TUGAS BESAR
1.
Tujuan
[kembali]
a. Mengetahui cara
mengaplikasikan decoder, muxtiplexer, dan aritmatika
b. Mengetahui cara
membuat rangkaian ruang kebun timun otomatis
2. Alat dan bahan [kembali]
Adapun alat dan bahan
dalam membuat rangkaiannya yaitu:
A. Alat
1. Baterai
1. Sensor
Sensor vibration adalah sensor yang akan mendeteksi getaran pada suatu area
-Vsuplai : DC 3.3V-5V
-Arus : 15mA
-Sensor : SW-420 Normally Closed
-Output : digital
-Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm
-Berat : 10 g
2.
Sensor
infrared
Sensor infrared adalah sensor yang akan mendeteksi sesuatu yang melewati
cahaya infrared yang akan berlogika 1 saat sesuatu melewati infrared
Konfigurasi Pin
Pin Name | Description |
VCC | Power Supply Input |
GND | Power Supply Ground |
OUT | Active High Output |
.png)
grafik respon sensor infrared
3.
Sensor
touch
Sensor touch adalah sensor yang akan mendeteksi sentuhan. Sensor ini
akan mengalami perubahan logika 0 ke 1 saat seseorang menyentuhnya dan akan berubah
lagi dari 1 ke 0 saat seseorang menyentuhnya lagi.
- 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.
Konfigurasi Pin :
* Pin 1 : Vcc
* Pin 2 : Gnd
* Pin 3 : Vout
grafik respon
4.
Opamp
Opamp adalah komponen elektronika yang akan melakukan penguatan
dan penyearah tegangan untuk rangkaian
- 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. . Sensor level air
Sensor hujan
adalah sensor yang akan medeteksi butiran air hujan. Sensor ini dimanfaatkan
untuk memberi Tindakan pada saat hujan.
6. sensor
Sensor
PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan
untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai
dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak
memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar
infra merah dari luar.
7.
Diode
Diode adalah komponen elektronika yang akan menyearahkan tegangan dengan
syarat katoda harus lebih kecil dibanding anoda.
- 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
Nomor Pin | Nama Pin | Deskripsi |
1 | Anoda | Arus selalu Masuk melalui Anoda |
2 | Katoda | Arus selalu Keluar melalui Katoda |
8.
Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang memiliki 3 terminal yaitu
terminal base , collector , emitor . tegangan akan masuk ke relay saat terminal
base tidak dialiri tegangan
FEATURES
Data Sheet Transistor
Grafik Respon:
9.
Relay
Relay adalah komponen elektronika yang akan menutup rangkaian jika
relay dialiri tegangan
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 |
- 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)
10.
Motor
DC
Motor DC adalah komponen elektronika yang akan berputar sesuai
dengan rotasi dan akan berputar jika adanya gaya medan magnet pada motor
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 |
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
11.
Ground
Ground adalah komponen elektronik yang menjadi titik tumpu akhir rangkaian
yang dimana tegangan dan arusnya bernilai 0
12.
Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang akan menghambat arus dan
tegangan pada rangkaian
Features
- Carbon Film Resistor
- 4-band Resistor
- Resistor value varies based on selected parameter
- Power rating varies based on selected parameter
| Specifications | |
| Resistance (Ohms) | 10K, 500K |
| Power (Watts) | 0.25W, 1/4W |
| Tolerance | ±5% |
| Packaging | Bulk |
| Composition | Carbon Film |
| Temperature Coefficient | 350ppm/°C |
| Lead Free Status | Lead Free |
| RoHS Status | RoHS Compliant |
Data sheet resistor:
13. 7 segmen
Seven segment adalah suatu segmen-segmen yang digunakan untuk menampilkan angka / bilangan decimal. Seven segment ini terdiri dari 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).
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
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 |
3.
3. Dasar teori
[kembali]
1. Sensor vibration
Sensor getaran adalah suatu alat yang berfungsi untuk
mendeteksi adanya getaran dan akan diubah dalam ke dalam sinyal listrik. Sensor
ini disebut juga cassing measurement. Sensor yang digunakan adalah sensor
seismic transduser, yaitu sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan dan
percepatan
Vibration sensor / Sensor getaran ini memegang peranan penting dalam kegiatan pemantauan sinyal getaran karena terletak di sisi depan (front end) dari suatu proses pemantauan getaran mesin. Secara konseptual, sensor getaran berfungsi untuk mengubah besar sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Pemakaian sensor getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara elektrik sehingga memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya:
- Pembesaran sinyal getaran
- Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu.
