Mini Project : Electric & Electronic (VET 3053) Link video: http://www.youtube.com/watch?v=r98BRd3luCE Sharing is Caring.... (^_^)

1. PROJEK MINI :
Plants Watering Watcher (Water Detector)
KURSUS DAN KOD KURSUS:
ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK (VET 3063)
SEMESTER 2 (SESI 2012/2013)
NAMA AHLI KUMPULAN NO. MATRIK
NORDALILA BT ABDULLAH D20091034928
NOR FAZURA BT SAPARI D20091034929
NURUL ASHIKIN BT ABD RAHMAN D20091034935
NUR RASYIDAH BT AB WAHAB D20091034960
PENSYARAH
PUAN NURUL NAZIRAH BT MOHD IMAM MA’AROF

2. 2
UNIT MUKA SURAT
1.0 PENGENALAN 1
2.0 OBJEKTIF 2
3.0 BAHAN DAN KOMPONEN
4.0 PERALATAN
5.0 KOS PROJEK
6.0 LITAR SKEMATIK DAN LITAR SAMBUNGAN PAPAN JALUR
2
7
9
7.0 LANGKAH KERJA
8.0 GAMBAR PROJEK
9
10
9.0 PERBINCANGAN 17
10.0 KESIMPULAN 18
RUJUKAN 20

3. 1
1.0 PENDAHULUAN
Untuk subjek Elektrik dan Elektronik, kami diminta untuk membuat satu projek mini. Setelah
membuat perbincangan antara ahli kumpulan, kami bersetuju untuk membuat Plants Watering
Watcher (Water Detecter) sebagai mini projek kumpulan kami. Alat ini menggunakan water
sensor detecter. Water sensor detector ini digunakan untuk mengesan ketiadaan air.
Plants Watering Watcher boleh digunakan dalam bidang pertanian terutamanya tanaman
hiasan. Plants Watering Watcher digunakan untuk mengesan kandungan air dalam tanah.
Sekiranya tanah tersebut telah kering, Water detecter tidak dapat mengesan kehadiran air maka
lampu LED yang berwarna hijau pada alat ini akan mengeluarkan cahaya. Hal ini adalah kerana
apabila tanah adalah sangat kering, cahaya LED menjadi terang kerana rintangan tanah adalah
sangat tinggi. Namun, apabila tanah telah disiram beberapa hari sebelum ini tetapi berlaku
pengeringan, LED mengeluarkan cahaya yang samar-samar. Justeru itu, pengguna dapat
mengetahui masa yang sepatutnya untuk menyiram tanaman mereka. LED akan mati apabila
tanah tersebut disiram (lembap). Perlu diingatkan bahawa tanah yang berbeza mempunyai
ketahanan (rintangan) yang berbeza. Selain itu alat ini juga sesuai untuk diaplikasikan pada
tangki air.
Alat ini dibina dengan menggunakan bahan utama iaitu papan litar tercetak, geganti
(relay), diod, LED, transistor, pemuat seramik, litar pemasa 555, perintang, batery snap dan
wayar. Papan litar tercetak (PCB) ialah suatu komponen penting dalam dunia elektronik hari ini.
PCB berfungsi untuk menyambung dan menyokong komponen elektronik secara elektrik.
Komponen elektronik dipasang padanya mengikut reka bentuk yang telah dihasilkan oleh pereka
bentuk papan litar tercetak. Sambungan kuprum yang direka bentuk akan menyambungkan
kesemua komponen elektronik bagi menghasilkan satu sistem elektronik yang dipanggil
pemasangan papan litar tercetak (PCBA). Papan litar asas mengandungi dua lapisan utama iaitu
lapisan penebat (dielektrik) dan lapisan pengalir. Biasanya bahan penebat yang digunakan ialah
gentian kaca yang lebih dikenali dengan kod FR4. Manakala bahan pengalir utama ialah kuprum.
Geganti ialah suis yang dibuka dan ditutup secara elektrik dengan mengaplikasikan
magnet buatan. Ia mempunyai pin NO (normally open, asalnya terbuka) dan NC (normally close,

