A.Dapat mengaplikasikan gerbang logika, Encoder Deoder, dan
Flip Flop dalam satu rangkaian
2. Voltmeter
2.2 Bahan
1. Resistor
Spesifikasi resistor yang digunakan :
1. 10k ohm
2. 220 ohm
2. Relay
.jpeg)
3. SENSOR GP2D12
7. IC 7447
8. Seven Segment
9. Transistor NPN
11. Logicstate
12. Motor DC
13.Sensor Magnetic Red Switch
14.optocoupler
.png)
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.
Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang
warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau
pangkatkan angka tersebut dengan 10
(10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor
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.
Fitur:
1. Tegangan pemicu
(tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Beban maksimum AC
10A @ 250 / 125V
4. Maksimum beban DC
10A @ 30 / 28V
5. Switching maksimum
3. touch sensor
Spesifikasi:
Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
- Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
- Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
- Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus
lebih dari 15mA
- Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
- Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur
sensitifitas sensor
- Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog
(tegangan)
- Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm
Grafik Sensor:
.JPG)
Fungsi transistor yang pertama adalah sebagai saklar. Dengan
mengontrol bias dari transistor hingga komponen ini menjadi jenuh, akan
menyebabkan seolah-olah diperoleh hubungan singkat di antara emitor dan kaki
kolektor. Fenomena ini lah yang dapat dimanfaatkan hingga transistor bisa
dipakai sebagai saklar elektronika.
Fungsi transistor sebagai
penguat arus adalah kegunaannya yang kedua. Guna komponen yang kedua ini
membuatnya dapat digunakan dalam rangkaian power supply yang tegangannya diset.
Dalam keadaan tersebut transisor haruslah terlebih dahulu dibiaskan dengan
tegangan yang konstan pd basisnya, tujuannya biardi emitor menghasilkan
tegangan yg tetap. Umumnya yang dipakai untuk mengontrol tegangan basis agar
tetap adalah dioda zener.
5. OP AMP
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah
Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat
Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor
dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya
untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang
luas.
Sebuah rangkaian Op-Amp memiliki dua input (masukan) yaitu satu Input Inverting dan satu Input Non-inverting serta memiliki satu Output (keluaran). Sebuah Op-Amp juga memiliki dua koneksi catu daya yaitu satu untuk catu daya positif dan satu lagi untuk catu daya negatif. Bentuk Simbol Op-Amp adalah Segitiga dengan garis-garis Input, Output dan Catu dayanya seperti pada gambar dibawah ini.
Masukan non-pembalik (Non-Inverting) +
Masukan pembalik (Inverting) –
Keluaran Vout
Catu daya positif +V
Catu daya negatif -V
Secara umum, Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal
memiliki karakteristik sebagai berikut :
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
6. IC 4013
Data flip-flop IC 4013 merupakan pengemangan dari RS
flip-flop, pada D flip-flop kondisi output terlarang (tidak tentu) tidak lagi
terjadi. Data flip-flop sering juga disebut dengan istilah D-FF sehingga lebih
mudah dalampenyebutannya. Data flip-flop merupakan dasar dari rangkaian utama
sebuah memori penyimpan data digital. Input atau masukan pada RS flip-flop
adalah 2 buah yaitu R (reset) dan S (set), kedua input tersebut dimodifikasi
sehingga pada Data flip-flop menjadi 1 buah input saja yaitu input atau masukan
D (data) saja. Model modifikasi RS flip-flopmenjadi D flip-flop adalah dengan
penambahan gerbang NOT (Inverter) dari input S ke input R pada RS flip-flop.
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.
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.
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.
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.
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.
8. Seven Segment
Seven Segment Display sering dipakai oleh para peminat
Elektronika adalah 7 bagian yang memakai LED (Light Emitting Diode) sebagai
penerangnya. LED 7 Segmen tersebut
biasanya mempunyai 7 Segmen atau elemen garis dan 1 segmen titik yang
menandakan “koma” Desimal. Jumlah semua segmen atau elemen LED sebenarnya
adalah 8.
Common Cathode merupakan bergabung menjadi satu Pin, sedangkan penujang Anoda bisa menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.LED Seven Segment Display Tipe Common Katoda.
LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)
Dalam Common Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Anoda yang bergabung menjadi satu Pin tersebut akan diberikan tegangan positif dan Signal Kendali akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda Segmen LED.
9. Logicstate
"Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas
dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa
masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama
diimplementasikan secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan
tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang
memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan
mekanik."
Jenis gerbang logika :
Gerbang OR : Apabila
semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 1, maka output
akan menjadi 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0,
maka output akan berlogika 0.
Gerbang NOT : Fungsi Gerbang NOT adalah sebagai Inverter
(pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya.
Gerbang NAND : Apabila semua / salah satu input bilangan
biner (berlogika) 0, maka outputnya akan berlogika 1. Sedangkan jika semua
input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 0.
Gerbang NOR : Apabila semua / salah satu input bilangan
biner (berlogika) 1, maka outputnya akan berlogika 0. Sedangkan jika semua
input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 1.
Gerbang XOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1,
input B=0) maka output akan berlogika 1. Sedangakan jika input adalah sama,
maka output akan berlogika 0.
Gerbang XNOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1,
input B=0) maka output akan berlogika 0. Sedangakan jika input adalah sama,
maka output akan berlogika 1.
