk mengenal pasti kekutuban LED adalah dengan membaca lembaran data LED, cara lain yang juga boleh diharap adalah seperti berikut:-
| + | − | |
| terminal: | anod (A) | katod (K) |
| kaki: | panjang | pendek |
| luaran: | bulat | pipih |
| dalaman: | kecil | besar |
| pendawaian: | merah | hitam |
Jadual 2.9.3 : Cara mengenal pasti kekutuban LED
| Warna | Beza keupayaan |
| Inframerah | 1.6 V |
| Merah | 1.8 V ke 2.1 V |
| Jingga | 2.2 V |
| Kuning | 2.4 V |
| Hijau | 2.6 V |
| Biru | 3.0 V ke 3.5 V |
| Putih | 3.0 V ke 3.5 V |
| Ultraungu | 3.5 V |
Jadual 2.9.3 : Beza keupayaan setiap LED mengikut warna
2.9.4 Kelebihan dan kelemahan LED
Kelebihan
i.) LED menghasilkan lebih cahaya bagi setiap watt berbanding lampu pijar.
ii.) LED boleh menghasilkan warna tertentu tanpa memerlukan sebarang penapis cahaya seperti yang digunakan pada lampu tradisional, sekaligus menjimatkan kos.
iii.) Pembungkusan pepejal LED boleh direka bagi menumpukan cahayanya.
iv.) Bila dimalapkan, warna LED boleh dikekalkan, tidak seperti lampu pendaflour yang akan berubah warnanya kepada kekuningan apabila voltan dikurangkan.
v.) LED sesuai digunakan bagi aplikasi dengan kitar hidup-padam yang tinggi seperti lampu brek, tidak seperti lampu pijar yang mempunyai kitar hidup-padam yang lebih pendek.
vi.) Sebagai komponen keadaan pepejal, LED sukar dirosakkan akibat hentakan mekanikal.
vii.) LED mempunyai jangka hayat yang sangat panjang, sehingga antara 100,000-1,000,000 jam penggunaan.
viii.) LED akan gagal dengan menjadi malap mengikut masa, tidak seperti lampu pijar yang boleh terbakar secara tiba-tiba.
ix.) LED menyala dengan kadar yang pantas, iaitu beberapa mikrosaat bagi LED merah.
x.) LED adalah kecil dan boleh dimuatkan pada papan litar bercetak.
xi.) LED tidak mengandungi raksa sebagaimana lampu kalimantang.
i.) Kos per lumen bagi LED adalah lebih mahal berbanding lampu pijar. Namun demikian, kos penggunaannya dapat menampung kelemahan ini kerana LED amat menjimatkan tenaga elektrik.
ii.) Prestasi LED amat bergantung kepada persekitaran. Prestasi LED akan menjadi kurang baik jika digunakan pada suhu tinggi, menyebabkannya gagal.
iii.) LED mesti digunakan mengikut voltan yang betul.
iv.) LED hanya memancarkan cahaya pada satu arah serta dengan sudut kecil berbanding lampu pijar atau lampu kalimantang pada lumen yang sama.
v.) LED kurang sesuai digunakan dalam aplikasi yang memerlukan penumpuan cahaya yang sangat tajam. Dalam kes ini, laser atau LED laser lebih sesuai.
2.10 GEGANTI (RELAY)
Relay adalah sejenis peranti separa mekanikal dan separa elektronik. Ia adalah sejenis suis. Relay tidak menjana sebarang voltan apatah lagi sebarang arus. Seperti juga satu suis biasa, relay juga bertindak seperti suis. Suis yang boleh disamakan dengan relay adalah suis dua hala.
Relay terdapat 5 kaki tidak seperti suis dua hala biasa yang ada 3 kaki dan manusia normal ada 2 kaki. 3 kaki untuk binaan suisnya dan 2 kaki lagi adalah sambungan ke punca voltan. 2 kaki yang disambung pada punca voltan adalah coil atau gegelung yang terdapat di dalam relay. Ia bertindak sebagai magnet menarik plat besi.
Jika dilihat pada suis biasa, kita menggunakan tangan untuk menggerakkan butang atau slide suis tersebut. Bagi relay, gegelung atau coil yang menggerakkan plat besi yang sama seperti butang atau slide suis. Kaki gegelung pada relay tiada polariti positif dan negatif.
Relay terdapat 5 kaki tidak seperti suis dua hala biasa yang ada 3 kaki dan manusia normal ada 2 kaki. 3 kaki untuk binaan suisnya dan 2 kaki lagi adalah sambungan ke punca voltan. 2 kaki yang disambung pada punca voltan adalah coil atau gegelung yang terdapat di dalam relay. Ia bertindak sebagai magnet menarik plat besi.
Jika dilihat pada suis biasa, kita menggunakan tangan untuk menggerakkan butang atau slide suis tersebut. Bagi relay, gegelung atau coil yang menggerakkan plat besi yang sama seperti butang atau slide suis. Kaki gegelung pada relay tiada polariti positif dan negatif.
Untuk penyambungan kaki relay dengan litar lain seperti litar lampu atau kipas, sambungkan pada kaki Common dan Normally Open. Atau pun pada kaki Common dan Normally Closed. Pilih salah satu. Untuk tujuan menghidupkan alatan, pilih cara pertama dan jika mahukan alatan dimatikan apabila relay ON, pilih cara kedua. Pastikan alatan yang disambung disertakan dengan punca voltan kuasa.
