1. Tujuan [Kembali]
10.6 Toggle Flip Flop
Aplikasi PhotoBox
1. Tujuan [Kembali]
- Untuk menyelesaikan tugas sistem digital yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison, M.T.
Untuk mengetahui penggunaan sensor infrared, suhu(LM35), pir, dan touch,
Untuk mengetahui cara menggunakan rangkaian flip flop di simulasi proteus
2. Alat dan Komponen [Kembali]
Alat
- Baterai DC
 |
| Gambar : bentuk baterai |
Berfungsi sebagai sumber tegangan
- power supply
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.
- voltmeter DC
Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur..
- generator DC
Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah.
Komponen:
1. Resistor
Resistor merupakan komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian.
Spesifikasi Resistor yang digunakan:
Resistor 10k
Data sheet resistor:
3. Inverter NOT (IC 74HC05)
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)
Spesifikasi IC inverter yang dijual dipasaran:
Adapan IC inverter gerbang logika NOT yang tersedia yaitu :
TTL Logic NOT Gates
74LS04 Hex Inverting NOT Gate
74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate
74LS1004 Hex Inverting Drivers
CMOS Logic NOT Gates
CD4009 Hex Inverting NOT Gate
CD4069 Hex Inverting NOT Gate
DataSheet IC 74HC05 :
4.Gerbang Logika NOR (IC 7402)
Data Sheet IC 74111
IC 7402 merupakan ic yang dibangun dari gerbang logika dasar NOR. Gerbang NOR atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik logika tegangan inputnya pada outputnya.
Spesifikasi:
· Tegangan Suply: 7 V
· Tegangan input: 5.5 V
· Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat
· Kiasaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat celcius.
Konfiugurasi pin:
Vcc : Kaki 14
GND : Kaki 7
Input : Kaki 2, 3, 6, 8, 9, 11, dan 12
Output : Kaki 1, 4, 10, dan 13
Data Sheet IC 7402:
5.Transistor (BC547)
Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.
Spesifikasi Transistor:
1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA
Data Sheet Transistor
Grafik Respon:
6. JK flip-flop (IC 74111)
JK flip-flop merupakan flip flopyang dibangun berdasarkan pengembangan dari RS flip-flop. JK flip-flop sering diaplikasikan sebagai komponen dasar suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter).
Konfigurasi pin IC 74111
Data Sheet IC 74111
7. Encoder (IC 74147)
IC yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian Encoder adalah IC 74147. IC ini berfungsi untuk mengkodekan 10 line data input menjadi data dalam bentuk BCD. IC ini merupakan encoder data decimal menjadi data BCD dengan input aktif LOW dan output 4 bit BCD aktif LOW.
Konfigurasi pin IC 74147
- Memiliki 9 jalur input decimal terletak pada kaki yang diberi simbol input 1 sampai 9 dan memiliki kondisi aktif LOW.
- Memiliki 4 jalur output DCB yang terletak pada kaki yang diberi simbol Q0 sampai Q3 dan memiliki kondisi aktif LOW.
- Untuk memberikan tegangan sumber terletak pada pin Vcc (kaki no 16) dan pin GND (kaki no 8).
Tabel Kebenaran IC 74LS147
Data Sheet IC 74111
9. IC Counter (IC 4026)
IC 4026 adalah 16-pin CMOS 7-segmen counter dari seri 4000. Jika input clock diberikan pulsa maka akan menghasilkan output dalam bentuk yang dapat ditampilkan pada layar 7-segmen. IC ini untuk menyederhanakan penggunaan dekoder desimal ke biner atau 7-segmen decoder pada rangkaian counter/pencacah.
Konfigurasi pin :
10. Logic State
Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.
Komponen Input :
11. Sensor PIR
Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object.
Konfigurasi Pin :
Konfigurasi PIN
1. Vin : DC 5V 9V.
2. Radius : 180 derajat.
3. Jarak deteksi : 5 7 meter.
4. Output : Digital TTL.
5. Memiliki setting sensitivitas.
6. Memiliki setting time delay.
7. Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
8. Berat : 10 gr.
Grafik Respon :
12. Touch sensor
Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari. Ketika sensor ini disentuh maka sensor akan bernilai HIGH.