- Penguraian sinyal, dan lainnya.
Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi:
- Sensor penyimpangan getaran (displacement transducer)
- Sensor kecepatan getaran (velocity tranducer)
- Sensor percepatam getaran (accelerometer).
Pemilihan sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas pertimbangan berikut:
- Jenis sinyal getaran
- Rentang frekuensi pengukuran
- Ukuran dan berat objek getaran.
- Sensitivitas sensor
Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi:
- Sensor aktif, yakni sensor yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya (power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
- Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan catu daya dari luar agar dapat berkerja.
- Pembesaran sinyal getaran
- Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu.
- Penguraian sinyal, dan lainnya.
Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi:
- Sensor penyimpangan getaran (displacement transducer)
- Sensor kecepatan getaran (velocity tranducer)
- Sensor percepatam getaran (accelerometer).
Pemilihan sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas pertimbangan berikut:
- Jenis sinyal getaran
- Rentang frekuensi pengukuran
- Ukuran dan berat objek getaran.
- Sensitivitas sensor
Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi:
- Sensor aktif, yakni sensor yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya
(power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
- Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan catu daya dari luar agar dapat berkerja.
2.
Sensor
infrared
Sensor infrared adalah sensor yang akan mendeteksi sesuatu yang melewati
cahaya infrared yang akan berlogika 1 saat sesuatu melewati infrared
Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen
elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR).
Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus
dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector
Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya
terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).
Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP
sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah
sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem
akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda
yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh
penerima. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara
lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem.
Pemancar pada sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi
dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar
infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor,
fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah
yang dikirimkan oleh pemancar.
1. Resistor : R1 ( 33 K ohm), R2 (1 K ohm ), VR1 (Potensio 100 K
ohm)
2. Kapasitor : C1 ( 100nF )
3. Transistor : Q2 ( BC547 )
4. Foto transistor : Q1
5. IC : 40106 (Schimitt trigger), 4026 (Decade counter)
6. 7-Segment
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.
Rangkaian dasar sensor infrared common emitter yang menggunakan led infrared dan fototransistor
Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3
Grafik dibawah 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
3.
Sensor
touch
Touch sensor merupakan sebuah lapisan penerima input dari luar monitor. Input dari touchscreen adalah sebuah sentuhan, maka dari itu sensornya juga merupakan sensor sentuh. Biasanya sensor sentuh berupa sebuah panel terbuat dari kaca yang permukaannya sangat responsif jika disentuh. Touch sensor ini diletakkan di permukaan paling depan dari sebuah layar touchscreen, dengan demikian area yang responsif terhadap sentuhan menutupi area pandang dari layar monitor. Maka dari itu ketika kita menyentuh permukaan layar monitornya, input juga telah diberikan oleh kita. Teknologi touch sensor yang kini banyak digunakan terdiri dari tiga macam, seperti yang telah dijelaskan di atas, yaitu Resistive touchscreen, Capasitive touchscreen, dan Surface wave touchscreen. Semua jenis sensor ini memiliki cara kerja yang sama, yaitu menangkap perubahan arus dan sinyal-sinyal listrik yang ada pada sensor tersebut, merekamnya dan mengubahnya menjadi titik-titik koordinat yang berada di atas layar, sehingga posisi tepat dari sebuah sentuhan dapat langsung diketahui dengan benar.
Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.
 |
Grafik dari sensor touch
4. Opamp
Opamp adalah komponen elektronika yang akan melakukan penguatan
dan penyearah tegangan untuk rangkaian
Dalam rangkaian Penguat Inverting ini, Op-amp dihubungkan dengan
umpan balik untuk menghasilkan operasi loop tertutup. Ketika berhadapan dengan
Op-amp ada dua aturan yang sangat penting untuk diingat tentang Op-amp
Inverting, ini adalah: "Tidak ada arus mengalir ke terminal input"
dan bahwa "V1 selalu sama dengan V2".