Pada asasnya relay mempunyai 5 kaki seperti yang biasa digunakan dalam litar projek. Dua kaki digunakan untuk sambungan ke litar elektronik dan binaan dalamnya merupakan satu gegelung elektromagnat untuk menggerakkan suis. Ia tiada polariti. Kaki tengah adalah Common. Manakala dua suis lagi adalah NC dan NO. Di mana NC adalah Normally Closed dan NO adalah Normally Open. Untuk tujuan menghidupkan litar kedua, C dan NO digunakan. Manakala untuk mematikan litar kedua, C dan NC digunakan. Kerosakan sering berlaku pada gegelungnya. Anda boleh uji kerosakan relay pada kaki gegelungnya dengan mengukur rintangan gegelung tersebut. Jika tiada bacaan, gegelung putus dan rosak.
Relay terdapat dalam pelbagai bentuk, saiz dan niali voltan. Biasanya voltan yang digunakan adalah 5 volt, 9 volt, 12 volt dan sebagainya. Untuk menggerakkan relay anda memerlukan transistor sebagai pemicu relay. Kebanyakan keluaran IC tidak boleh menghidupkan relay secara terus kerana voltan keluarannya tidak mampu untuk menghidupkan relay.
Relay terdapat dalam pelbagai bentuk, saiz dan niali voltan. Biasanya voltan yang digunakan adalah 5 volt, 9 volt, 12 volt dan sebagainya. Untuk menggerakkan relay anda memerlukan transistor sebagai pemicu relay. Kebanyakan keluaran IC tidak boleh menghidupkan relay secara terus kerana voltan keluarannya tidak mampu untuk menghidupkan relay.
Rajah 2.10 : Geganti (Relay)
BAB 3
METADOLOGI
3.1 Pengenalan
Metadologi merupakan kaedah-kaedah atau tatacara yang digunakan bagi melaksanakan projek secara terperinci. Langkah-langkah ini sangat penting dalam melaksanakan projek ini bagi memastikan projek ini berjaya disiapkan pada masa yang telah ditetapkan. Di samping itu juga, terdapat cara-cara untuk menguji litar pasang siap.
Dalam menghasilkan sesuatu projek, beberapa langkah yang perlu dilalui sebelum projek berkenaan siap. Langkah-langkah ini perlu dilakukan dengan penuh ketelitian agar dapat menghasilkan sesuatu projek yang bermutu dan berkualiti. Dalam menghasilkan projek ini, terdapat beberapa langkah telah dilakukan. Penerangan seterusnya akan menerangkan langkah Metadologi
3.2 Pemilihan Tajuk
Pemilihan tajuk merupakan langkah yang paling awal ditempuhi sebelum memulakan kerja-kerja yang berkaitan dengan projek. Tajuk projek yang dicari perlulah bersesuaian dengan taraf Diploma kerana merupakan satu projek akhir sepanjang pengajian dalam kursus Diploma Kejuruteraan Elektrik ini.
Selain itu, pemilihan projek yang bersesuaian membantu daya pemikiran yang kreatif dan inovatif di samping ia melambangkan taraf pemikiran seseorang individu dan setinggi mana taraf pengetahuan individu tersebut dalam aspek-aspek yang melibatkan penggunaan elektrik dan elektronik.
Selepas projek dipilih, tajuk kepada projek tersebut perlu dipilih berdasarkan kemampuannya menarik minat orang lain untuk mengetahui lebih dalam lagi mengenai projek tersebut secara dekat. Tajuk yang mampu menarik perhatian orang lain melambangkan status awal projek tersebut.
Selepas tajuk yang sesuai dipilih, langkah yang perlu dilalui pula ialah memilih litar-litar berkaitan dengan projek yang hendak dibuat. Disamping itu mengenalpasti komponen-komponen yang terlibat dengan litar berkenaan perlu dilakukan dengan betul agar ia mudah didapati dan tidak menimbulkan satu masalah yang besar untuk mendapatkannya. Ini kerana komponen yang sukar untuk didapati akan memberikan kesan kepada projek yang akan dibuat kerana ia mungkin akan mengambil masa yang lama untuk mendapatkannya.
3.3 Jadual Perancangan Kerja
Untuk menghasilkan projek “SMART AEROPONIK” ini, beberapa kaedah di mana ia merangkumi penghasilan projek, perancangan dan pelaksanaan.Rajah 3.1 : Kaedah-kaedah atau Proses Menjalankan Projek
3.4 Langkah Pembuatan Projek
Berikut merupakan turutan langkah-langkah proses membuat projek :
Rajah 3.2 : Langkah Pembuatan Projek
3.5 Carta Gant Aktiviti Mingguan Projek Semester 6
Jadual 3.1 menunjukkan aktiviti pelajar semester 6 bagi memantau kemajuan projek untuk sepanjang semester 6
Jadual 3.1 : Aktiviti Mingguan Projek Semester 6
| AKTIVITI / MINGGU | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | M7 | M8 | M9 | M10 | M11 | M12 | M13 | M14 | M15 |
| Pendaftaran Pelajar Baru | | | | | | | | | | | | | | | |
| Pendaftaran Pelajar Lama & LI | | | | | | | | | | | | | | | |
| Taklimat Projek | | | | | | | | | | | | | | | |
| Bimbingan dan Perbincangan | | | | | | | | | | | | | | | |
| Kemajuan kerja projek dan Draf pertama laporan (50%) | | | | | | | | | | | | | | | |
| Kemajuan kerja projek dan Draf kedua laporan (75%) | | | | | | | | | | | | | | | |
| Kemajuan Kerja Projek dan Penyerahan Laporan Akhir (100%) | | | | | | | | | | | | | | | |
| Perbentangan Projek | | | | | | | | | | | | | | |
Jadual 3.2 : Jadual Perancangan Kerja
MINGGU | PERANCANGAN |
M1 | Minggu pendaftaran |
M2 | Minggu pendaftaran |
M3 | Taklimat projek
|
M4 – M5 | Bimbingan & Perbincangan
|
M6 | Kemajuan Kerja Projek dan Draf Pertama Laporan (tahap 50%)
|
M9 | Kemajuan kerja projek dan Draf Kedua Laporan (tahap 75%)
|
| M11 – M13 | Persediaan pembentangan, kemajuan kerja projek dan penyerahan laporan akhir (tahap 100%)
|
| M13 | Pembentangan Projek |
3.6 Pengujian Komponen Dan Litar
Langkah yang kedua adalah mendapatkan komponen-komponen yang berkaitan dengan litar-litar yang terlibat dengan projek. Setelah semua komponen-komponen didapati, komponen-komponen tersebut perlu diuji sama ada ia dalam keadaan baik atau sebaliknya. Ini bagi memastikan tiada masalah yang akan timbul apabila pengujian ke atas litar yang telah siap dilakukan.