Konfigurasi pin:
Spesifikasi sensor touch:
grafik sensor sentuh
13. Sensor Infrared
.png)
14. Sensor lm35
konfigurasi pin:
pin 1 : sumber tegangan
pin2 : V out : 0-1,5V
pin 3 : GND
spesifikasi:
-Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
-Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
-Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
-Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
-Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
-Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
-Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
-Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC
15.Dioda
 | |
| Gambar : bentuk dioda |
Spesifikasi :
- Bahan pembuatanya:semikonduktor silikon dan germanium
- Nilai kapasitansi :tergantung tegangan yang diberikan dengan reserve bias
- Tegangan jatuh : berkisaran 0,2-0,3 V
Konfigurasi pin
1 Anoda Arus selalu Masuk melalui Anoda
2 Katoda Arus selalu Keluar melalui Katoda
16.Relay
 |
| Gambar : Bentuk relay |
Konfigurasi :
NO dan NC: output
pin (+)dan(-):input supply coil
common
Spesifikasi :
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
17. Motor DC
 | |
| Gambar : Bentuk motor dc |
Spesikasi:
– Catu daya 7 – 10 VDC
– Torsi 12 kgf.cm @ 7V
– Kecepatan 0,269 sec/60º
– Antarmuka serial multi-drop TTL
– Umpan balik posisi, beban, dll
– Dimensi 32 x 50 x 38 mm³
– Torsi 12 kgf.cm @ 7V
– Kecepatan 0,269 sec/60º
– Antarmuka serial multi-drop TTL
– Umpan balik posisi, beban, dll
– Dimensi 32 x 50 x 38 mm³
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
18. Sensor lm35
konfigurasi pin:
pin 1 : sumber tegangan
pin2 : V out : 0-1,5V
pin 3 : GND
spesifikasi:
-Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
-Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
-Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
-Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
-Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
-Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
-Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
-Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC
19.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 |
Komponen Output :
20. Led
LED berfungsi sebagai lampu indikator.
Datasheet LED
21. 7 Segment Cathoda
Layar tujuh segmen adalah salah satu perangkat layar untuk menampilkan sistem angka desimal yang merupakan alternatif dari layar dot-matrix. Layar tujuh segmen ini sering kali digunakan pada jam digital, meteran elektronik, dan perangkat elektronik lainnya yang menampilkan informasi numerik.
Data Sheet Seven segment:
Komponen Lainnya :
22. Ground
3. Dasar Teori [Kembali]
3.1Resistor
Komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika.
 |
| Gambar contoh resistor |
Cara menghitung resistor :
Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 1Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 2Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 3Masukkan jumlah nol dari kode warna Gelang ke 3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Dan gelang keempat atau terakhir merupakan toleransi nya
Berikut dibawah ini merupakan contoh dari penghitungan resistor dengan 4 gelang
V = I.R)
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
3.2Dioda
Komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan digunakan untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
|
| Gambar contoh dioda |
rumus:
3.3Transistor
NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari kaki emitor ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor diberikan arus positif pada basisnya.
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
 |
| Gambar contoh transistor bc547 |
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
3.4 Inverter NOT( IC 74HC05)
3.5 JK flip-flop (IC 74111)
3.6 Encoder (IC 74147)
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
JK flip-flop sering diaplikasikan sebagai komponen dasar suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter). JK flip flop dalam penyebutanya di dunia digital sering di tulis dengan simbol JK -FF. Dalam artikel yang sedikit ini akan diuraikan cara membangun sebuah JK flip-flop menggunakan komponen utama berupa RS flip-flop. Rangkaian Dasar JK Flip-Flop
Gambar Rangkaian Dasar D Flip-Flop.
Gambar rangkaian diatas memperlihatkan salah satu cara untuk membangun sebuah flip-flop JK, J dan K disebut masukan pengendali karena menentukan apa yang dilakukan oleh flip-flop pada saat suatu pinggiran pulsa positif diberikan. Rangkaian RC mempunyai tetapan waktu yang sangat pendek, hal ini mengubah pulsa lonceng segiempat menjadi impuls sempit. Pada saat J dan K keduanya 0, Q tetap pada nilai terakhirnya. Pada saat J rendah dan K tinggi, gerbang atas tertutup, maka tidak terdapat kemungkinan untuk mengeset flip-flop. Pada saat Q adalah tinggi, gerbang bawah melewatkan pemicu reset segera setelah pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya tiba. Hal ini mendorong Q menjadi rendah . Oleh karenanya J = 0 dan K=1 berarti bahwa pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya akan mereset flip-flopnya. Pada saat J tinggi dan K rendah, gerbang bawah tertutup dan pada saat J dan K keduanya tinggi, kita dapat mengeset atau mereset flip-flopnya. Untuk lebih jelasnya daat dilihat pada tabel kebenaran JK flip-flop berikut.
3.6 Encoder (IC 74147)
Encoder adalah suatu rangkaian logika yang berfungsi untuk mengkonversikan kode yang lebih dikenal oleh manusia ke dalam kode yang kurang dikenal manusia. Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. Encoder berfungsi sebagai rangakain untuk mengkodekan data input mejadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dalam rangkaian digital adalah rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki output sedikit dalam format bilangan biner. Encoder akan mengkodekan setiap jalur input yang aktif menjadi kode bilangan biner. Dalam teori digital banyak ditemukan istilah encoder seperti “Desimal to BCD Encoder” yang berarti rangkaian digital yang berfungsi untuk mengkodekan line input dengan jumlah line input desimal (0-9) menjadi kode bilangan biner 4 bit BCD (Binary Coded Decimal). Atau “8 line to 3 line encoder” yang berarti rangkaian encoder dengan input 8 line dan output 3 line (3 bit BCD).
Blog Diagram Digital Encoder
Encoder 4 to 2
Encoder 8 to 3 (Octal to Biner Encoder)
Encoder 10 to 4 (Decimal to BCD Encoder)
Tabel Kebenaran Rangkaian
Encoder 4 to 2
Encoder 8 to 3 (Octal to Biner Encoder)
Encoder 10 to 4 (Decimal to BCD Encoder)
3.7 IC Counter (IC 4026)
IC CD4026 adalah IC yang dapat melakukan fungsi penghitung serta Driver 7-segmen. Satu IC tunggal dapat digunakan untuk menghitung dari nol (0) hingga sembilan (9) secara langsung pada tampilan 7-segmen tipe Common Cathode. Hitungannya dapat ditingkatkan hanya dengan memberikan pulsa clock yang tinggi; juga lebih dari satu digit (0-9) dapat dibuat dengan mengalirkan lebih dari satu IC CD4026. Jadi jika Anda memiliki tampilan 7-segmen (CC) di mana Anda harus menampilkan angka-angka yang dihitung berdasarkan beberapa kondisi, maka IC ini akan menjadi pilihan yang tepat.
IC CD4026 dapat bekerja dari 3V hingga 15V, tetapi biasanya diberi daya dengan + 5V ke pin Vdd / Vcc dan pin Ground / Vss terhubung ke ground. IC memiliki 7 pin keluaran yang diberi nama dari Out A sampai Out G yang langsung dihubungkan ke display 7 segmen. Pin penghambat clock (pin 2) harus dijaga rendah (ground / 0V) agar sinyal clock dapat dikirim ke IC juga pin Enable Input (pin 3) harus dibuat tinggi (+ 5V) sehingga output pin (Out A ke G) dapat diaktifkan.
Pin 7-segmen akan menambah hitungan dengan satu angka setiap kali pin jam (pin 1) dibuat tinggi. Sumber jam ini dapat diperoleh dari IC 555 atau IC digital lain yang kompatibel dengan TTL. Mereka hanya perlu menghasilkan pulsa tegangan rendah 0V dan tegangan tinggi 5V. Di rangkaian di bawah ini saya telah menggunakan sumber clock 1Hz untuk menambah hitungan. Jadi angka tersebut akan bertambah untuk setiap (T = 1 / F) 1 detik.