4. 2
asalnya tertutup). Pin NO akan mengalirkan arus elektrik manakala Pin NC akan memutuskan
litar jika geganti menerima arus.
2.0 OBJEKTIF
Projek mini ini dihasilkan bertujuan untuk:
a) mengaplikasikan ilmu yang telah dipelajari berkaitan elektrik dan elektronik.
b) mereka cipta alat elektronik yang dapat digunakan dalam kehidupan seharian.
c) menilai keberkesanan alat yang di reka cipta.
d) mengaplikasikan alat yang direka dalam kehidupan seharian.
3.0 BAHAN & KOMPONEN
Bahan Fungsi
Papan litar bercetak Alat ini digunakan untuk menyambung dan
menyokong komponen elektronik secara elektrik.
Alat pateri Alat pemateri digunakan untuk meleburkan
timah pateri.
Alat ini diletakkan pada pemegang khas yang
disertakan dengan sejenis span apabila
digunakan.
Digunakan pada suhu 250ºC

5. 3
Timah pateri Timah pateri ialah satu aloi yang terdiri daripada
campuran timah dan plumbum pada kadar 60:40
(iaitu 60% timah dan 40% plumbum).
Apabila melebur, timah pateri bertukar menjadi
cecair yang kemudiannya melekatkan bahagian-
bahagian logam yang hendak dicantum.
Penyedut timah pateri
Menyedut timah pateri yang hendak ditanggalkan
daripada bod litar setelah lebur (digunakan
serentak dengan alat pemateri)
Pemotong sisi.
Memotong dawai elektrik dan kaki komponen
Penjalur wayar Menanggalkan penebat dawai elektrik

6. 4
Kertas pasir
Untuk menanggalkan kesan marker pen yang
digunakan untuk melindungi jalur kuprum
sebagai pembekal arus.
Air panas
Digunakan untuk membuat larutan Ferric
chloride anhydrous untuk menanggalkan lapisan
kuprum.
Ferric chloride anhydrous
Untuk menanggalkan lapisan kuprum yang tidak
ingin digunakan.
Marker pen PCB
Untuk melindungi lakaran sebagai pembekal
arus semasa proses etching dilakukan.

7. 5
Komponen Fungsi
IC 555 dan tapak Boleh digunakan untuk menyediakan kelewatan
masa, sebagai pengayun dan sebagai elemen flip-
flop.
Geganti (Relay) Geganti ialah suis yang dibuka dan ditutup secara
elektrik dengan mengaplikasikan magnet buatan.
Wayar penyambung [jumper]
Digunakan untuk menyambung daripada papan
litar bercetak ke water sensor
Perintang 10 kΩ, Perintang
390Ω, Perintang 47kΩ
Kegunaan utamanya ialah menghadkan aliran
arus dalam litar kerana adanya rintangan.
Perintang juga digunakan sebagai pembahagi
voltan.
Komponen ini melesapkan tenaga elektrik
dalam bentuk haba.

8. 6
Transistor Transistor adalah peranti semikonduktor yang
digunakan untuk menguatkan dan menukar isyarat
elektronik dan kuasa elektrik
Pemuat seramik 104 uF Pemuat jenis ini menyediakan kemuatan yang
rendah.
Ia juga digunakan dalam litar frekuensi yang
tinggi untuk perubahan suhu yang luas.
Diod pemancar cahaya (LED) Diod pemancar cahaya (LED) adalah satu jenis
diod yang dapat memancarkan cahaya apabila
mendapat punca voltan positif pada anod dan
negatif pada katod.
LED membenarkan arus elektrik mengalir
sehala.
LED biasa digunakan sebagai penunjuk.
LED beroperasi pada voltan rendah (sekitar
1.5V).
Perintang perlu disambung secara siri kepadanya
untuk mengelakkan arus berlebihan mengalir
melaluinya
Baterry snap Untuk menyambungkan bateri kepada litar lengkap

9. 7
4.0 PERALATAN
Peralatan Fungsi
Multimeter
Digunakan untuk mengetahui kewujudan arus
Juga di gunakan untuk mengetahui kaki pada
komponen elektronik.
Dapat di gunakan untuk mengenal pasti
kerosakan komponen dan sambungan pada litar.
Superdrill
Digunakan untuk menebuk lubang kaki komponen
pada papan litar bercetak
Holder
Memegang papan litar bercetak ketika proses
pematerian
Wire stripper Ia digunakan bagi membuang bahagian penebat
pada bahagian luar wayar

10. 8
Playar muncung tirus
Playar muncung tirus digunakan membentuk kaki
komponen sebelum di susun atas papan.
memotong dawai elektrik
Bateri 9v
Digunakan untuk mengalirkan arus pada papan
litar .
Dapat menyalakan LED sekiranya litar lengkap.
Gergaji lengkung halus
Digunakan untuk memotong papan jalur bercetak
Glove
Digunakan semasa proses etching kerana
menggunakan bahan kimia yang kuat.