10. Motor DC
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang
mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC
ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor
memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct
Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan
pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik
DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.
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.
11.Sensor Magnetic Reed Switch
Sensor magnet adalah sensor yang mudah terpengaruh dan peka
terhadap medan magnet kemudian memberikan perubahan kondisi output. Prinsip
kerja Sensor magnet yaitu akan aktif ketika konduktor mempengaruhi medan
magnet, sehingga magnet tersebut tertolak atau tertarik sesuai dengan pengaruh
konduktor yang diberikan.
Prinsip Sensor Magnet :
Sensor Magnet adalah berdasarkan Hukum Faraday dimana apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL)) atau Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut adalah tergantung kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan. Apabila Sensor tersebut menerima getaran maka batang magnet tersebut akan ikut bergetar dan medan magnet tersebut akan terpotong-potong oleh gulungan kawat sehingga kedua ujung gulungan kawat tersebut akan menimbulkan tegangan.
Sensor Magnet adalah Alat yang akan terpengaruh Medan Magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran, seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet disekitarnya.
Reed switch adalah saklar listrik dioperasikan oleh medan magnet switch terdiri dari dua kawat feromagnetik nikel-besi dan pisau kontak berbentuk khusus (buluh) diposisikan dalam kapsul kaca tertutup rapat dengan celah dan dalam pelindung.
Reed switch dapat dioperasikan dengan menggunakan medan magnet yang dihasilkan oleh salah satu magnet permanen arus pembawa coil.
12.Sensor GP2D12
Sensor GP2D12 adalah sensor jarak analog yang menggunakan infrared untuk mendeteksi jarak antara 10 cm sampai 80 cm. GP2D12 mengeluarkan output voltase non linear dalam hubungannya dalam jarak objek dari sensor dan menggunakan interface analog to digital converter (ADC) Spesifikasi Teknis:
a. Range 10 – 80 cm
b. Update frequency/ period 25 Hz / 40ms
c. power supply voltage 4.5 – 5.5 V
d. Noise on analog output < 200mV
e. Mean consumtion 35 mA
a. Respon 40ms
b. Error bila jarak <10cm dan pada cermin
c. Hanya dapat mengukur <80 cm
a. Dapat mengukur jarak pada bidang miring
b. Sudut pengukuran sempit
c. Sangat direktif
13.Optocupler
Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi
LED-Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED
(Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah
komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai
bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh
IR LED. Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler, silakan lihat
rangkaian internal komponen Optocoupler dibawah ini :
Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang
mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra
merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir
pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya
yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah
tidak dapat dilihat dengan mata telanjang
Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi
oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada
Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor
Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor
merupakan penerima yang peka terhadap cahaya
14. Vibration Sensor SW420
Sensor module SW-420 adalah sensor untuk mendeteksi getaran,
cara kerja sensor ini adalah dengan menggunakan 1 buah pelampung logam yang
akan bergetar ditabung yang berisi 2 elektroda ketika modul sensor menerima
getaran / shock. Terdapat 2 output yaitu digital output (0 dan 1) dan analog
output (tegangan)
4.1 Prosedur Percobaan dan Rangkaian
1. siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
.png)
.png)
4.2 Prinsip Kerja
Pada saat sensor vibration berlogika 1 maka outputnya akan masuk ke clock dari IC 4013. untuk pin Reset dari IC4013 di hubungkan ke sebuah button, kaki Set ke sebuah ground, kaki Q not di hubungkan ke kaki D dan di umpankan ke sebuah inverter yg kemudian masuk ke RL1, dan kaki Q hubungkan ke sebuah Decoder IC 7447 dan masuk ke pin A. maka input IC 7447 akan berlogika 1 0 0 0 1 1 1 dan akan ditampilkan pada layar segmen angka 1.
%20(1).png)
Apabila sensor GP2D12 mendeteksi jarak <=31cm tegangan
sebesar 5v akan masuk ke sensor gp2d12 menghasilkan output sebesar 1.06 masuk
ke op amp non inverting kemudian dikuatkan sebanyak 2x sehingga menghasilkan
output dengan tegangan sebesar 2.21.
Selanjutnya terdapat touch sensor yang berfungsi sebagai pembuka pintu otomatis. Pada saat touch sensor berlogika 1 tegangan 5v akan masuk ke touch sensor kemudian touch sensor akan menghasilkan output dan masuk ke op amp non inverting. Pada om amp output dari touch sensor dikuatkan. selanjutnya output masuk ke transitor. Setelah masuk ke transistor akan diteruskan ke relay. Pada relay akan menghidupkan motor yang berfungsi untuk membuka pintu dan led yang berfungsi sebagai indikator.
Rangkaian Proteus (disini)
Video (disini)
Html (disini)
Datasheet
Datasheet Vibration Sensor (disini)
Datasheet Sensor Magnetic Reed Switch (disini)
Datasheet Sensor GP2D12 (disini)
Datasheet Touch Sensor (disini)
Datasheet IC 7447 (disini)
Datasheet Optocoupler 4N25 (disini)
Datasheet IC 4013 (disini)
Datasheet 7 Segmen Anoda (disini)
Datasheet Motor DC (disini)
Datarsheet LED (disini)
Datasheet Relay (disini)
Datasheet Resistor (disini)
Library
Library Vibration Sensor (disini)
Library Sensor Magnetic Reed Switch (disini)
Library Touch Sensor (disini)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar