Aplikasi Mux-Demux

 Aplikasi Mux-Demux : Smart Egg Detector




1. Tujuan [Kembali]

     1. Melengkapi Tugas Mata Kuliah Sistem Digital
    2. Memberi informasi kegunaan sensor
    3. Memahami Prinsip Kerja dari sensor serta menerapkannya di dalam rangkaian

2. Komponen [Kembali]

A. ALAT

1. Power Suply

2. Voltmeter DC



3. Baterai 

        

           Gambar Baterai


4. Generator DC



5. Motor DC

Motor DC dan Jenis-jenisnya – Himpunan Mahasiswa Teknik Komputer




Spesifikasi item:

o   Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm

o   Tidak ada arus beban =280mA

o   Tegangan operasi 1.5 - 9 VDC

o   Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri)

o   mulai saat ini =5A

o   Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V

o   Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung ke nagative

o   daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran

o   celah poros 0,05-0,35mm

B. BAHAN

1. Resistor



Specifications 
Resistance (Ohms)10K, 500K
Power (Watts)0.25W, 1/4W
Tolerance±5%
PackagingBulk
CompositionCarbon Film
Temperature Coefficient350ppm/°C
Lead Free StatusLead Free
RoHS StatusRoHS Compliant

Data sheet resistor:




2. Dioda 1N4001



A. Spesifikasi :
  • Package Type: Available in DO-41 & SMD Packages
  • Diode Type: Silicon Rectifier General Usage Diode
  • Max Repetitive Reverse Voltage is: 1000 Volts
  • Average Fwd Current: 1000mA
  • Non-repetitive Max Fwd Current: 30A
  • Max Power Dissipation is: 3W
  • Max Storage & Operating temperature Should Be: -55 to +175 Centigrade
B.  Konfigurasi Pin:

Nomor Pin

Nama Pin

Deskripsi

1

Anoda

Arus selalu Masuk melalui Anoda

2

Katoda

Arus selalu Keluar melalui Katoda

3. Transistor NPN BC547

A. Konfigurasi Pin
1. Collector
2.  Base
3. Emitter


B. Spesifikasi :
Transistor Type : NPN
Voltage – Collector Emitter Breakdown (Max) : 45 V
Current- Collector (Ic) (Max) : 100mA
Power – Max : 625 mW
DC Current Gain (hFE) (Min) @ Ic, Vce : 110 @ 2mA, 5V
Vce Saturation (Max) @ Ib Ic : 300mV, @ 5mA, 100mA
Frequency – Transition : 300MHz
Current- Collector Cutoff (Max) : -
Mounting Type : Through Hole
Package / Case : TO-226-3, TO-92-3 (TO-226AA) Formed Leads
Packaging : Tape & Box (TB
Lead Free Status : Lead Free
RoHs Status : RoHs Compliant

Data Sheet Transistor



Grafik Respon:



4. OP AMP LM358



A. konfigurasi pin

Pin-1 dan pin-8 adalah o / p dari komparator
Pin-2 dan pin-6 adalah pembalik i / id
Pin-3 dan pin-5 adalah non inverting i / id
Pin-4 adalah terminal GND
Pin-8 adalah VCC +

B. spesifikasi 

  • Ini terdiri dari dua op-amp internal dan frekuensi dikompensasi untuk gain kesatuan
  • Gain tegangan besar adalah 100 dB
  • Lebar pita lebar adalah 1MHz
  • Jangkauan pasokan listrik yang luas termasuk pasokan listrik tunggal dan ganda
  • Rentang catu daya tunggal adalah dari 3V ke 32V
  • Jangkauan pasokan listrik ganda adalah dari + atau -1.5V ke + atau -16V
  • Penyaluran arus pasokan sangat rendah, yaitu 500 μA
  • 2mV tegangan rendah i / p offset
  • Mode umum rentang tegangan i / p terdiri dari ground
  • Tegangan catu daya dan diferensial i / p tegangan serupa ayunan tegangan o / p besar



5. Gerbang XOR 4030



A. Spesifikasi 

  • Wide supply voltage range: 3.0V to 15V
  • Low power: 100 nW (typ.)
  • Medium speed operation: tPHL = tPLH = 40 ns (typ.) at CL = 15 pF, 10V supply
  • High noise immunity 0.45 VCC (typ.)

B. Konfigurasi PIN

Pin NoPin NameDescription
1A0Input 1 of XOR gate 0
2B0Input 2 of XOR gate 0
3Q0The output of XOR gate 0
4Q1The output of XOR gate 1
5A1Input 1 of XOR gate 1
6B1Input 2 of XOR gate 1
7VSSSource Supply
8A2Input 1 of XOR gate 2
9B2Input 2 of XOR gate 2
10Q2The output of XOR gate 2
11Q3The output of or gate 3
12A3Input 1 of OR gate 3
13B3Input 2 of OR gate 3
14VDDDrain Supply


6. Gerbang NOT 7404


A. Spesifikasi

B. Konfigurasi Pin

We have numbered the NOT Gates by 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Pin 1: The pin 1 is the input for 1st NOT Gate.

Pin 2: Pin 2 is the output of 1st NOT Gate.

Pin 3: Pin 3 is connected to the input of the 2nd NOT Gate.

Pin 4: Pin 4 is the output of the 2nd NOT Gate.

Pin 5: Pin 5 is connected to the input of the 3rd NOT Gate.

Pin 6: Pin 6 is connected to the output terminal of the 3rd NOT Gate.

Pin 7: Pin 7 is the ground pin, it is used to provide power supply to the IC.

Pin 8: It is the output pin of the 4th Gate.

Pin 9: It provides the input pin for the 4th Gate.

Pin 10: Output of the 5th Gate is connected to the pin 10

Pin 11: Input of the 5th Gate.

Pin 12: It is connected to the output of the 6th Gate.

Pin 13: The pin 13 is connected to the input of 6th Gate.