3.6.1 Pengujian Komponen
Sebelum komponen dipasang dan dipaterikan pada PCB, ia mestilah terlebih dahulu diuji. Proses pengujian komponen ini dilakukan bagi memdapatkan dan memperolehi komponen yang benar-benar baik dan elok dan mengelakkan dari mendapat komponen yang tidak elok seperti pintas dan tidak berfungsi.
Proses pengujian komponen ini dilakukan dengan menggunakan meter pelbagai (multimeter) pada julat Ohm. Bagi komponen perintang yang elok nilainya mestilah hampir dengan nilai yang telah tercetak pada badannya. Bagi komponen transistor pula, nilai bacaan rintangan kakinya bila diberikan pincangan yang betul adalah di dalam lingkungan 400W-600W. Ini adalah bagi transistor yang elok dan baik. Untuk komponen Diod pula, cara pengujiannya adalah dengan menentukan polaritinya samada anod atau katod, dengan memerhatikan bacaan pada meter. Jika ‘probe’ meter diletakkan pada keadaan biasa, maka ‘probe’ berwarna merah diletakkan pada katod dan hitam pada anod bagi memberikan bacaan pada meter. Ini berlaku kerana pada julat rintangan menggunakan terminal negatif bateri pada ‘probe’ merah, dan sebaliknya bagi ‘probe’ hitam. Namun bagi multimeter digital, ianya adalah seperti biasa.
3.6.2 Pengujian Litar
Dalam pengujian litar, ia dilakukan dengan memasang kesemua komponen pada papan uji (projectboard) dan menggunakan multimeter. Ia dilakukan bagi memastikan litar dan komponen berada di dalam keadaan yang baik. Ini adalah penting bagi mendapatkan dan memastikan komponen yang bakal digunakan nanti tidak menimbulkan sebarang masalah.
3.7 Menghasilkan PCB (Printed Circuit Board)
Bagi menghasilkan litar bercetak (PCB) yang baik, para pelajar harus menggunakan segala kreativiti masing-masing secara optimum, bagi memindahkan litar skematik kepada PCB dan setelah itu menskrukannya dengan kemas ke dalam kotak ‘casing’.Kami telah menggunakan satu perisian komputer yang di namakan sebagai “PCB DESIGNER 5.4”.Dengan menggunakan perisian komputer ini litar bercetak PCB yang kemas dapat dihasilkan. Berikut adalah langkah-langkah penyediaan PCB ini:
3.7.1 Mereka Litar PCB
Reka bentuk sebuah litar yang bakal diterapkan kepada PCB daripada sebuah litar skematik yang telah sedia ada. Proses ini sebaiknya dilakukan di atas sehelai kertas graf yang sesuai. Reka litar yang tidak atau mempunyai kurang pelompat ‘jumper’.
Setelah itu, litar tadi dicetak keluar dengan menggunakan pencetak jenis “laser”.Kertas yang digunakan untuk mencetak litar yang telah siap dipasang mestilah dari jenis kertas minyak. Litar yang telah siap dicetak tadi, dialaskan dengan sehelai kertas karbon. Ini adalah bagi menghasilkan bekas tekapan bila melakukan proses menerap litar kepada PCB.
Dapatkan sekeping papan PCB yang kira-kira sama besar dengan litar yang telah dihasilkan tadi. Kemudian kertas cetakan litar PCB di lekatkan ke atas papan PCB.Selepas itu , kertas itu hendaklah digosok dengan penggosok baju yang panas.Ini untuk mendapatkan karbon lakaran litar itu tadi agar melekat ke atas papan PCB yang hendak digunakan.
3.7.2 Lettering
Terdapat 3 jenis lettering digunakan, iaitu footprint IC, komponen (berbentuk lubang) dan litar / trek. Lettering tersebut akan disurihkan kepada papan PCB bertujuan untuk mengelakkan dari trek dan bahagian yang diperlukan dari terhakis oleh asid yang bakal digunakan semasa proses Etching.
Rajah 3.3 PCB yang siap di Lattering
Tekapkan lettering komponen / IC yang diperlukan kepada tempat / point yang telah ditandakan dengan bahagian karbon yang telah ditekap tadi.Setelah itu, letakkan pula lettering trek bersambungan dengan lettering komponen tadi. Setelah siap proses lettering ini, litar yang siap ini akan diperiksa sekali lagi bagi mendapatkan litar yang benar-benar sempurna dan tepat sebagaimana litar skematik dan litar awal PCB (litar surihan).
3.7.3 Proses Etching
Langkah-langkah untuk etching PCB
i) Cuci papan bertembaga dengan serbuk pencuci untuk menghilangkan habuk dan kesan-kesan jari serta lain-lain kotoran. Kemudian keringkan dan elakkan daripada memegang bahagian tembaga papan tersebut.
ii) Dengan menggunakan kertas karbon dan corak rajah litar, lakarkan corak rajah litar pada papan tembaga.
iii) Setelah siap dilukis corak rajah litar, tanggalkan kertas karbon serta corak rajah litar. Dengan berpandukan rajah litar serta coraknya, catkan garisan laluan litar dengan pen etching atau cat biasa yang tidak larut dalam air ataupun boleh juga menggunakan cat kuku. Kemudian keringkan.
iv) Setelah cat kering, rendamkan ke dalam cecair bahan pelarut. Sukatannya ialah 1 oz bagi setiap 6” x 4” saiz PCB di dalam air suam. bahagian bertembaga hendaklah berada di sebelah atas supaya memudahkan bahagian yang terhakis dilihat bagi mendapatkan litar yang telah dilakarkan tadi.
v) Kocak (goncang/goyang) bekas pelarut semasa merendam. (proses ini mengambil masa lebih kurang 30 minit atau lebih). jika masa untuk etching terlalu lama bagi papan tembaga yang kecil, gunakan larutan yang baru. suatu cecair pelarut (larutan etching) boleh digunakan beberapa kali sehingga kuasa menghakisnya hilang.
vi) Apabila semua bahagian papan bertembaga yang tidak dikehendaki tekah larut didalam cecair pelarut, basuh papan litar. Setelah dilarutkan, papan tembaga dikatakan sebagai papan litar bercetak, ’pcb’.
vii) Tanggalkan kesan-kesan cat yang dilukis dengan menggunakan thinner/pelarut cat. Kemudian basuh dan keringkan.
viii)Setelah itu ’PCB’ bolehlah digerudi untuk membuat lubang dan
komponen-komponen bolehlah dipasang dan dipaterikan.
Rajah 3.4 Proses Etching
3.7.4 Proses Penebukan Lubang / Pengerudian
Sebelum proses menebuk lubang dilakukan, punca tamatan atau titik lubang ditandakan dengan menggunakan penebuk pusat. Ini adalah untuk memudahkan proses menebuk dilakukan.
Alatan yang diperlukan untuk menebuk lubang pada papan PCB:
i) Mini drill
ii) Penebuk lubang
iii) Tukul besi
Langkah-langkah untuk menebuk lubang pada papan PCB:
i) Pemilihan masa drill hendaklah bersesuaian dengan saiz kaki komponen yang hendak dipasangkan. Saiz lubang yang perlu diambil adalah saiz lubang untuk komponen seperti diod, perintang dan transistor.
ii) Polisterin dijadikan alas untuk mengelakkan meja kerja terkena mini drill ketika proses penebukkan dilakukan.
iii) Proses menebuk lubang dilakukan dengan berhati-hati dan cermat supaya litar kuprum yang telah dietching tadi tidak terkoyak atau rosak.
Rajah 3.6 Proses Menebuk Lubang Pada Papan PCB
3.8 Pemasangan Komponen Pada PCB
Semasa proses pemasangan komponen, beberapa langkah sebelum dan selepas pemasangan perlu dilakukan bagi menghasilkan pemasangan komponen yang sempurna. Langkah-langkah ini amat penting dan perlu dilakukan dengan penuh hati-hati dan penuh ketelitian. Beberapa langkah juga perlu dilakukan terhadap litar yang sudah siap di ‘etching’.
3.8.1 Pengujian Keterusan Litar
Pengujian ini dilakukan setelah PCB telah siap dietching. Ia dilakukan juga dengan menggunakan sebuah multimeter dengan menggunakan julat rintangan. Ini berfungsi supaya trek yang telah dibuat berada di dalam keadaan elok, baik dan sentiasa bersambungan. Julat pada multimeter disetkan kepada x 10W. Prob disentuhkan kepada dua hujung atau penyambung setiap trek diuji.
Jika jarum penunjuk menunjukkan kepada rintangan sifar, maka trek itu adalah berada di dalam keadaan bersambungan. Sekiranya jarum penunjuk pada multimeter tidak bergerak, maka trek itu adalah terputus atau tidak bersambung. Litar dan komponen yang telah siap diuji akan dipasang pada PCB dan akan dipaterikan.
Komponen dimasukkan pada papan PCB. Player hujung tirus digunakan untuk membengkokkan kaki komponen supaya senang dimasukkan pada tempatnya. Beberapa peraturan diikuti semasa pemasangan komponen tersebut.
Bahagian mata pemateri dibersihkan. Hidupkan suis untuk memanaskan alat pemateri dan setelah mata pemateri panas, salutkan hujung bit pemateri dengan timah.
Rajah 3.7 : Alat-alat untuk memateri
Proses pematerian dimulakan dengan memateri soket IC dan bit pemateri hendaklah dikenakan tetap pada kaki soket IC. Kemudian sentuhkan timah ke hujung bit pemateri pada arah yang bertentangan.
Apabila melihat timah sudah cair dan mengalir menutupi lubang PCB dan kaki IC itu, angkat semula pemateri. Proses ini mestilah dilakukan dengan hati-hati kerana jarak diantara kaki- kaki IC itu adalah rapat.
Seterusnya adalah proses pematerian perintang. Gunakan player muncung tirus bagi membengkokkan kaki perintang sebanyak 60 darjah bagi memudahkannya dimasukkan ke dalam lubang PCB. Proses pematerian dilakukan sama seperti proses pematerian kaki soket IC.
Setelah dipaterikan kaki lebihan komponen perintang itu hendaklah dipotong dengan menggunakan pemotong (cutter).
Proses yang sama dilakukan kepada kaki kapasitor, transisitor, diod dan semua sambungan wayar kepada suis, tombol, fius dan terminal lainnya. Pastikan juga polariti pada komponen diod adalah betul sebelum dipaterikan.
Setelah selesai proses pematerian matikan bekalan kuasa yang digunakan dan bersihkan pemateri dengan menggunakan span basah. Kemudian kaki-kaki komponen yang lebih hendaklah dipotongkan.
Rajah 3.8 : Cara memateri yang betul
Rajah 3.9 : Hasil pematerian yang kemas
Rajah 3.10 : Hasil pematerian yang tidak kemas
3.8.2.1 Proses Memotong Kaki Komponen
Selepas proses pematerian dijalankan, lebihan kaki komponen perlu dipotong. Ini akan menyebabkan lagi kekemsan sesuatu projek ini. Pemotongan perlu dilakukan dengan cutter yang tajam. Pelajar tidak digalakkan memotong menggunakan pisau. Pemotongan perlu dilakukan dengan kesesuaian yang tertentu.
Rajah 3.11 : Kaki komponen dipotong
Elakkan dari menggunakan timah pateri yang banyak supaya timah tidak melimpah dan terkena pada kaki komponen yang lain. Pastikan masa pematerian pada satu-satu tempat komponen terlalu lama. Elakkan dari meniup timah yang masih panas bagi mengelakkan kesan retak pada timah dan supaya tahan lama.
3.8.3 Pengujian Setelah Pematerian
Proses yang terakhir ialah pengujian litar. Ia adalah untuk memastikan projek boleh berkendali dengan baik dan sempurna. Untuk proses ini multimeter diperlukan untuk mengukur dan memastikan ada arus mengalir. Sebelum proses pengujian dilakukan projek diperiksa terlebih dahulu. Kaki-kaki komponen diperiksa untuk memastikan tiada kaki yang terpintas dan dipasang dengan polariti yang betul.
Sebelum litar ini dimasukkan kepada kotak, ia mestilah diuji terlebih dahulu bagi memastikan bahawa litar benar-benar berfungsi dengan baik setelah menjalani proses pematerian. PCB yang telah siap dipaterikan tadi dibersihkan dan kaki komponen yang agak panjang dipotong terlebih dahulu PCB diteliti supaya tidak terdapat kesan timah yang melimpah yang boleh menyebabkan 'short-circuit'. Papan litar dipotong mengikut saiz yang betul dan tepat bagi membolehkannya dimuatkan ke dalam casing.
3.9 Pendawaian Dan Membuat Model
3.9.1 Pendawaian
Wayar diperlukan untuk menyambungkan PCB yang telah siap dipateri dengan komponen kepada komponen yang lain.
Jika wayar digunakan di dalam projek yang dibuat, anda hendaklah menyusun wayar-wayar tersebut supaya kemas. Susunkan wayar-wayar tersebut disebelah PCB dan kemudian ikat.
3.9.2 Membuat Model
Kaedah Merekacipta Model
i) Reka bentuk model bergantung kepada kehendak pembuat projek. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa faktor yang perlu difikirkan sebelum model direka.
ii) Dapatkan satu cara mudah mengendalikan hasil projek itu supaya dapat menghasilkan muka depan ( bahagian depan ) model yang sempurna.
iii) Himpunkan komponen mengikut saiz fizikal. Tentukan komponen yang perlu diletakkan di atas PCB, model, muka depan dan muka belakang model.
3.9.3 Proses Penggabungan Litar
Sebelum proses pemindahan projek ke model, kesemua litar-litar perlu digabungkan dan diperiksa dengan menyambungkan bekalan kuasa untuk memastikan ia berfungsi atau tidak. Proses penggabungan litar ini harus dilakukan dengan teliti dan diikuti pemasangan litar yang telah ditetapkan untuk projek tersebut.
3.9.4 Proses Pemindahan Projek Ke Dalam Model
Proses pemindahan projek ke dalam model ini dilakukan setelah membeli dan menyiapkan model dengan baik. Model dibelikan dengan mengikut projek yang dilakukan. Model ini dapat dibuat dengan mengikut kesesuaian pelajar mengikut projek yang dijalankan.
3.10 Pengujian Komponen
3.10.1 Pengujian berperingkat
Pengujian berperingkat perlu didalam penyediaan litar. Pengujian ini mempunyai 2 peringkat :
i) Pengujian peringkat awal
Pengujian peringkat ini merangkumi pengujian komponen dan peranti kawalan. Ini bertujuan memastikan komponen dan peranti benar-benar berfungsi dengan baik. Ianya merangkumi pengujian perintang, suis dan komponen yang lain.
ii) Pengujian peringkat pertengahan
Pengujian tahap ini pula dilakukan adalah untuk memastikan keadaan ke semua komponen sentiasa didalam keadaan baik dan stabil. Dengan cara ini dapat mengenal pasti komponen yang rosak atau sebaliknya.
BAB4
DAPATAN DAN ANALISIS
4.1 Pengenalan
Dapatan dan analisa projek merupakan projek dari segi teori atau penulisan berhubung fungsi dan kegunaan litar serta kendalian litar yang berkaitan dengan bidang projek. Di samping itu, ia perlu menerangkan hasil atau keputusan yang diperolehi selepas melaksanakan sesuatu projek yang dilaksanakan berfungsi dengan baik atau tidak.
Terdapat beberapa jenis litar projek yang akan digabungkan untuk menghasilkan projek SMART AEROPONIK ini . Diantara litar-litar tersebut ialah :
i. Litar Sensor Light Dependant Resistors (LDR)
ii. Litar Pengesan Air (Water Sensor)
iii. Litar Pengesan Haba (Heat Sensor-NTC)
iv. Litar Utama
4.2 Operasi Litar
Litar-litar yang digunakan mempunyai kendalian litar masing-masing. Projek ini mempunyai 4 litar yang digabungkan untuk membentuk sistem ini.
4.2.1 Litar Sensor Light Dependent Resistor (LDR)
Litar ini digunakan sebagai pengesan cahaya . Litar ini terdiri daripada komponen transistor NPN 1815, perintang 330 Ώ, LED,rheostat 100K dan LDR ( light dependent resistors) . Litar ini mengesan cahaya untuk menghentikan penyiraman diwaktu malam kerana diwaktu malam proses fotosintesis bagi tumbuhan tidak berlaku
Rajah 4.1 : Litar Sensor LDR
4.2.2 Litar Pengesan Haba (Heat Sensor-NTC)
Litar ini terdiri daripada komponen heat sensor(NTC),perintang 330 Ώ,transistor NPN 1815 dan rheostat 1K.Litar ini mengawal suhu sekitar pada tanaman untuk mengelakkan tanaman terdedah kepada kepanasan yang terlampau sehingga menyebabkan layu.Apabila sensor mengesan kepanasan yang tinggi , ia akan menghantar isyarat kepada microcontroller seterusnya kipas akan aktif.Ini akan mengurangka kesan haba.
Rajah 4.2 : Litar Pengesan Haba (Heat Sensor-NTC)
4.2.3 Litar Pengesan Air (Water Sensor)
Litar ini terdiri daripada komponen perintang 330 Ώ,LED,transistor NPN 1815 dan 2 kabel sebagai water sensor.Litar ini berfungsi sebagai pengesan di dalam takungan air,ia bertindak apabila aras air didalam takungan berkurang dan ia akan menghantar isyarat kepada micro controller dan seterusnya mengaktifkan BUZZLE sebagai amaran kepada pengguna bahawa air didalam bekas takungan berkurangan dari paras yang ditetapkan.
Rajah 4.3 : Litar Pengesan Air (Water Sensor)
4.2.4 Litar Utama
Litar micro controller ini boleh menerima isyarat operasi daripada litar-litar sensor yang digunakan.Litar ini menggunakan micro controller jenis (AT89C205) dan disambungkan kepada komponen IC 2804.Kemudian , keluaran dari kaki IC 2804 disambungkan kepada output yang digunakan iaitu pam air dan juga kipas.
Crystal disambung pada ‘Microcontroller’ sebagai pengayun dimana crystal ini menentukan kelajuan pemprosesan data. Crystal
Rajah 4.4 : Litar Utama
4.2.4.1 8-BIT MICROCONTROLLER AT89C2051
Rajah 4.2.4.1 : Binaan Mcrocontroller AT89C2051
4.3 Gambarajah Blok
Gambarajah menunjukkan sensor dijadikan sebagai masukan manakala pam air dan kipas dijadikan keluaran yang disambungkan ke keluaran IC 2804.
|
|
|
Rajah 4.5 : Gambarajah Blok
4.4 Kos Penghasilan Projek
4.4.1 Kos Komponen
Jadual 4.1 menunjukkan kos untuk penghasilan litar projek. Dalam jadual ini menunjukkan komponen-komponen yang digunakan adalah murah dan dapat menjimatkan kos.
Jadual 4.1 : Kos Projek
| KOMPONEN ELEKTRONIK | KUANTITI | HARGA SEUNIT | JUMLAH |
| IC 89C2051 | 1 | RM 9.00 | RM 9.00 |
| IC 2804 | 1 | RM 4.00 | RM 4.00 |
| Buzzle | 1 | RM 2.50 | RM 2.50 |
| Perintang 1KΏ | 8 | RM 0.10 | RM 0.80 |
| Perintang 8.2kΏ | 1 | RM 0.10 | RM 0.10 |
| Perintang 330Ώ | 8 | RM 0.10 | RM 0.10 |
| NTC (Heat sensor) | 1 | RM 3.50 | RM 3.50 |
| LDR (Light sensor) | 1 | RM 1.20 | RM 1.20 |
| Voltage Regulator 7805 | 1 | RM 1.80 | RM 1.80 |
| Transistor 1815 | 3 | RM 1.00 | RM 3.00 |
| Reostart | 1 | RM 1.50 | RM 1.50 |
| Kapasitor 33pF | 2 | RM 0.10 | RM 0.20 |
| Kapasitor 10uF | 1 | RM 0.10 | RM 0.10 |
| | | JUMLAH | RM 27.80 |
4.4.2 Kos Model
Jadual 4.2 menunjukkan kos untuk penghasilan model. Model yang digunakan diperbuat dari akuarium ikan dari jenis plastic.
| PERKAKASAN | KUANTITI | HARGA SEUNIT | JUMLAH |
| Power supply(Komputer) | 1 | RM 40.00 | RM 40.00 |
| Kipas (Komputer) | 2 | RM 10.00 | RM 20.00 |
| Water Pum | 1 | RM 45.00 | RM 45.00 |
| Bekas tanaman | 1 | RM 30.00 | RM 30.00 |
| Getah saluran air | 5 meter | RM 2.00 | RM 10.00 |
| | | JUMLAH | RM 145.00 |
Jadual 4.2 : Kos Model
BAB5
PERBINCANGAN
5.1 Masalah Yang Dihadapi Dan Cara Mengatasi
Litar yang siap dipasang komponen diuji dengan memasukan bekalan. Sebahagian litar berfungsi dengan baik manakala Litar Pengesan Cahaya dan pam air mengalami sedikit masalah iaitu litar ini tidak berfungsi. Setelah diperiksa berulangkali didapati bahawa cahaya untuk membolehkan pam berfungsi tidak mencukupi. Masalah ini dapat diselesaikan dengan mengurangkan sensitiviti litar pengesan cahaya.Ianya dilakukan dengan memusingkan perintang 100K yang terdapat pada litar pengesan cahaya ini.
Sebelum litar berfungsi dengan baik, keseluruhan litar ini diuji secara serentak dan gagal berfungsi. Pemeriksaan dilakukan sekali lagi ke atas semua litar-litar terlibat dan didapati arus yang mengalir di dalam litar terlalu kecil. Oleh itu, unit bekalan kuasa yang diambil dari komputer digunakan untuk menyelesaikan masalah ini.
Setelah litar-litar siap digabungkan, masalah untuk mencari rangka model timbul. Setelah melakukan tinjauan, sebuah akuarium dijadikan rangka untuk model projek ini.
5.2 Kelemahan Projek
Dalam melakukan projek ini, beberapa kekurangan dikenalpasti. Antaranya ialah untuk mendapatkan tekanan air yang dikehendaki.Setelah diselidiki masalah yang dihadapi , kami telah mengambil keputusan untuk menukar tiub getah yang digunakan untuk menyalurkan air kepada saiz yang lebih kecil.Jika saiz lubang tiub itu kecil, maka laluan air akan menjadi sempit.Ini akan menyebabkan tekanan yang tinggi.Dengan ini masalah tekanan air ini dapat diatasi.
Projek ini juga tidak dapat digunakan jika tiada tempat yang sesuai disediakan seperti rumah-rumah pangsa yang tidak mempunyai kawasan branda.Projek ini mestilah diletakkan dikawasan yang mempunyai cahaya matahari. Dan antara kelemahan terbesar ialah sistem ini tidak dapat berfungsi sekiranya tiada bekalan elektrik.
BAB 6
KESIMPULAN DAN CADANGAN
6.1 Kesimpulan
Setiap projek yang dilakukan mempunyai kepentingan dan objektifnya tersendiri. Begitu juga dengan projek ‘SMART AEROPONIK’ ini. Walaupun banyak kelemahan yang dikenalpasti tetapi objektif untuk projek ini berjaya dicapai.
Berdasarkan hasil analisa litar dalam mencipta dan menyiapkan projek ini, didapati bahawa projek yang direka ini dapat memberi manfaat kepada negara di mana ia dapat membantu mengurangkan masalah mencari ruang untuk bertani.
Dengan terciptanya projek ini, ia sekurang- kurangnya ia dapat membantu rakyat Malaysia mengurangkan perbelanjaan untuk membeli makanan memandangkan keadaan ekonomi semasa yang tidak menentu serta harga barangan yang melambung tinggi. Selain itu, didalam sistem ini racun serangga tidak diperlukan memandangkan ianya boleh dilakukan dirumah sahaja.Dengan ini kesihatan pengguna serta kualiti tanaman yang ditanam adalah terjamin.
Akhir projek ini diharap dapat dimanfaatkan sepenuhya, diterima dan digunapakai dan sesuai dengan perkembangan teknologi di zaman ini serta hasil yang didapati dari projek ini dapat memenuhi kehendak semua pengguna.
6.2 Cadangan
Setelah menjalankan projek ini, didapati projek ini dapat memberi manfaat kepada pengguna kerana sistem ini lebih murah berbanding sistem yang sedia ada. Komponen-komponen yang digunakan juga adalah komponen yang asas dan biasa digunakan dalam litar-litar elektronik yang lain.
Untuk mengatasi kelemahan projek ini beberapa cadangan telah dibuat :
i) Menggunakan bekalan tambahan contohnya bateri untuk menyokong bekalan kuasa yang sedia ada. Tujuannya supaya sistem ini tidak tergendala sekiranya tiada bekalan kuasa.