11. 9
5.0 KOS PROJEK
Komponen Harga Seunit (RM)/Pcs Harga(RM)
Papan litar tercetak 5.00/1 5.00
Relay 5.00/1 5.00
IC 555 3.00/1 3.00
LED 0.30/1 0.30
Transistor 0.50/1 0.50
Pemuat elektronik 0.30/1 0.30
Perintang 0.50/3 1.50
Battery snap 0.30/1 0.30
Wayar 0.60/semeter 0.60
Base 0.50/1 0.50
Bekas 3.70/1 3.70
Jumlah: RM20.70
6.0 GAMBAR RAJAH LITAR
Rajah 5.1: Litar Skematik Water Detector Relay

12. 10
7.0 LANGKAH KERJA
1. Pemotongan PCB
a) PCB diukur mengikut kesesuaian saiz yang ingin digunakan bagi proses pemasangan
komponen. Kumpulan kami telah membahagikan PCB kepada dua bahagian dan
memotongnya.
Rajah 5.2: Litar Bergambar Water Detector Relay
Rajah 5.3: Litar PCB Water Detector Relay

13. 11
b) Kami menterjemahkan litar skematik kepada litar bergambar seperti dalam Rajah 5.2 bagi
memudahkan kerja-kerja pemasangan komponen elektronik pada PCB..
2.Uji Komponen
a) Sebelum memulakan sesuatu projek mini projek, setiap komponen harus di uji terlebih
dahulu.Ini penting kerana untuk memastikan semua komponen yang akan digunakan berada
dalam keadaan yang baik.
b) Komponen seperti perintang, LED, litar bersepadu dan pemuat seramik diuji dengan
menggunakan analog multimeter. Prob positif dan negatif multimeter disentuh pada kaki
komponen. Apabila jarum menunjukkan pesongan, ini menunjukkan komponen dapat
berfungsi dengan baik.
3.Reka litar di atas PCB
a) Untuk mereka litar di atas PCB, kami telah merujuk litar skematik yang telah dibuat untuk
mencipta reka bentuk laluan litar yang dikehendaki.
Rajah 6.1: Proses pemotongan papan PCB

14. 12
b) Kemudian, verobod telah digunakan untuk memastikan kedudukan kaki komponen yang
akan dipateri terutamanya litar bersepadu (Integrated circuit-IC) berada dalam kedudukan
yang tepat.
c) Laluan litar dilukis dengan menggunakan pensel di atas PCB. Proses mereka litar ini harus
dilakukan dengan teliti untuk mengelakkan sebarang kesalahan berlaku.
d) Saiz sebenar sesuatu komponen perlu diberi perhatian semasa melukis di atas PCB.
e) Setiap lubang untuk setiap kaki komponen juga dilakar.
f) Kedudukan juga dilabel dengan huruf untuk mengelak kesilapan semasa memasang
komponen.
Rajah 6.3: Litar bergambar water detector relay pada PCB
Rajah 6.2: Verobod yang digunakan

15. 13
4. Menyurih litar di atas PCB dengan menggunakan PCB marker
a) Dalam projek ini, teknik penyurihan dilakukan dengan menggunakan PCB marker.
b) Surihan dilakukan ke atas laluan litar yang telah dilukis dengan menggunakan pensel tadi. Ini
memudahkan lagi proses menyurih menggunakan PCB marker dilakukan.
c) Kami memastikan PCB marker mempunyai dakwat yang cukup dan terang. Ini untuk
mengelakkan laluan litar yang dibuat tidak pudar semasa proses asid Etching.
Rajah 6.4: Menyurih litar pada PCB
Rajah 6.5: PCB selepas disurih menggunakan PCB marker

16. 14
5. Proses Etching
a) PCB yang telah siap dilukis dengan menggunakan PCB Marker, perlulah melalui proses
Etching . Proses Etching dilakukan untuk menyingkirkan lapisan kuprum (copper layer) yang
tidak diperlukan pada PCB dengan menggunakan etchant liquid.
b) Bahan kimia Ferric Chloride (FeCl3) digunakan untuk menghasilkan etchant liquid yang
bersifat menghakis. Dalam mengendalikan proses ini, perlulah dilakukan dengan berhati-hati
bahan kimia ini.
c) Larutan ini akan menghakis lapisan kuprum di atas PCB yang tidak dilindungi oleh cetakan
litar yang terhasil melalui proses developer.
d) Jangka masa proses ini bergantung kepada kepekatan larutan, suhu larutan dan saiz PCB yang
dihasilkan.
e) Langkah bagi melakukan proses Etching adalah seperti berikut:
i. Cara untuk mencairkan asid ini kami mencampurkan air panas kepadanya untuk bertindak
balas kimia di dalam air panas tersebut. Campuran ini tidak boleh terlalu pekat kerana ia
akan melunturkan Maker-Ink yang dilukis pada PCB dan seterusnya akan merosakkan litar
yang diingini. Campuran ini juga tidak boleh terlalu cair kerana ia akan mengambil masa
Rajah 6.6: Proses etching

17. 15
yang panjang untuk proses Etching ini. Campuran ini haruslah bernisbah 4:1 dimana
bahagian 4 adalah air panas dan satu bahagian lagi adalah serbuk asid.
ii. Proses Etching ini seharusnya dilakukan di dalam bekas terpakai. Bekas plastik adalah
bekas yang paling biasa digunakan di dalam proses Etching ini. Proses ini seharusnya
dilakukan di kawasan yang mempunyai sinaran cahaya matahari yang panas kerana ia
boleh mempercepatkan proses Etching ini.
iii. Selepas itu kami masukkan PCB ke dalam larutan asid tersebut .Semasa merendamkan
PCB ke dalam campuran ini, bekas plastik tersebut perlulah digoncangkan bersama PCB
dan larutan asid supaya kuprum yang tidak dikehendaki tertanggal.
iv. Semasa proses eching, perlu diberi perhatian terhadap PCB sekiranya terdapat PCB marker
yang tertanggal perlu di bilas dengan air, keringkan dan lukis semula dibahagian yang
tertanggal PCB marker. Ini bertujuan bagi mengelakkan ketiadaan arus pada track yang
telah dibina.
v. Sekiranya PCB marker tidak tertanggal dan berpuas hati dengan PCB yang telah
direndam, ambil PCB tersebut dan PCB itu hendaklah dibilas dengan air bersih supaya
kekotoran yang terlekat pada PCB semasa proses Etching itu tertanggal.
vi. Setelah proses Etching selesai, kesan PCB marker yang terdapat pada PCB akan hilang
dengan menggunakan kertas pasir. Kertas pasir perlulah digosok pada garisan-garisan yang
telah dilukis sehingga kesan hitam PCB marker hilang.
Rajah 6.6: Proses menghilangkan kesan marker

18. 16
vii. Akhir sekali, kami bilas dengan air bersih sekali lagi dan keringkannya untuk proses
selanjutnya iaitu proses Drilling.
6. Uji Litar
a) Setelah selesai proses Etching, proses uji litar perlu dilakukan ke atas laluan yang dibuat
untuk mengetahui kehadiran arus elektrik. Laluan yang terputus-putus menyebabkan
ketiadaan arus elektrik dan perlu dibaiki dengan menambahkan timah di atas laluan atau
memasang wayar penyambung di atas laluan yang dibuat bagi membolehkan kesinambungan
arus elektrik bagi semua laluan.
b) Ujian dilakukan dengan menggunakan digital multimeter (Ohm).
c) Bunyi ‘bip’ menandakan arus mengalir.
7. Susun dan Pateri Komponen
a) Litar bersepadu di susun dan dimasukkan setiap kaki komponen tersebut dengan berhati-hati.
b) Perintang, LED, relay, pemuat seramik dan pemuat elektrolit dan pemegang bateri juga
disusun mengikut kedudukan yang telah dirancang.
c) Proses pematerian dijalanakan dengan teliti dan sempurna.
Rajah 6.8 : Proses Pengujian Kehadiran arus elektrik