Pin 14: It is the Vcc terminal of the IC, it is used to provide the power supply to the IC chip.

7. Multiplexer 4052 


A. Spesifikasi
  • 4-Channel Mux and Demux
  • 4:1 Multiplexer IC
  • 1:4 Demultiplexer IC
  • Supports both Analog and Digital Voltage
  • Nominal Voltage: 5V, 10V, 15V
  • Maximum Operating Voltage: 20V
  • Propagation Delay: 400ns at 5V
  • Available in 16-pin PDIP, CDIP,SOIC, TSSOP packages
B. Pin Configuration

Pin Number

Pin Name

Description

16

Vdd

Positive power input, maximum 20V

7

Vee

Negative power rail, normally connected to ground.

8

Vss (Ground)

Connected to ground of the circuit 

6

INH

Enable pin – Must be pulled to ground for normal operation

9,10

A,B

Channel Select pins

1,12

Y0,X0

Channel 0 Input / Output

5,14

Y1,X1

Channel 1 Input / Output

2,15

Y2,X2

Channel 2 Input / Output

4,11

Y3,X3

Channel 3 Input / Output

3,13

Y,X

Common Output / Input

8. POT- HG


A. Spesifikasi
  • Type: Rotary a.k.a Radio POT
  • Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M. 
  • Power Rating: 0.3W
  • Maximum Input Voltage: 200Vdc
  • Rotational Life: 2000K cycles

B. Konfigurasi PIN

Pin No.

Pin Name

Description

1

Fixed End

This end is connected to one end of the resistive track

2

Variable End

This end is connected to the wiper, to provide variable voltage

3

Fixed End

This end is connected to another end of the resistive track

                 Konfigurasi potentiometer:


9. Demultiplexer 4052 


A. Spesifikasi
  • 4-Channel Mux and Demux
  • 4:1 Multiplexer IC
  • 1:4 Demultiplexer IC
  • Supports both Analog and Digital Voltage
  • Nominal Voltage: 5V, 10V, 15V
  • Maximum Operating Voltage: 20V
  • Propagation Delay: 400ns at 5V
  • Available in 16-pin PDIP, CDIP,SOIC, TSSOP packages
B. Pin Configuration

Pin Number

Pin Name

Description

16

Vdd

Positive power input, maximum 20V

7

Vee

Negative power rail, normally connected to ground.

8

Vss (Ground)

Connected to ground of the circuit 

6

INH

Enable pin – Must be pulled to ground for normal operation

9,10

A,B

Channel Select pins

1,12

Y0,X0

Channel 0 Input / Output

5,14

Y1,X1

Channel 1 Input / Output

2,15

Y2,X2

Channel 2 Input / Output

4,11

Y3,X3

Channel 3 Input / Output

3,13

Y,X

Common Output / Input

10. Sensor Infrared

A. Konfigurasi Pin

Pin Name

Description

VCC

Power Supply Input

GND

Power Supply Ground

OUT

Active High Output


B. Spesifikasi

  • 5VDC Operating voltage

  • I/O pins are 5V and 3.3V compliant

  • Range: Up to 20cm

  • Adjustable Sensing range

  • Built-in Ambient Light Sensor

  • 20mA supply current

  • Mounting hole

  • Size: 50 x 20 x 10 mm (L x B x H)

  •  Hole size: φ2.5mm

C. Grafik Respon
Gambar grafik respon Sensor Infrared

11. Sensor touch

 
A. Spesifikasi :
  • Operating voltage 2.0V~5.5V
  • Operating current @VDD=3V, no load
  • At low power mode typical 1.5uA, maximum 3.0uA
  • The response time max 220mS at low power mode @VDD=3V
  • Sensitivity can adjust by the capacitance(0~50pF) outside
  • Stable touching detection of human body for replacing traditional direct switch key
  • Provides Low Power mode
  • Provides direct mode、toggle mode by pad option(TOG pin) Q pin is CMOS output
  • All output modes can be selected active high or active low by pad option(AHLB pin)
  • After power-on have about 0.5sec stable-time, during the time do not touch the key pad, and the function is disabled
  • Auto calibration for life at low power mode the re-calibration period is about 4.0sec normally, when key detected touch and released touch, the auto re-calibration will be redoing after about 16sec from releasing key
  • The sensitivity of TTP223N-BA6 is better than TTP223-BA6’s. but the stability of TTP223N-BA6 is worse than TTP223-BA6’s.

B. Konfigurasi Pin :

* Pin 1 : Vcc

* Pin 2 : Gnd

* Pin 3 : Vout


C. grafik respon

12.Sensor Gas MQ2


A. Konfigurasi Pin Sensor MQ2

1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

2.  Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.

3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.

4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.


B. Spesifikasi 

  • Sensitivitas tinggi dengan area deteksi luas
  • Long life
  • Detection gas : LPG, i-butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen
  • Concentration : 200 - 5000 ppm (LPG dan Propane), 300 - 5000 ppm (Butane), 5000 - 20000 ppm (Methane), 300 - 5000 ppm (Hidrogen), 100 - 2000 ppm (Alkohol)
  • Circuit Voltage (Vc) : 5V
  • Heating Voltage (Vh)  : 1.4V-5V
  • Heating Time Th (High) : 60s
  • Heating Time Th (Low) : 90s
  • Load Resistence (RL) : Adjustable
  • Heater resistance (Rh) : 33 ohm
  • Heater Consumption : <800 mW
  • Sensing resistance : 3K ohm - 30K ohm (pada 1000 ppm iso Butane)
  • Preheat time : >24 jam

C. Grafik respon sensitifitas Sensor Gas MQ2

13. LDR

A. Spesifikasi LDR :

  • Tegangan maksimum (DC): 150V.
  • Konsumsi arus maksimum: 100mW.
  • Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
  • Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
  • Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms.
   
 B. Konfigurasi PIN LDR:

C. Grafik Respon

  • Penurunan Daya Disipasi

  • Resistansi
  • Spectral Respon

14. 7 Segment Anoda

A. Spesifikasi

  • Available in two modes Common Cathode (CC) and Common Anode (CA)
  • Available in many different sizes like 9.14mm,14.20mm,20.40mm,38.10mm,57.0mm and 100mm (Commonly used/available size is 14.20mm)
  • Available colours: White, Blue, Red, Yellow and Green (Res is commonly used)
  • Low current operation
  • Better, brighter and larger display than conventional LCD displays.
  • Current consumption : 30mA / segment
  • Peak current : 70mA

B. Konfigurasi pin

Pin Number

Pin Name

Description

1

e

Controls the left bottom LED of the 7-segment display

2

d

Controls the bottom most LED of the 7-segment display

3

Com

Connected to Ground/Vcc based on type of display

4

c

Controls the right bottom LED of the 7-segment display

5

DP

Controls the decimal point LED of the 7-segment display

6

b

Controls the top right LED of the 7-segment display

7

a

Controls the top most LED of the 7-segment display

8

Com

Connected to Ground/Vcc based on type of display

9

f

Controls the top left LED of the 7-segment display

10

g

Controls the middle LED of the 7-segment display

15. Decoder (IC 7447)

A. Spesifikasi

  • has a broader Voltage range
  • A variety of operating conditions
  • internal pull-ups ensure you don't need external resistors
  • Four input lines and seven output lines
  • input clamp diode hence no need for high-speed termination
  • comes with open collector output 

B. Konfigurasi pin:

Data Sheet Decoder:

16. Encoder  (IC 74147)


A. Spesifikasi

  • It operates at 4.5V to 5.5 DC voltage.
  • It delivers output current from low 70µA to high 8mA
  • It operates at the temperature from -55℃ to 70℃
  • Logic Case packaging type: DIP
  • Mounting Type: Through Hole

B. Konfigurasi Pin

IC 74147 Pin Diagram, pin diagram of IC 74147



You can see there is a total of 16 pins.
  • Pin No. 1 - 4 (input)
  • Pin No. 2 - 5 (input)
  • Pin No. 3 - 6 (input)
  • Pin No. 4 - 7 (input)
  • Pin No. 5 - 8 (input)
  • Pin No. 6 - C (output)
  • Pin No. 7 - B (output)
  • Pin No. 8 - Ground (GND)
  • Pin No. 9 - A (output)
  • Pin No. 10 - 9 (input)
  • Pin No. 11 - 1 (input)
  • Pin No. 12 - 2 (input)
  • Pin No. 13 - 3 (input)
  • Pin No. 14 - D (output)
  • Pin No. 15 - Not Connected (NC)
  • Pin No. 16 - Vcc or positive power supply

17. Relay


A. Konfigurasi PIN Relay

Nomor PIN

Nama Pin

Deskripsi

1

Coil End 1

Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground

2

Coil End 2

Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground

3

Common (COM)

Common terhubung ke salah satu Ujung Beban yang akan dikontrol

4

Normally Close (NC)

Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NC beban tetap terhubung sebelum pemicu

5

Normally Open (NO)

Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NO, beban tetap terputus sebelum pemicu

B. Spesifikasi :
  • Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC
  • Trigger Current (Nominal current) : 70mA
  • Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC
  • Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC
  • Compact 5-pin configuration with plastic moulding
  • Operating time: 10msec Release time: 5msec
  • Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

18. Motor DC



A. Konfigurasi PIN

No:

Pin Name

Description

1

Terminal 1

A normal DC motor would have only two terminals. Since these terminals are connected together only through a coil they have not polarity. Revering the connection will only reverse the direction of the motor

2

Terminal 2

 

B. DC Motor Specifications

  • Standard 130 Type DC motor
  • Operating Voltage: 4.5V to 9V
  • Recommended/Rated Voltage: 6V
  • Current at No load: 70mA (max)
  • No-load Speed: 9000 rpm
  • Loaded current: 250mA (approx)
  • Rated Load: 10g*cm
  • Motor Size: 27.5mm x 20mm x 15mm
  • Weight: 17 grams

19. LED

A. Spesifikasi :

  • Superior weather resistance
  • 5mm Round Standard Directivity
  • UV Resistant Eproxy
  • Forward Current (IF): 30mA
  • Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
  • Reverse Voltage: 5V
  • Operating Temperature: -30℃ to +85℃
  • Storage Temperature: -40℃ to +100℃
  • Luminous Intensity: 20mcd

B. Konfigurasi Pin :  

  • Pin 1 : Positive terminal of LED
  • Pin 2 : Negative terminal of LED

20. Ground
    

3. Dasar Teori [Kembali]

  • RESISTOR 

Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :


Simbol Resistor

Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :


Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :



Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.


Rumus Resistor:

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n


  • Dioda
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :
Gambar Simbol Dioda

Cara Kerja Dioda

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

A. Kondisi tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

cara kerja dioda

B. Kondisi tegangan positif (Forward-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

dioda tanpa tegangan

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

kondisi tegangan negatif

3. Rumus

rumus

  • Transistor NPN
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:
Simbol Transistor NPN BC547


Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai


Rumus dari Transitor adalah :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

 Karakteristik Output

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Gelombang I/O Transistor



  • OP-AMP

Simbol 

 

 
Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

 

 

Karakteristik IC OpAmp

  • Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
  • Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
  • Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
  • Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
  • Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
  • Karakteristik tidak berubah dengan suhu
                                                                           

Karakteristik IC OpAmp

  • Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
  • Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
  • Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
  • Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
  • Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
  • Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Inverting Amplifier


 Rumus:

NonInverting

 Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

  • Gerbang NOT (IC 7404)

 


Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.



Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1"

  • Gerbang Logika XOR (IC 4030)

    Gerbang XOR adalah kombinasi dari gerbang-gerbang logika yang komplek yang digunakan untuk membentuk rangkaian logika aritmatika, komparator dan rangkaian untuk mendeteksi error. Gerbang logika Ex-OR disimbolkan seperti pada gambar berikut ini. Dalam bentuk aljabar Boolean, logika Ex-OR dapat dituliskan seperti berikut ini. Gerbang logika Ex-OR biasanya digunakan untuk membuat rangkaian operasi  aritmatika dan perhitungan khusus Adder dan Half-Adder. Gerbang logika Ex-OR dapat berfungsi sebagai “carry-bit” atau sebagai kontroller inverter, di mana salah satu input melewatkan data biner dan input lainnya berfungsi sebagai pemberi signal kontrol.
Tabel kebenaran untuk logika Ex-OR adalah

  • Decoder (IC 7447)


    IC BCD 7447 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 7447 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448. 

    IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 7447.

Konfigurasi Pin Decoder:

a. Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama     pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C  dan D. Pin input berkeja    dengan logika High=1.

b. Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang    diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan    aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.

c. Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low,        sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.

d. Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

e. Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

Pada aplikasi IC dekoder 7447, ketiga pin (LT, RBI dan RBO) harus diberi logika HIGH=1 agar tidak aktif. Baik IC 7447 atau 7448 pada bagian output perlu dipasang resistor untuk membatasi arus yang keluar sehingga led pada seven segment bekerja secara optimal. Berikut ini rangkaian IC dekoder 7448 untuk konfigurasi seven segment common cathode.

  • Encoder 74147


    IC 74147 adalah IC encoder digital yang mengkodekan 9 jalur input menjadi 4 jalur output. Ini juga dikenal sebagai encoder prioritas Desimal ke BCD. Istilah encoder prioritas digunakan karena menyediakan pengkodean untuk jalur data urutan tertinggi sebagai prioritas pertama. Itu dibuat menggunakan teknologi Transistor-Transistor Logic (TTL). Ini adalah IC encoder 10 hingga 4. Pada artikel ini, kita akan melihat Diagram Pin IC 74147, Diagram Sirkuit Internal IC 74147, dan tabel Truth atau tabel fungsi IC 74147.

Here, you can see the truth table of IC 74147

  • Multiplexer IC 4052

Multiplexer sering disebut sebagai Mux atau Mpx untuk mempermudah pengucapan. Komponen ini adalah susunan logika yang memiliki beberapa jalur input, kemudian memindahkannya pada sebuah jalur output saja. Rangkaian digital ini memiliki kecepatan sangat tinggi dalam meneruskan perintah yang sudah diseleksi dengan beberapa logika untuk dipindahkan ke satu jalur. Perintah berupa sinyal digital atau biner diubah menjadi sinyal analog menggunakan transistor untuk kemudian diteruskan ke proses selanjutnya.

Ø  Klasifikasi Multiplexer

  • 16-1 Multiplexer (4 Baris)
  • 8-1 Multiplexer (3 Baris)
  • 4-1 Multiplexer (2 Baris)
  • 2-1 Multiplexer (1 Baris)

Ø  Sirkuit Terpadu Multiplexing

IC NO.FUNGSIOUTPUT
74157Quad 2 : 1 MuxOutput sama dengan input yang dimasukkan
74158Quad 2 : 1 MuxOutput berlawanan dengan input
74153Dual 4 : 1 MuxOutput sama dengan input
74352Dual 4 : 1 MuxOutput berlawanan dengan input
741518 : 1 MuxOutput berlawanan dengan input
7415016 : 1 MuxOutput berlawanan dengan input

Apa Fungsi Multiplexer?

Seperti yang sudah dijelaskan di atas, bahwa multiplexer digunakan untuk menyeleksi data untuk kemudian dipindahkan ke satu jalur. Data tersebut diseleksi berdasarkan logika yang dipasangkan oleh operator itu sendiri. Penggunaan mux juga meningkatkan efisiensi transmisi data, sehingga menjadi jauh lebih cepat dibanding tidak menggunakannya.

ilustrasi sederhana cara kerja multiplexer
ilustrasi sederhana cara kerja multiplexer

Ada beberapa aplikasi Mux yang bisa Anda simak berikut ini:

1.      Sistem Komunikasi

Penggunaan komponen ini memungkinkan digunakannya sistem komunikasi, seperti stasiun Tributary, Relay, dan sistem transmisi, sehingga menjadi lebih cepat dan efisien. Tidak hanya itu, proses transmisi berbagai jenis data seperti audio dan video dapat digunakan bersamaan.

2.      Jaringan Telepon

Sinyal radio yang berasal dari berbagai perangkat akan diintegrasikan ke dalam satu jalur menggunakan multiplexer, kemudian signal tersebut diteruskan ke perangkat tujuan Anda.

3.      Hard Drive Komputer

Penggunaan multiplexer bertujuan untuk mengurangi jalur yang terhubung langsung dengan hard drive dengan komponen lain dalam komputer, agar penyimpanan bisa dilakukan dengan maksimal dan minim kesalahan.

4.      Transmisi Sistem Komputer Satelit

Mux juga digunakan untuk mentransmisikan data dari komputer satelit ke sistem di bumi menggunakan satelit GPS.


IC CD4052 adalah IC Multiplexer dan Demultiplexer tegangan tinggi berbasis CMOS. IC umumnya digunakan dalam rangkaian di mana MUX 4: 1 atau DEMUX 1: 4 diperlukan dalam Desain rangkaian Logika yang Dapat Diprogram. Ini dapat menangani tegangan analog dan digital sehingga dapat digunakan dalam konverter Analog ke Digital dan Digital ke Analog.