ii) Menyediakan ruang yang cukup untuk membuat projek ini
iii) Menggunakan komponen-komponen yang lebih canggih serta tahan
iv) Mereka bentuk litar yang lebih kompetitif , kemas dan teratur dari segi penyusunannya
6.3 Rujukan
- Buku Elektrik Elektronik Tingkatan 4 & 5
Pengarang : Roslina Saad
Terbitan : Dewan Bahasa dan Pustaka ( cetakan ke-3 2004)
- Buku Asas Elektronik
Pengarang : Douglas R Malcom Jr
Terbitan : UTM Skudai (cetakan ke-2 2007)
- Elektronik Asas
Pengarang : Sazali Kadlan
Diterbit oleh IBS Buku SDN BHD
- Digital Electronic
Pengarang : Roger L.Tokheim
Diterbit oleh McGRAW BOOK COMPANY
- http://wikipedia/electronic/history/integrated_circuit
- mohdashraf_com » Teknologi Aeroponik.htm
LAMPIRAN
PROGRAM UNTUK IC AT89C2051
;AT 89C2051
; INPUT
; P3.0 = M1
; P3.1 = M2
; P3.2 = LDR SENSOR
; P3.3 = HEAT SENSOR
; P3.4 = WATER SENSOR = '0' MAKA ADA AIR
; OUTPUT
; P1.7 = PAM
; P1.6 = FAN
; P1.5 = BUZZER
; P1.4 = LED_H
; P1.3 = LED_M
ORG 0000H ; START PROGRAM PADA ADDRESS 0000H
MOV P1,#000H ; OFF SEMUA OUTPUT
MAIN:
CLR P1.7 ; OFF PAM
CLR P1.4 ; OFF LED HIJAU
CLR P1.3 ; OFF LED MERAH
JNB P3.4,OFF_BUZZER ; CEK P3.4 = '0', KALAU SAMA, MAKA JMP KE ON_BUZZER
SETB P1.5 ; ON BUZZER
JMP NEXT1
OFF_BUZZER:
CLR P1.5 ; OFF BUZZER
NEXT1:
JNB P3.3,ON_FAN
CLR P1.6 ; OFF FAN
JMP NEXT2
ON_FAN:
SETB P1.6 ; ON FAN
NEXT2:
JNB P3.2,MAIN
JNB P3.0,M_1
JNB P3.1,M_2
JMP MAIN
M_1:
SETB P1.7 ; ON PAM
SETB P1.4 ; ON LED HIJAU
CALL DLY1 ; MASA PAM ON
CLR P1.7 ; OFF PAM
CALL DLY_M1
JMP MAIN
M_2:
SETB P1.7 ; ON PAM
SETB P1.3 ; ON LED MERAH
CALL DLY1 ; MASA PAM ON
CLR P1.7 ; OFF PAM
CALL DLY_M2
JMP MAIN
DLY1:
MOV R1,#8
L1: MOV R2,#250
L2: MOV R3,#250
L3: NOP
JNB P3.2,E_DLY1
JNB P3.3,E_DLY1
NOP
DJNZ R3,L3
DJNZ R2,L2
DJNZ R1,L1
E_DLY1:
RET
DLY_M1:
MOV R1,#16
LM1: MOV R2,#250
LM2: MOV R3,#250
LM3: NOP
JNB P3.2,E_DLY_M1
JNB P3.3,E_DLY_M1
NOP
DJNZ R3,LM3
DJNZ R2,LM2
DJNZ R1,LM1
E_DLY_M1:
RET
DLY_M2:
MOV R1,#32
LM12: MOV R2,#250
LM22: MOV R3,#250
LM32: NOP
JNB P3.2,E_DLY_M2
JNB P3.3,E_DLY_M2
NOP
DJNZ R3,LM32
DJNZ R2,LM22
DJNZ R1,LM12
E_DLY_M2:
RET
END
GAMBARAJAH LITAR SKEMATIK
GAMBARAJAH LITAR PCB
Litar kawalan utama dari PCB Designer
Litar Sensor :
i.) Light Depent Resistor
ii.) Water Sensor
iii.) Heat Sensor (NTC)
CARA-CARA SISTEM AEROPONIK BERFUNGSI
1)
2)
3)
4)
PROSES-PROSES MEMBUAT LITAR ELEKTRONIK
Papan PCB sebelum etching
Pastikan garisan yang tidak terang di betulkan dengan menggunakan marker pen.
Ini untuk mengelakkan sambungan litar pada PCB terputus yang akan menyebabkan litar tidak berfungsi.
Litar PCB mestilah digosok terlebih dahulu dengan menggunakan kertas pasir
Litar PCB setelah etching dan ditebuk
Komponen dipasang dan kaki komponen dipotong
Komponen yang telah siap dipasang
PROSES-PROSES MEMBUAT MODEL RPOJEK
Besi yang digunakan untuk membuat kerangka model
Kerangka model yang telah siap dipasang
Pandangan model dari pandangan atas
Pandangan model dari pandangan hadapan
DATA SHEET 8-BIT MICROCONTROLLER
DATA SHEET IC ULN2804A
DATA SHEET LM7805 VOLTAGE REGULATOR
DATA SHEET TRANSISTOR
DATA SHEET NTC ( NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT)
What does it do?
The temperature sensor is used to detect changes in the temperature of its surroundings. |
How does it operate?
Usually the temperature sensor produces a voltage signal that increases as the temperature increases. The inverted temperature sensor (cold sensor) produces a voltage signal that increases as the temperature decreases.If the temperature sensor is being used with a digital process unit then it needs to be followed by a comparator or Schmitt inverter to give a sharp change of signal from low to high.
  Normal circuit Inverted circuit The temperature sensing circuit uses an NTC (negative-temperature coefficient) thermistor to monitor temperature.   The resistance of a NTC thermistor falls as its temperature increases. Click on the circuit diagram to download a Livewire file of the circuit that you can investigate and add to your own circuit. The temperature sensor circuit is a potential divider whose output voltage is determined by the upper and lower parts of the circuit. |
In the inverted circuit, the thermistor is placed in the lower half of the potential divider.
Possible applications
- Fire alarm
- Frost warning
Making
Before soldering it into the PCB, make sure (by testing with a multimeter on the resistance setting) that the resistance of the thermistor falls when it is warmed up.How part of the PCB might look
Testing
Turn the variable resistor to its mid-point.Make sure that the voltage signal going out from the normal circuit (on the green PCB track) increases when the thermistor is warmed up.
In the case of the inverted circuit the signal voltage should fall as the temperature increases.
Fault finding
If there is a fault, check that:- The voltage on the mid-point of the variable resistor is low (0V)
- The voltage at the ‘top’ of the thermistor is high (the supply voltage)
- The resistance of the variable resistor changes when the knob is turned
Alternatives
- Thermal switch – easy to use, acts like a temperature-activated switch at a fixed temperature.
- Linear temperature sensor – more accurate but more expensive
- Thermocouple – lower cost but needs a fixed reference temperature