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
5. Sensor loadcell
Sensor loadcell adalah transduser gaya. Ini mengubah gaya seperti tegangan, kompresi, tekanan, atau torsi menjadi sinyal listrik yang dapat diukur dan distandarisasi. Ketika gaya yang diterapkan pada sel beban meningkat, sinyal listrik berubah secara proporsional. Secara umum, cara kerja load cells mirip dengan sensor tekanan yaitu untuk mengukur tekanan suatu zat. Beban yang diberikan akan mengakibatkan reaksi terhadap elemen logam pada load cells sehingga mengakibatkan perubahan bentuk secara elastis. Sedangkan, gaya yang ditimbulkan oleh regangan tersebut kemudian dikonversikan ke dalam sinyal listrik oleh strain gauge
6. sensor water level
Water Level sendiri adalah seperangkat alat yang digunakan untuk mengukur ketinggian air di tempat yang tidak sama agar meraih knowledge perbandingan. Water level yang paling sederhana adalah sepasang pipa yang saling mengakses di anggota bawah. Water level sederhana mengukur ketinggian air melalui tinggi air di ke-2 pipa apakah mirip atau tidak.
Saat ini, ketinggian air sanggup diukur secara gampang bersama gunakan alat moderen layaknya Water Level. Pengertian Water Level sendiri adalah seperangkat alat yang digunakan untuk mengukur ketinggian air di tempat yang tidak sama agar meraih knowledge perbandingan. Water level yang paling simple adalah sepasang pipa yang saling mengakses di anggota bawah. Water level simple bakal mengukur ketinggian air melalui tinggi air di ke-2 pipa apakah mirip atau tidak. Hasil pengukuran dari water level lebih rendah dari gunakan laser tapi water level mempunyai akurasi yang tinggi dalam pengukuran jarak jauh. Untuk hindari kesalahan pengukuran dalam pemakaian water level, suhu terhadap air haruslah sama.
Water level sanggup termasuk digunakan
untuk mengukur tekanan air bersama gunakan prinsip tekanan Hidrostatik.
Air dalam suatu wadah selalu meraih tekanan dari atmosfir dan sesuai
bersama level dari air agar sanggup didapatkan besar tekanan air. Saat
ini, telah tersedia water level yang lebih moderen dimana water level
moderen sanggup mengukur ketinggian dan tekanan air secara bersamaan
bersama sensor dan hasil pengukurannya sanggup direkam lantas disimpan
dalam bentuk data. Alat selanjutnya disebut bersama Sensor Water Level.
Water Level HOBO kit-d-u20-04 adalah perangkat water level yang sanggup mengukur level air, tekanan mutlak, tekanan barometrik, suhu dan ketinggan air bersama akurasi tinggi. Water Level KIT ini mencampurkan berbagai pengukuran kedalam satu kit praktis, satu kit ini termasuk semua yang diperlukan untuk memantau level dan suhu di sumur, sungai, danau dan lahan basah air tawar. Water Level KIT gampang digunakan dan disempurnakan bersama software untuk memantau pengukuran water level secara segera melalui grafik di aplikasi alatnya. Data yang terekam dalam Water Level KIT sanggup diambil alih melalui USB.
7.
Diode
Diode adalah komponen elektronika yang akan menyearahkan tegangan dengan
syarat katoda harus lebih kecil dibanding anoda.
Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari
bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke
satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu,
Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda
pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-)
dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n
semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke
sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.
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).
1. 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.
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.
3. 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.
rumus
rumus
8.
Transistor
Transistor adalah komponen elektronika yang memiliki 3 terminal yaitu
terminal base , collector , emitor . tegangan akan masuk ke relay saat terminal
base tidak dialiri tegangan
Transistor bipolar memiliki 2 junction yang dapat disamakan dengan
penggabungan 2 buah dioda. Emiter-Base adalah satu junction dan Base-Kolektor
junction lainnya itulah kenapa disebut (Bipolar Junction Transistor). Seperti
pada dioda, arus hanya akan mengalir hanya jika diberi bias positif, yaitu
hanya jika tegangan pada material P lebih positif daripada material N (forward
bias). Pada gambar ilustrasi transistor NPN berikut ini, junction base-emiter
diberi bias positif sedangkan basecolector mendapat bias negatif (reverse
bias).
Jika misalnya tegangan base-emitor dibalik (reverse bias), maka
tidak akan terjadi aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan-pelan
‘keran’ base diberi bias maju (forward bias), elektron mengalir menuju kolektor
dan besarnya sebanding dengan besar arus bias base yang diberikan. Dengan kata
lain, arus base mengatur banyaknya electron yang mengalir dari emiter menuju
kolektor.
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Rumus dari Transitor adalah :
hFE = iC/iB
dimana, iC = perubahan arus kolektor
iB = perubahan arus basis
hFE = arus yang dicapai
Gelombang I/O Transistor
9.
Relay
Relay adalah komponen elektronika yang akan menutup rangkaian jika
relay dialiri tegangan
Prinsipo kerjanya yaitu sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh
sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila
Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang
kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi
baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di
posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC)
akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik,
Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay
untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus
listrik yang relatif kecil.
Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :
- Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
- Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.
Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :
10.
Motor
DC
Motor DC adalah komponen elektronika yang akan berputar sesuai
dengan rotasi dan akan berputar jika adanya gaya medan magnet pada motor
Prinsip kerja motor DC sendiri yaitu mengubah energi listrik yang
didapatkan dari sumber utama, menjadi energi gerak yang digunakan oleh
peralatan listrik. Adapun prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :
Pertama-tama, arus DC pada rangkaian akan dialirkan pada kumparan.
Kemudian, medan magnet yang tercipta akan menghasilkan torsi yang nantinya akan
memutar motor.
Setelah terjadi torsi, komutator kemudian akan bekerja yaitu
dengan cara menjaga putaran motor listrik agar tetap menghasilkan arus yang
searah. Jadi pada alat ini, armature yang dihasilkan oleh medan magnet akan
diputar searah sehingga menghasilkan gaya mekanik.
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
Dengan prinsip kerja di atas tentu tidak heran jika motor DC juga
disebut sebagai perangkat elektromekanis. Karena pada dasarnya perangkat
tersebut memang menggunakan medan magnet dan konduktor. Utamanya yakni dalam
proses menghasilkan energi mekanik atau gerak yang ada pada perangkat
elektronik tertentu
11. 7 segmen
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.
12. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 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:
Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
13. Switch
4. Prinsip kerja [kembali]
a. prosedur percobaan
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
3. Cari kompnen yang diperlukan di library proteus
4. Pasang dan simulasikan rangkaian tersebut
b. rangkaian simulasi
c. prinsip kerja rangkaian
Pada alat perangkap tikus ini memiliki 3 parameter yang dimanfaatkan agar dapat mengetahui keberadaan tikus agar disetrum yaitu berat dari tikus, getaran dari tikus dan cahaya yang dihalangi dari tubuh tikus. Untuk mendapatkan 3 parameter itu kami manfaatkan 3 sensor yaitu sensor loadcell, sensor getaran dan sensor infared. Untuk sensor loadcell diletakkan pada lintasan awal agar mengetahui perubahan berat dari tikus yang lewat, kemudian sensor getar yang mendeteksi adanya getaran dan sensor infrared yang akan mendeteksi tubuh dari tikus. Pada rangkaian alat ini ketiga sensor itu harus aktif agar dapat mengaktifkan penyetrum.
Pada sensor loadcell jika tikus menginjak lintasan yang memberikan berat beban pada loadcell yang normalnya 63 menjadi 62 maka output pada loadcell itu akan memberikan tegangan pada opamp dengan sifat non – inverting amplifier yang membuat input tegangan yang masuk pada opamp aka menguatkan tegangan dengan rumus gain+1 * input, pada saat tegangan masuk pada opamp kedua yang bersifat comparator yang akan membandingkan input dari tegangan pin noninverting dengan pin inverting. Jika tegangan yang masuk pada pin inverting lebih besar dari non inverting maka outputnya akan minus sesuai dari input tegangan pada inverting. Sehingga outputnya berupa digital yaitu +3v atau -3v kemudian tegangan input dari opamp ke dua menuju ic 7483 dan gerbang or.