CD4052 as 4:1 Multiplexer:

    CD4052 dapat digunakan sebagai Multiplexer 4:1, yaitu dapat mengambil input dari 4-channel dan mengubahnya menjadi output saluran tunggal berdasarkan pin pilihan saluran. Dalam kasus kami empat saluran Input adalah X0Y0, X1Y1, X2Y2 dan X3 dan Y3 dan saluran output tunggal adalah X,Y. Output pada saluran tunggal ditentukan berdasarkan pin pilih saluran A dan B. Keadaan pin pilih dan pemilihan saluran ditunjukkan pada tabel di bawah ini:

A

B

Channel Selected

0

0

Channel 0

1

0

Channel 1

0

1

Channel 2

1

1

Channel 3

 The complete working of a 4:1 MUX using the CD4052 simulation is shown in the video below, the image here shows a snapshot of it.

CD4052 Multiplexer Circuit Diagram

Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, pin pemilihan saluran masing-masing adalah 1 dan 0 untuk A dan B. Artinya Saluran 1 yaitu X1 dan Y1 dipilih. Jadi input yang diberikan ke X1 dan Y1 direfleksikan pada pin X dan Y.


  • Demultiplexer IC 4052

Setelah memahami apa itu multiplexer, sebaiknya Anda memahami pula tentang apa itu demultiplexer. Sebab, kedua komponen ini kerap disandingkan dan saling berhubungan agar perintah yang dimasukkan oleh operator bisa diteruskan pada komponen komputer lainnya.


Pada komponen demultiplexer, terdapat satu jalur input dan banyak jalur output. Jalur input inilah yang akan dihubungkan dengan multiplexer.


Tanpa adanya kedua komponen tersebut, perintah yang dimasukkan oleh operator kemungkinan tidak berjalan dengan lancar, atau minimal sangat lambat. Dengan demikian, komponen itu diperlukan untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi kesalahan.

Ø  Klasifikasi Demultiplexer

  • 1-16 Demultiplexer (4 Baris)
  • 1-8   Demultiplexer (3 Baris)
  • 1-4   Demultiplexer (2 Baris)
  • 1-2   Demultiplexer (1 Baris)

Ø  Sirkuit Terpadu Demultiplexing

IC NO.FUNGSIOUTPUT
74139Dual 1 : 4 DemuxOutput berkebalikan dengan input
74156Dual 1 : 4 DemuxOutput merupakan open collector
741381 : 8 DemuxOutput berkebalikan dengan input
741541 : 16 DemuxOutput berkebalikan dengan input
741591 : 16 DemuxOutput merupakan open collector dan sama dengan input

Fungsi Demultiplexer

Seperti yang sudah Anda ketahui, bahwa Demultiplexer memiliki satu jalur transisi input dan beberapa jalur output. Jalur output tersebut biasanya langsung terhubung dengan komponen penting dalam komputer.


Dapat disimpulkan bahwa, data berbentuk seri yang berasal dari mux akan dikonstruksi ulang menjadi berbentuk paralel. Kemudian, perintah atau data tersebut diteruskan pada perangkat yang bersangkutan.


Berikut ini merupakan aplikasi dari demultiplexer:

· Sistem Komunikasi

Demultiplexer menerima data dari multiplexer dan mengubahnya menjadi bentuk semula untuk kemudian diteruskan ke komponen komputer yang bersangkutan. Contohnya adalah video, data berupa gambar akan dikirimkan ke monitor, sedangkan suara akan diteruskan ke pengeras suara.

· Arithmetic Logic Unit (ALU)

ALU merupakan microprocessor yang berfungsi untuk melakukan perhitungan. Pada bagian ini, demultiplexer menyimpan output dari ALU ke unit penyimpanan atau register.

Aritmethic Logic Unit
Aritmethic Logic Unit / John R. Southern @Flickr

Komponen multiplexer dan demultiplexer memiliki fungsi yang sangat krusial bagi perangkat komputer. Jika komponen penting ini di komputer Anda mengalami kerusakan, maka bagian lainnya tentu akan sangat terganggu. Bahkan, perintah sederhana seperti menyetel video sekalipun tidak akan terlaksana dengan baik.

CD4052 as 1:4 Demultiplexer:

    CD4052 dapat digunakan sebagai Demultiplexer 1:4 juga, yaitu dapat mengambil satu input dan menyediakan salah satu dari 4 saluran keluaran berdasarkan pin pilih saluran. Di sini pin input akan menjadi X dan Y. Pin output dapat berupa X0,Y0 atau X1,Y1 atau X2,Y2 atau X3,Y3 berdasarkan nilai yang ditetapkan pada pin A dan B. Kami telah membahas cara memilih saluran menggunakan pin A dan B pada tabel di atas.

CD4052 Demultiplexer Circuit Diagram

    Gambar di atas menunjukkan simulasi CD4052 dalam rangkaian demultiplexer, cara kerja lengkapnya dapat ditemukan di video yang ditautkan di bawah ini. Seperti yang Anda lihat di sini, saluran 2 dipilih dengan menjadikan A sebagai 0 dan B sebagai 1. Dan karenanya input yang diberikan ke pin X dan Y direfleksikan pada pin saluran 2 X2 dan Y2

  • Sensor Sentuh


1. Pengertian sensor sentuh
    Sensor sentuh pada dasarnya adalah saklar dengan berbagai macam variasi bentuknya, penggunaan sensor sentuh disini digunakan untuk menutup garasi.

2. Cara Kerja Sensor Sentuh :
    Cara kerja sensor sentuh adalah active low, karena rangkaian ini mengggunakan resistor, resistor pulp up dan pulp down, rangkaian pulp up berisfat active low mengeluarkan sinyal 1 kecuali saat saklar aktif, namun sebaliknya resistor pulp down akan akrif jika mengeluarkan sinyal 0 kecuali saat saklar tidak aktif.
Jika rangkaian mengeluarkan sinyal 1 saat tombol tidak ditekan, namun jika sungut tertekan maka sinyal output akan menjadi 0 karena dihubungkan dengan ground.

3. Jenis sensor sentuh 
    sensor sentuh pada dasarnya adalah saklar limit switch dan microswitch( saklar spdt) dengan berbagai macam bentuk variasinya, sensor sentuh biasanya digunakan yaitu transistor pulp up bersifat active low yang berarti rangkaian mengeluarkan sinyal 1 kecuali saklar aktif, saklar down yaitu bersifat kebalikan dari saklar pulp up yaitu bersifat active low yaitu rangkaian mengeluarkan sinyal 0 kecuali saat saklar aktif, nilai resistor pada pulp down bekisar antara 1-10kq

4. Grafik Respon Sensor Sentuh

  • Sensor Infrared
Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar. Sensor infrared memiliki simbol seperti gambar di bawah ini :


Prinsip Kerja Sensor Infrared
 



Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared

Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.


Gambar 2. Rangkaian dasar sensor infrared common emitter yang menggunakan led infrared dan fototransistor 


Grafik Respon Sensor Infrared
 

Gambar 4. Grafik respon sensor infrared

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.


  • LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.





     Grafik

  • Sensor Gas MQ2
    Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Sensor MQ2 memiliki symbol seperti gambar di bawah ini :
Gambar Simbol Sensor MQ2

Berikut ini adalah gambar grafik respon sensitifiras sensor MQ2

  • Potensiometer

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.

  • Relay
    Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A. Relay memiliki simbol seperti gambar di bawah ini :



    Gambar Simbol Relay

       
    Kapasitas Pengalihan Maksimum:

Cara Kerja Relay
    1. Apabila coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnetik yang dapat menarik armature untuk merubah switch contact point.
    2. Apabila coil tersebut sudah tidak dialiri arus listrik, maka Armature akan kembali lagi ke posisi Normally Close.
    3. Umumnya, coil yang digunakan oleh relay untuk mengubah switch contact point ke posisi NC hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.

  • 7 Segment Anoda

   

    Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

    Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.

    Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk  dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display


  • Light Emitting Code (LED)
  Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

    Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)Bentuk dan Simbol LED (Light Emitting Diode)


Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Cara kerja LED (Light Emitting Diode)

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya



    

  

  • Motor DC

    

    Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

    Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti



Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

  • Voltmeter
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.


  • Ground
Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian

  • Baterai

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable). Baterai simbol seperti gambar di bawah ini:

Gambar Simbol Baterai

  • Power Supply
    Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :
Gambar simbol power supply
  • Generator DC

Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:
  1. Generator penguat terpisah
  2. Generator shunt
  3. Generator kompon  
Konstruksi Generator DC 
Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjuk-kan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Konstruksi Generator DC

Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Struktur Generator DC
                                
Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.

Prinsip Kerja generator DC
Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday : 
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Dengan lain perkataan, apabila suatu konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik yang berubah-ubah, maka GGL akan dibangkitkan dalam konduktor itu. Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan GGL adalah : 
  • harus ada konduktor ( hantaran kawat ) 
  • harus ada medan magnetik
  • harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang berubah yang memotong konduktor itu.
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Prinsip Kerja Generator DC

Keterangan gambar :
  • Pada gambar Generator DC Sederhana dengan sebuah penghantar kutub tersebut, dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan timbul EMF. 
  • Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi A-B dan C-D terletak tegak lurus pada arah fluks magnet. 
  • Kumparan ABCD diputar dengan kecepatan sudut yang tetap terhadap sumbu putarnya yang sejajar dengan sisi A-B dan C-D. 
  • GGL induksi yang terbentuk pada sisi A-B dan sisi C-D besarnya sesuai dengan perubahan fluks magnet yang dipotong kumparan ABCD tiap detik sebesar :
trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :
  • ibu jari : gerak perputaran 
  • jari telunjuk : medan magnetik kutub utara dan selatan 
  • jari tengah : besaran galvanis tegangan U dan arus I 
Untuk perolehan arus searah dari tegangan bolak-balik, meskipun tujuan utamanya adalah pembangkitan tegangan searah, tampak bahwa tegangan kecepatan yang dibangkitkan pada kumparan jangkar merupakan tegangan bolak-balik. Bentuk gelombang yang berubah-ubah tersebut karenanya harus disearahkan.


4. Percobaan [Kembali]

Prosedur percobaan

1.  Buka aplikasi proteus

2.  Siapkan alat dan bahan pada library proteus, pada rangkaian ini yaitu berupa resistor, diode, baterai, transistor NPN, DC voltmeter, relay, opamp, ground, motor DC, touch sensor, gas sensor, LDR sensor, LED, buzzer, Mux-Demux 4052,decoder (IC 7447), 7 segment.

3.   Rangkai setiap alat dan bahan agar membentuk rangkaian yang diinginkan.

4.   Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan

5. Jalankan simulasi rangkaian untuk melihat apakah dihasilkan output yang diinginkan, yaitu apakah dapat mengaktifkan relay serta menghidupkan seven segmen dan motor


Gambar Rangkaian


5. Prinsip Kerja [Kembali]

Ketika sensor gas MQ-2 tidak mendeteksi adanya bau busuk, maka logic state berlogika 0 sehingga ouput akan berlogika 0 dan masuk ke gerbang not U5:A dan juga diumpankan ke resistor R17. Pada gerbang not U5:A akan menjadi logika 1 dan masuk ke kaki XOR U9:B dan kaki XOR U9:B yang satu lagi terhubung ke ouput sensor LDR yang masih berlogika 0. karena salah satu kaki pada gerbang XOR U9:B berlogika 1, maka ouputnya berlogika 1 dan masuk ke kaki 1 encoder U20. Pada kaki 2 encoder U20 didapat dari ouput sensor LDR yang berlogika 0 yang terhubung ke gerbang NOT U5:F sehingga menjadi logika 1 dan diteruskan ke kaki encoder U20. Karena pada semua kaki encoder U20 berlogika high maka semua ouput yang dikeluarkan sesuai tabel kebenaran ialah  berlogika 1111 dan diteruskan ke gerbang NOT, sehingga menjadi berlogika 0000 yang akan masuk ke kaki input decoder U14 DCBA yang diteruskan ke seven segment common anoda dan menampilkan angka 0 yang menandakan kedua sensor belum mendeteksi adanya telur busuk. Pada ouput sensor mq2 yang diumpankan resistor R17 dan masuk rangkaian fixed bias, tegangan VBE yang terbaca pada transistor Q6 ialah +0,20 V. Dengan tegangan segitu belum cukup untuk memenuhi syarat agar transistor aktif yakni diatas 0,6 atau diatas 0,7; sehingga transistor off dan tidak ada arus yang mengalir dari power supply yang diteruskan ke relay ke kaki collector ke kaki emittor dan diteruskan ke ground, sehingga relay tidak akif dan switch tidak berpindah dan LED D3 sebagai indikator tidak aktif yang menandakan sensor mq2 belum mendeteksi adanya telur busuk

