Cara On-Off DC Fan 12V Menggunakan Arduino

Ada kalanya project Arduino kita membutuhkan sistem pendinginan agar perangkat tidak terlalu panas. Suhu yang panas dapat menyebabkan kerusakan perangkat secara permanen. Dalam jangka pendek, perangkat Anda mudah hang tanpa bisa diprediksi kapan akan terjadi. Ya, tau sendirilah, komponen-komponen elektronik yang kita pakai ini kan grade-nya komersial bukan industrial apalagi otomotif, jadi yaw ajar hanya mampu tahan suhu di bawah 60⁰ C. Apalagi sekarang kan komponen elektronik murah-murah (terutama yang berasal dari Cina), saya ngga tahu apakah secara kualitas dijaga dengan benar atau sekedar mengejar harga murah.

Kembali ke topik Cara On-Off DC Fan 12V Menggunakan Arduino, kali ini saya akan menjelaskan bagaimana cara Arduino mengendalikan DC fan 12V secara programatikal. Kendali ini hanya on atau off aja ya, bukan mengendalikan kecepatan putaran. Kegunaan dari sistem on-off fan ini misalnya untuk menyalakan DC fan saat suhu terdeteksi panas dan mematikannya saat temperature normal. Tentu saja untuk case seperti ini Anda membutuhkan sensor suhu. Tapi untuk tutorial kali ini untuk sementara hanya sampai Cara On-Off DC Fan 12V Menggunakan Arduino saja, sedangkan untuk kombinasinya dengan sensor suhu akan saya jelaskan pada tutorial selanjutnya.

Untuk mengendalikan DC fan dengan Arduino, Anda harus menggunakan rangkaian ‘driver’. Rangkaian ini digunakan sebagai ‘jembatan’ antara Arduino yang bekerja di level digital (tegangan 5V) dengan DC fan sebagai beban yang bekerja di level tegangan 12V dan arus yang besar (secara umum komponen magnetik akan membutuhkan arus yang besar). Jadi langkah pertama adalah pelajari dulu karaktersitik beban yang akan Anda drive dari Arduino. Pada studi kasus kali ini beban yang akan kita kendalikan adalah sebuah DC FAN dengan sepesifikasi tegangan 12V, arus 0,17 A. Langkah berikutnya adalah mendesain rangkaian driver-nya.

Alat dan bahan eksperimen DC Fan-Arduino:

1. Arduino board (Uno atau yang lain)
2. DC Fan 12V/0,17A
3. Transistor BC547
4. Dioda 1N4002
5. Resistor 1K
6. Beberapa kabel jumper

Gambar rangkaian DC Fan – Arduino

Berikut ini adalah rangkaian sederhana sebuah driver DC Fan ke Arduino.

Perhatikan pada gambar di atas bahwa kita akan ‘menaikkan’ level tegangan digital Arduino dengan sebuah transistor. Jadi transistor di sini akan kita fungsikan sebagai sebuah switch elektronik, yakni dengan memanfaatkan karakteristik dari transistor itu sendiri. Seperti yang kita tahu, karakteristik transistor adalah: jika Basis Emitor mendapat tegangan di atas tegangan cut off, maka arus akan mengalir dari Collector ke Emitor. Dari datasheet tegangan cut off transistor hanya sebesar 0,7 V jadi sudah cocok dengan level tegangan Arduino yang maksimal 5V.

Pemilihan Transistor

Sekarang bagaimana caranya agar transistor mampu melewatkan arus yang dibutuhkan DC Fan agar bisa berputar? Tentu seperti yang tadi saya sebutkan dalam spesifikasi DC fan, arus yang dibutuhkan adalah 0,17A (17 mA). Jadi transistor yang kita gunakan harus lebih besar dari 0,17A. Usahakan gunakan transistor yang 5x lebih besar kapasitas arusnya, supaya transistor tidak cepat panas/rusak. Untuk kebutuhan ini saya biasanya menggunakan transistor BC547, yang kalau kita lihat kapasitas arus C-E di datasheet adalah 1A (1000 mA). Jadi transistor BC547 ini sudah cocok dengan kebutuhan kita.

Perhatikan lagi rangkaian di atas. Perhatikan ada diode 1N4002 di sana. Untuk apakah diode ini? Dioda ini digunakan untuk melindungi transistor dari tegangan kejut (surge protector) yang diakibatkan induktansi liar yang dihasilkan kumparan magnetic yang menggerakkan motor DC Fan. Jadi di sini diode bukan sebagai penyearah tegangan AC ya, tapi sebagai surge protector.

Source code DC Fan-Arduino

Baiklah, jika hardware rangkaian driver sudah siap, langkah berikutnya adalah mengisi Arduino dengan firmware (sketch) yang dapat mengendalikan DC fan secara on/off. Caranya sangat mudah, cukup mengeluarkan tegangan logika ‘HIGH’ ke pin yang terhubung dengan rangkaian driver untuk menghidupkan DC fan, atau tegangan logika ‘LOW’ untuk mematikan DC Fan. Tegangan logika HIGH akan mengeluarkan tegangan digital 5V yang akan mengaktifkan transistor sebagai switch elektronik.

Bagaimana cara Arduino mengeluarkan tegangan logika HIGH atau LOW? Ini mah mudah sekali J. Cukup menggunakan sintaks :

digitalWrite (pin, teganganLogika);

contoh pemakaian sesuai gambar rangkaian di atas: 

digitalWrite (2, HIGH);  // untuk menghidupkan DC fan 
digitalWrite (2, LOW); //untuk mematikan DC Fan

Demikian tutorial singkat Cara On-Off DC Fan 12V Menggunakan Arduino, semoga bermanfaat bagi yang membutuhkan. Jika ada pertanyaan silahkan tulis komentar di bawah. Oh ya, rangkaian driver di atas tidak hanya dapat digunakan untuk DC fan saja ya, bisa untuk beban yang lain misanya relay, motor DC, dll. Hanya saja yang perlu diperhatikan adalah kapasitas arus transistor, jangan sampai mendekati atau bahkan di bawah beban.

Saptaji, ST. M.Tr.T

a Technopreneur – writer – Enthusiastic about learning AI, IoT, Robotics, Raspberry Pi, Arduino, ESP8266, Delphi, Python, Javascript, PHP, etc. Founder of startup Indomaker.com