19. 17
8. Uji Litar
a) Setelah selesai memateri ke semua komponen di dalam litar.
b) Semua komponen yang telah dipateri diuji kelancaran arus yang mengalir. Ujian dilakukan
dengan menggunakan digital multimeter(Ohm). Litar pintas dipastikan tidak berlaku di dalam
litar.
c) Bunyi ‘bip’ menandakan arus mengalir dan sambungan diantara komponen betul.
8.0 GAMBAR PROJEK
Rajah 7.1: Plants Watering Watcher

20. 18
Rajah 7.2: Pandangan Belakang
Rajah7.3: Pandangan Hadapan
9.0 PERBINCANGAN
Kelebihan alat ini adalah boleh mengesan sekiranya ketiadaan air. Alat ini akan mengeluarkan
cahaya sekiranya air telah kering. Manakala kelemahan alat ini tidak mengeluarkan sebarang
bunyi menyebabkan pengguna kurang peka sekiranya air telah kering. Alat ini juga terdedah
kepada persekitaran tanpa dilindungi oleh sebarang pelindung. Oleh sebab itu, penambahbaikan
yang boleh dilakukan ialah dengan meletakkan alat yang boleh menghasilkan bunyi seperti
speaker dan buzzer supaya pengguna lebih peka. Seterusnya alat elektronik ini perlu ditempatkan
di dalam bekas jernih yang tertutup bagi melindunginya daripada sebarang kerosakan seperti
faktor cuaca dan haiwan perosak. Inisiatif lain pula adalah dengan menggantikan bateri dengan

21. 19
tenaga solar bagi menjimatkan tenaga tersebut dengan menggantikan dengan tenaga semula jadi
yang lebih menjimatkan serta bersifat mesra alam.
Langkah berjaga-jaga yang perlu diambil semasa melakukan mini projek ini ialah,
memastikan lapisan marker semasa proses etching tidak tertanggal supaya arus tidak akan
terputus. faktor-faktor berikut haruslah diatasi bagi memastikan litar berfungsi dengan baik.
Sebelum memulakan pemasangan komponen pada litar, pastikan komponen-komponen tersebut
berfungsi dengan baik dan tidak mengalami sebarang kerosakan. Seterusnya, potong kaki-kaki
komponen dengan berhati-hati dan cermat bagi memastikan tiada kaki komponen yang
bersentuhan antara satu sama lain.
Selain itu, komponen-komponen yang berkutub seperti batery snap dan LED
disambungkan mengikut kutubnya. Kaki positif mestilah disambungkan ke punca voltan positif
dan kaki negatif kepada punca voltan negatif. Semasa melakukan proses etching hendaklah
memakai glove kerana menggunakan bahan kimia yang kuat. Pemasangan semua komponen
hendaklah dilakukan dengan betul dan memastikan semua kaki komponen dipateri dengan
kemas. Langkah berjaga-jaga ini perlu supaya litar yang dihasilkan akan berfungsi.
10.0 KESIMPULAN
Mini projek ini dijalankan bertujuan untuk memberi peluang kepada kami supaya
mengaplikasikan apa yang telah dipelajari dengan mereka cipta mini projek yang dapat berfungsi
dengan baik. Kami juga dapat melakukan proses penterjemahan litar skematik mini projek yang
direka kepada litar bergambar. Mini projek yang direka cipta dapat digunakan di dalam bidang
pertanian iaitu mengesan ketiadaan air sekiranya lampu LED menyala. Oleh itu, objektif mini
projek kami tercapai.

22. 20
RUJUKAN
Transistor (2013). Diperolehi pada 10 Mei 2013 daripada http://id.wikipedia.org/wiki/Transistor
Geganti (2013). Diperolehi pada 14 Mei 2013 daripada http://ms.wikipedia.org/wiki/Geganti.
Kamaros Zaman et.al (2009). KHB (Kemahiran Teknikal). Kuala Lumpur, Pelangi Publishing
Group Bhd
Papan litar tercetak (2013). Diperolehi pada 14 Mei 2013 daripada
http://ms.wikipedia.org/wiki/Papan_litar_tercetak
Syed Adnan . Jenis-Jenis Pemuat. Diperolehi pada 22 April, 2013 daripada http://habib-
adnan.blogspot.com/p/jenis-jenis-pemuat.html