Ketika sensor gas MQ-2 mendeteksi adanya bau busuk, maka logic state berlogika 1 sehinga ouput akan berlogika 1 dan masuk ke gerbang not U5:A dan juga diumpankan ke resistor R17. Pada gerbang not U5:A akan menjadi logika 0 dan masuk ke kaki XOR U9:B dan kaki XOR U9:B yang satu lagi terhubung ke ouput sensor LDR yang masih berlogika 0. karena dua kaki pada gerbang XOR U9:B berlogika 0, maka ouputnya berlogika 0 dan masuk ke kaki 1 encoder U20. Pada kaki 2 encoder U20 didapat dari ouput sensor LDR yang berlogika 0 yang terhubung ke gerbang NOT U5:F sehingga menjadi logika 1 dan diteruskan ke kaki encoder U20. Karena hanya kaki 1 encoder U20 yang berlogika 0 dan yang lainnya berlogika high maka ouput yang dikeluarkan sesuai tabel kebenaran ialah berlogika 1110 dan diteruskan ke gerbang NOT, sehingga menjadi berlogika 0001 yang akan masuk ke kaki input decoder U14 DCBA yang diteruskan ke seven segment common anoda dan menampilkan angka 1 yang menandakan sensor mq-2  mendeteksi adanya telur busuk. Pada ouput sensor mq2 yang diumpankan resistor R17 dan masuk rangkaian fixed bias, tegangan VBE yang terbaca pada transistor Q6 ialah +0,81 V. Dengan tegangan segitu, cukup untuk memenuhi syarat agar transistor aktif yakni diatas 0,6 atau diatas 0,7; sehingga transistor on dan ada arus yang mengalir dari power supply yang diteruskan ke relay ke kaki collector ke kaki emittor dan diteruskan ke ground, sehingga relay  akif dan switch berpindah dari kiri ke kanan dan LED D3 sebagai indikator aktif yang menandakan sensor mq2 mendeteksi adanya telur busuk, namun belum menggerakkan motor sebagai treadmil untuk membawa telur busuk ke  keranjang karena syaratnya harus kedua sensor aktif.

Selanjutnya, ketika sensor LDR belum mendeteksi mendeteksi telur busuk (tegangan ouput masih dibawah 2,20 volt), maka output yang keluar dari sensor LDR yang terhubung ke potensiometer yang diumpankan ke potensiometer dan diumpankan ke kaki non inverting dari rangkaian detector non inverting terbaca tegangan sebesar 0 volt. Sedangkan pada kaki inverting tegangan yang terbaca sebesar +2,20 volt. Kemudian kita bandingkan dengan menggunakan rumus Vout = Vnon invering - Vinverting dikali AOL. Sehingga Vout = (0 -2,20) x 100.000 sehingga didapatkan -saturasi yang terbaca pada voltmeter yakni -14,8 volt. Selanjutnya, ouput dari rangkaian detector tadi diumpakan ke resistor R33 serta gerbang not U5:F menjadi logika 1 dan juga dihubungkan ke kaki input gerbang XOR U9:B. Pada resistor R33 diumpankan ke rangkaian fixed bias dan tegangan yang terbaca pada VBE transistor Q3 ialah -14,2 volt. Dengan tegangan segitu belum cukup untuk memenuhi syarat agar transistor aktif yakni diatas 0,6 atau diatas 0,7; sehingga transistor off dan tidak ada arus yang mengalir dari power supply yang diteruskan ke relay ke kaki collector ke kaki emittor dan diteruskan ke ground, sehingga relay tidak akif dan switch tidak berpindah dari kanan ke kiri dan tidak membentuk loop untuk menggerakkan motor sebagai treadmil untuk membawa telur busuk ke keranjang dan display dari seven segment common anoda masih menampilkan angka 1.

Selanjutnya, ketika sensor LDR mendeteksi mendeteksi telur busuk (tegangan ouput diatas 2,20 volt), maka output yang keluar dari sensor LDR yang terhubung ke potensiometer yang diumpankan ke potensiometer dan diumpankan ke kaki non inverting dari rangkaian detector non inverting terbaca tegangan sebesar 0 volt. Sedangkan pada kaki inverting tegangan yang terbaca sebesar +2,24 volt. Kemudian kita bandingkan dengan menggunakan rumus Vout = Vnon inverting - Vinverting dikali AOL. Sehingga Vout = (2,24-2,20) x 100.000 sehingga didapatkan +saturasi yang terbaca pada voltmeter yakni +13,8 volt. Selanjutnya, ouput dari rangkaian detector tadi diumpakan ke resistor R33 serta gebang not U5:F menjadi logika 0 yang akan masuk ke kaki 2 encoder U20 dan juga dihubungkan ke kaki input gerbang XOR U9:B yang menghasilkan output pada gerbang XOR berlogika 1 dan akan masuk ke kaki 1 encoder U20. Kemudian, karena hanya kaki 2 belogika low, maka sesuai tabel kebenaran output yang dikeluarkan ialah 1101. Selanjutnya, ouput pada encoder diumpankan ke gerbang NOT dan menjadi 0010 yang akan masuk ke kaki input BCDA decoder dan diteruskan ke seven segment common anoda sehingga menampilkan angka 2. Pada resistor R33 diumpankan ke rangkaian fixed bias dan tegangan yang terbaca pada VBE transistor Q3 ialah +0,89 volt. Dengan tegangan segitu cukup untuk memenuhi syarat agar transistor aktif yakni diatas 0,6 atau diatas 0,7; sehingga transistor on dan ada arus yang mengalir dari power supply yang diteruskan ke relay ke kaki collector ke kaki emittor dan diteruskan ke ground, sehingga relay akif dan switch berpindah dari kanan ke kiri dan membentuk loop untuk menggerakkan motor sebagai treadmil untuk membawa telur busuk ke keranjang serta LED sebagai indikator aktif yang menandakan adanya telur busuk.

