Sistem Pengaturan Loop Terbuka Alat Pengering Tangan Otomatis
1. Diagram Blok, Fungsi, dan Cara Kerja Penjelasan: Tujuan pembuatan pengering tangan dengan menggunakan sensor infra merah ini adalah agar proses pengeringan tangan dapat berlangsung lebih praktis daripada menggunakan kain ataupun tisu. Dan juga agar proses pengeringan tangan dapat berlangsung lebih cepat. Untuk memberikan kemudahan kepada pengguna / pemakai dalam mengeringkan tangan. Serta dapat membuat alat pengering tangan yang dapat bekerja lebih optimal dan efisien dalam penggunaan daya listriknya. Serta memberikan salah satu fitur tambahan berupa layar tampilan dari LCD. Alat Pengering Tangan Otomatis akan mengaktifkan pemanas udara untuk mengeringkan tangan saat berada di bawah sensor. Ketika Tangan berada di bawah
Sensor maka tangan akan memantulkan cahaya inframerah yang kemudian dideteksi oleh sensor inframerah. Dengan menggunakan prinsip pembagian tegangan maka ketika sensor inframerah mendeteksi inframerah yang dipantulkan oleh tangan maka terdapat tegangan yang dijadikan set point. Ketika terdapat tegangan maka kontroller yang berupa Comparator akan mengaktifkan rangkaian Aktuator sehingga pemanas udara akan bekerja dan tangan akan kering. Kemudian ketika tangan sudah tidak berada dibawah sensor inframerah maka sensor tidak mengirimkan tegangan ke kontroller berupa Comparator sehingga Aktuator berupa Pemanas Udara akan Off. Karena tidak ada umpan balik dari output yang dihasilkan aktuator kepada sistem maka dapat dikategorikan sebagai Sistem Pengaturan Loop Terbuka.
Prinsip Kerja Rangkaian
Cara kerja dari rangkaian sistem pengontrol pengering tangan, dimulai dari trafo step down pada rangkaian ini mempunyai input tegangan sebesar 220 V AC dan V sekunder 12V AC, setelah tegangan diturunkan kemudian masuk ke diode penyearah jembatan atau dioda bridge yang berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh, gelombang yang diserahkan adalah gelombang AC 12 V dari trafo yang kemudian masuk ke kapasitor yang difilter karena gelombang keluaran dari dioda bridge masih mempunyai riak-riak yang cukup besar, oleh karena itu kapasitor akan menepis gelombang tersebut menjadi kecil. Setelah melewati kapasitor gelombang yang dihasilkan berupa tegangan DC 12 V tetapi tegangan DC ini masih mempunyai riak walaupun sangat kecil, oleh karena itu digunakan IC regulator yang berfungsi sebagai penstabil tegangan. IC regulator yang digunakan pada rangkaian ini adalah IC LM
7812
yang
akan
menghasilkan
tegangan
DC
12
V
yang
stabil.
Setelah dari regulator tersebut tegangan masuk kedalam penguat op-amp dan menuju sensor infra merah dan photo dioda, dimana sensor ini berfungsi apabila sebuah benda menghalangi sumber sinar yang menuju infra merah da photo dioda akan menyebabkan resistansi dari infra merah da photo dioda tersebut besar, hal ini
akan membuat jembatan wheatstone menjadi tidak seimbang. Karena nilai dari resistansinya menjadi tidak seimbang, hal ini menyebabkan operasional amplifier inputnya tidak sama sehingga akan menghasilkan
nilai output. Output yang
dihasilkan oleh Op-Amp akan memicu transistor menjadi saturasi. IC NE 555 yang aktif rendah akan mengeluarkan pulsa yang dapat diatur lama waktu tundanya. Fungsi utama dari rangkaian ini adalah penunda waktu, walaupun sensor hanya terputus beberapa detik saja akan menyebabkan rangkaian ini tertunda sampai waktu yang diset pada timer ini. Lamanya waktu penundaan tergantung dari nilai Vr dan kapasitor. Setelah dari pewaktuan dari IC 555 tersebut maka rangkaian tersebut kesebuah relay sebagai switch. Relay adalah saklar yang bekerja atas dasar prinsip elektromagnetik. Relay akan dalam kondisi on bila pada bagian lilitan dialiri arus. Agar dapat dikontrol relay ini dikombinasikan dengan transistor sebagai saklar. Setelah relay aktif akan mengaktifkan hand dryer.
Rangkaian Pengeringan Tangan Otomatis
2. Jenis RTOS yang digunakan Pada alat pengering tangan jenis yang digunakan yaitu Soft Real Time System. Yaitu, sistem yang harus memenuhi deadline, tapi memiliki toleransi. Apabila sistem tidak memenuhi deadline tidak menyebabkan kegagalan sistem, tetapi biaya dapat meningkat dalam proporsi keterlambatan, tergantung pada aplikasi. Komputasi soft real-time memiliki sedikit kelonggaran. Dalam sistem ini,proses yang kritis menerima prioritas lebih daripada yang lain. Walaupun menambah fungsi soft real-time ke sistem time sharing mungkin akan mengakibatkan ketidakadilan pembagian sumber daya dan mengakibatkan delay yang lebih lama, atau mungkin menyebabkan starvation, hasilnya adalah tujuan secara umum sistem yang dapat mendukung multimedia, grafik berkecepatan tinggi, dan variasi tugas yang tidak dapat diterima di lingkungan yang tidak mendukung komputasi soft real-time. Contoh penerapan sistem ini dalam kehidupan sehari-hari adalah pada alat
penjual/pelayan otomatis. Jika mesin yang menggunakan sistem ini telah lama digunakan, maka mesin tersebut dapat mengalami penurunan kualitas,misalnya waktu pelayanannya menjadi lebih lambat dibandingkan ketika masih baru. Keterlambatan pada sistem ini tidak menyebabkan kecelakaan atau akibat fatal lainnya, melainkan hanya menyebabkan kerugian keuangan saja. Jika pelayanan mesin menjadi lambat, maka para pengguna dapat saja merasa tidak puas dan akhirnya dapat menurunkan pendapatan pemilik mesin.Setelah batas waktu yang diberikan telah habis, pada sistem hard realtime,aplikasi yang dijalankan langsung dihentikan. Akan tetapi, pada sistem
softreal-time,
aplikasi
yang
telah
habis
masa
waktu
pengerjaan
tugasnya,dihentikan secara bertahap atau dengan kata lain masih diberikan toleransiwaktu.Mengimplementasikan fungsi soft real-time membutuhkan design yang hati-hati dan aspek yang berkaitan dengan sistem operasi. Pertama,sistem harus punya prioritas penjadualan, dan proses real-time harus memiliki prioritas tertinggi, tidak melampaui waktu, walaupun prioritas non real-time dapatterjadi.Kedua, dispatch latency harus lebih kecil. Semakin kecil latency, semakin cepat real-time proses mengeksekusi.Untuk menjaga dispatch tetap rendah, kita butuh agar system call untuk preemptible. Ada beberapa cara untuk mencapai tujuan ini. Pertama adalah dengan memasukkan preemption points di durasi system call yang lama, yang memeriksa apakah prioritas utama butuh untuk dieksekusi. Jika sudah, maka contex
switch mengambil alih, ketika high priority proses selesai, proses yang diinterupsi meneruskan dengan system call. Points premption dapat diganti hanya di lokasi yang aman
di
kernel
dimana
kernel
struktur
tidak
dapat
dimodifikasi.
Metoda yang lain adalah dengan membuat semua kernel preemptible.Karena operasi yang benar dapat dijamin, semua struktur data kernel harus diproteksi dengan mekanisme sinkronisasi. Dengan metode ini, kernel dapat selalu di preemptible, karena setiap data kernel yang sedang di update diproteksi dengan pemberian prioritas yang tinggi. Jika ada proses dengan prioritas tinggi ingin membaca atau memodifikasi data kernel yang sedang dijalankan, prioritas yang tinggi harus menunggu sampai proses dengan prioritas rendah tersebut selesai. Situasi seperti ini dikenal dengan priority inversion. Kenyataanya, serangkaian proses dapat saja mengakses sumber daya yang sedang dibutuhkan oleh proses yang lebih tinggi prioritasnya. Masalah ini dapat diatasi dengan priority-inheritance protocol, yaitu semua proses yang sedang mengakses sumber daya mendapat prioritas tinggi sampai selesai menggunakan sumber daya. Setelah selesai, prioritas proses inidikembalikan menjadi seperti semula.
3. Fitur-fitur yang dimiliki Alat pengering tangan otomatis saat ini merupakan salah satu pemanfaatan teknologi yang banyak digunakan di mall, restoran, hotel dan rumah sakit. Keutamaan dari alat pengering tangan ini adalah tingkat kehigienisannya yang tinggi. Peralatan ini menggunakan mikrokontroller AVR ATmega16 dengan menggunakan suatu sensor cahaya dimana hand dryer akan aktif jika sensor mendeteksi adanya objek yaitu tangan. Kelebihan dari alat ini selain berfungsi sebagai pengering tangan adalah adanya display atau tampilan kata – kata baik saat aktif maupun tidak aktif. Pada dasarnya, modul pengering ini terdiri dari sebuah modul sensor infra merah dan sebuah modul kontroller untuk mengaktifkan hand dryer dan display. Sensor yang digunakan adalah sensor cahaya LED dan menghasilkan suatu gelombang cahaya. Gelombang cahaya tersebut ditransmisikan menjadi besaran tegangan oleh photodioda. Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh LED. Komparator yang digunakan adalah IC LM324 untuk membandingkan keluaran dari photodioda dengan tegangan referensi pada komparator untuk mendapatkan data biner (0 atau 1). Data biner tersebutlah yang selanjutnya akan diolah oleh mikrokontroller untuk memberikan instruksi pada rangkaian switching. Sehingga alat pengering tersebut dapat aktif dan mati secara otomatis berdasar objek yang dibaca oleh sensor.
Nama Kelompok : Sarifa Isna Fitria Ali
(21120114140057)
Nanda Maulida Hadyahti Utami
(21120114130070)
Paramadita Hantoro
(21120114140078)