Pada sensor vibration mendapatkan getaran dari tikus maka output pada sensor itu akan berlogia 1 dan diberi logika not agar outputnya berlogika 0 pada ic 7483 dan gerbang or. Dan pada sensor infrared mendeteksi adanya tubuh tikus maka output pada sensor itu akan berlogia 1 dan diberi logika not agar outputnya berlogika 0 pada ic 7483 dan gerbang or .
Pada saat gerbang or itu mendapatkan 3 input 0 maka outputnya akan berlogika 0 dan memberikan terminal base pada transistor voltage divider sehingga muatan listrik pada collector akan membuat relay aktif sehingga membuat penyetrum aktif karena rangkaian sedang tertutup
Pada ic 7483 yang bersifat 4-Bit Binary Adder yang berupa Jumlah (S) output disediakan untuk setiap bit dan resultan carry (C4) diperoleh dari bit keempat. Penambah ini menampilkan tampilan internal penuh ke depan di keempatnya bit. Ini memberi perancang sistem kinerja sebagian melihat ke depan pada penghematan dan paket yang dikurangi hitungan implementasi ripple-carry seperti pada table berikut:
Sehingga pada saat input A1,A2,A3 berlogika 0 karena ketiga sensor maka input s1,s2,dan s3 akan berlogika 1 .
Pada saat tegangan yang masuk pada keempat pin 1x pada ic 74153 yang berupa muxtiplexer yang akan membuat output dari y1 akan berlogika 0 sesuai dari table jika pada enable 1 nya dalam keadaan aktif , sehingga jika sensor water level dalam keadaan aktif atau mematikan enable pada ic 74153 membuat output akan dalam keadaan logika 0 dan menahannya sehingga jika tikus mencoba kabur maka akan tertahan oleh pintuk masuk yang akan menutup oleh motor yang akan menutup jika water level sudah 100% atau volume air sudah mencapai yang diinginkan..
Sistem kerja decade counter adalah setiap kali ada tegangan tinggi maka counter akan mengelurkan output berupa perwakilan bilangan biner dimulai dari 6 sampai 15. Output dihubungkan dengan LED 7 segmen yang mana output dari decade counter akan mengelurakan output dari 0 sampai 9 dan kembali ke 0 jika sudah mencapai 9. Ketika perhitungan dari 0 sampai 8 output CO adalah tegangan tinggi, dan ketika perhitungan 9 output CO akan betegangan rendah. Output CO dihubungkan dengan decade counter kedua U2. Dimana ketika decade counter pertama sudah mencapai angka 9 maka output CO akan rendah dan ketika 0 kembali output CO akan tinggi. Karena perubahan tegangan ini maka LED 7 segmen kedua akan memulai menunjukkan angka 1. Decade counter kedua akan aktif ketika perhitungan decade counter pertama sudah kembali ke angka 0.
Ketika sensor touch ditekan, maka kaki A akan berlogika 0 dan kaki B akan berlogika 1 sehingga bilangan binernya adalah 1 0 artinya adalah 2 sehingga output yang akan aktif adalah Q2, Q2 akan mengeluarkan tegangan rendah yang dinverter menjadi tegangan tinggi yang dihubungkan dengan kaki input MR pada kedua decade counter. Kaki MR ketika mendapatkan tegangan tinggi maka decade counter akan direset ouputnya dimulai dari awal lagi.
d. video simulasi
e. File download
-->file html <<klik disini>>
-->file rangkaian<<klik disini>>
-->file video simulasi<<klik disini>>
-->file datasheet ic 74153<<klik disini>>
-->file datasheet ic 4556<<klik disini>>
-->file datasheet ic 7483<<klik disini>>
-->file datasheet touch sensor <<klik disini>>
-->file datasheet infrared sensor <<klik disini>>
-->file datasheet vibration sensor <<klik disini>>
-->file datasheet load cell <<klik disini>>
-->file datasheet water level <<klik disini>>
-->file data Sheet transistor<<klik disini>>
-->file data Sheet resistor <<klik disini>>
-->file data Sheet 7 segmen <<klik disini>>
-->file data Sheet relay <<klik disini>>
-->file data Sheet baterai <<klik disini>>
-->file data Sheet switch <<klik disini>>
-->file data Sheet motor <<klik disini>>
-->file library sensor vibration <<klik disini>>
-->file library touch sensor <<klik disini>>
Tidak ada komentar:
Posting Komentar