ketika sensor infrared belum mendeteksi adanya  keranjang yang penuh akibat telur busuk, maka logic state masih berlogika 0 dan output yang dikeluarkan berlogika 0. Kemudian output dari sensor masuk ke kaki X2 multplexer. Karena select yang dipilih adalah 10, maka input X2 disalurkan pada output x dan masuk ke input X demultplexer dan dikeluarkan di output X2 dimana select yang dipilih juga 10, sehingga output yang dikeluarkan berlogika 0. Kemudian, output akan diumpankan ke resistor R11 dan masuk ke rangkaian fixed bias dan di umpan kan ke transistor Q4 sehingga tegangan yang terbaca di kaki VBE sebesar 0 volt. Dengan tegangan segitu belum cukup untuk mengaktifkan transistor Q4, sehingga transistor off dan tidak ada arus yang mengalir dari power supply ke kaki collecttor ke kaki emitor diteruskan ke ground. karena tidak ada arus yang mengalir di relay, menyebabkan relay off dan switch tidak berpindah dari kanan ke kiri sehingga menyebabkan tidak terbentuk loop dan LED sebagai indikator keranjang penuh tidak aktif. 

ketika sensor infrared mendeteksi adanya  keranjang yang penuh akibat telur busuk, maka logic state 1 dan output yang dikeluarkan berlogika 1. Kemudian output dari sensor masuk ke kaki X2 multplexer. Karena select yang dipilih adalah 10, maka input X2 disalurkan pada output x dan masuk ke input X demultplexer dan dikeluarkan di output X2 dimana select yang dipilih juga 10, sehingga output yang dikeluarkan berlogika 1. Kemudian, output akan diumpankan ke resistor R11 dan masuk ke rangkaian fixed bias dan di umpan kan ke transistor Q4 sehingga tegangan yang terbaca di kaki VBE sebesar 0,81 volt. Dengan tegangan segitu cukup untuk mengaktifkan transistor, sehingga transistor on dan ada arus yang mengalir dari power supply ke kaki collecttor ke kaki emitor diteruskan ke ground. Karena ada arus yang mengalir di relay, menyebabkan relay on dan switch berpindah dari kanan ke kiri sehingga menyebabkan terbentuk loop dan LED sebagai indikator keranjang penuh aktif. 

ketika sensor touch belum mendeteksi adanya  sentuhan untuk menutup keranjang, maka logic state masih berlogika 0 dan output yang dikeluarkan berlogika 0. Kemudian output dari sensor masuk ke kaki Y2 multplexer. Karena select yang dipilih adalah 10, maka input Y2 disalurkan pada output Y dan masuk ke input Y demultplexer dan dikeluarkan di output Y2 dimana select yang dipilih juga 10, sehingga output yang dikeluarkan berlogika 0. Kemudian, output akan diumpankan ke resistor R7 dan masuk ke rangkaian selfie bias dan di umpan kan ke transistor Q2 sehingga tegangan yang terbaca di kaki VBE sebesar 0 volt. Dengan tegangan segitu belum cukup untuk mengaktifkan transistor, sehingga transistor off dan tidak ada arus yang mengalir dari power supply ke kaki collecttor ke kaki emitor diteruskan ke ground. karena tidak ada arus yang mengalir di relay, menyebabkan relay off dan switch tidak berpindah dari kanan ke kiri sehingga menyebabkan tidak terbentuk loop dan motor untuk menutup keranjang penuh tidak aktif. 

Selanjutnya ketika sensor touch mendeteksi adanya  sentuhan untuk menutup keranjang, maka logic state masih berlogika 1 dan output yang dikeluarkan berlogika 1. Kemudian output dari sensor masuk ke kaki Y2 multplexer. Karena select yang dipilih adalah 10, maka input Y2 disalurkan pada output Y dan masuk ke input Y demultplexer dan dikeluarkan di output Y2 dimana select yang dipilih juga 10, sehingga output yang dikeluarkan berlogika 1. Kemudian, output akan diumpankan ke resistor R7 dan masuk ke rangkaian selfie bias dan di umpan kan ke transistor Q2 sehingga tegangan yang terbaca di kaki VBE sebesar 0,81 volt. Dengan tegangan segitu cukup untuk mengaktifkan transistor, sehingga transistor on dan ada arus yang mengalir dari power supply ke kaki collecttor ke kaki emitor diteruskan ke ground. karena ada arus yang mengalir di relay, menyebabkan relay on dan switch berpindah dari kanan ke kiri sehingga menyebabkan  terbentuk loop dan motor untuk menutup keranjang penuh  aktif. 

6. Video [Kembali]



7. Download File [Kembali]







No comments:

Post a Comment

Subscribe to: Posts (Atom)

Featured Post

BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH KIMIA DAN ELEKTRONIKA   Oleh :  Satria Imka Dwi Putra 2010952043 Dosen Pengampu :  Dr. Darwison, MT     R...

Popular Posts

  • (no title)
    BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH KIMIA DAN ELEKTRONIKA   Oleh :  Satria Imka Dwi Putra 2010952043 Dosen Pengampu :  Dr. Darwison, MT     R...