Pin Reset (pin 15) digunakan untuk mengatur ulang hitungan kembali ke nol saat dibuat tinggi. Ada tiga pin keluaran lainnya (pin 5,4,14) yang hanya akan digunakan ketika IC perlu di-cascade. Pin Carry over (CO - pin 5) akan tetap tinggi secara default, tetapi ketika hitungan mencapai “9” itu akan memberikan pulsa kecil dan penghitungan akan berlanjut dari “0” lagi. Pulsa kecil ini dapat digunakan untuk menggerakkan pin jam dari IC bertingkat untuk menampilkan lebih dari satu digit. Pin Direct Enable output (DEO) akan selalu tetap tinggi, untuk mengaktifkan IC berjenjang, jika tersedia. Pin segmen C yang tidak dilapisi (pin 14) digunakan untuk operasi pembagian apa pun; pin ini akan tetap tinggi secara default dan akan rendah saat hitungan mencapai "2".
3.8 LED
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.
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).
Tegangan Maju LED
status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.
3.10 Sensor PIR
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :
a. Lensa Fresnel
Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
b. IR Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
c. Pyroelectric Sensor
Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32˚C, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
d. Amplifier
Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
e. Komparator
Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.
Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR.
Grafik Respon :
Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.
Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.
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.
Sensor Sentuh Kapasitif
Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.
Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.
Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.
Sensor Sentuh Resistif
Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.
Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).
Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.
Grafik Respon Sensor Touch:
3.12Gerbang Logika NOR (IC 7402)
Gerbang NOR atau "NOR GATE" merupakan pengembangan dari gabungan kombinasi gerbang OR dan gerbang NOT. Gerbang ini juga memiliki dua input dan 1 satu keluaran, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar simbol dan tabel kebenaran dibawah
Pada gerbang logika NOR, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda tanbah (+) dan bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.
Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOR. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOR akan menghasilkan output logika 1 bila semua inputnya memiliki logika 0" sedangkan " Gerbang NOR akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 1".
Secara singkat, sama halnya dengan gerbang AND. Output gerbang NOR merupakan kebalikan ouput gerbang OR, jadi cukup mengingat gerbang OR saja lalu membaliknya.
Jenis Gerbang Logika NOR
Gerbang NOR 4 Input
Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NOR 4 input yaitu :
Q = A+B+C+D
Gerbang NOR "Universal"
Seperti hanya gerbang logika NAND, gerbang NOR umumnya disebut juuga sebagai gerbang universal, hal ini dikarenakan gerbang NOR dapat menghasilkan berbagai jenis gerbang logika lainnya seperti halnya gerbang NAND. Dengan menghubungkannya secara bersama-sama, maka gerbang NOR juga dapat membentuk 3 gerbang logika dasar yaitu gerbang AND, OR, dan NOT.
Data Sheet NOR(IC 7402):
- 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
- Sensor Infrared
Infrared (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).
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.
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.
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 Respon Sensor Infrared
.JPG)
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.
LM 35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.
Gambar : sensor LM35
- Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
- Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
- Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
- Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
- Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
- Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
- Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
- Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC
Gambar : grafik sensor LM35
4. Prosedur Percobaan [Kembali]
1.siapkan komponen yang digunakan
2.letakan komponen pada papan rangkaian
3.rangkailah dengan benar
4.untuk lebih jelas lihat video dibawah
Rangkaian simulasi
prinsip kerja
Pada sensor infrared ini bertujuan untuk mendeteksi orang yang masuk ke dalam photobox, apabila ada orang yang masuk maka akan berlogica 1. tegangan dari suplay masuk ke gerbang vcc dan keluar di kaki out Kemudian output sensor sebesar 5V juga diteruskan ke resistor kemudian tegangan sebesar 0.87 V diteruskan ke transistor sehingga transistor aktif, dimana jenis bias yang digunakan adalah self bias. Karena trasnsitor aktif, maka ada arus dari power supply menuju relay sehingga relay aktif sehingga switch relay berpindah ke kiri, dari relay arus mengalir ke kaki kolektor transistor menuju ke emitor dan ke ground. Karena relay on maka arus mengalir ke battray dan dari baterai masuk ke loop sehingga motor berjalan dan swich pindah kekiri . sehingga photobox hidup dan bisa digunakan.
Pada sensor suhu ini, digunakan untuk mendeteksi suhu ruangan, ketika ruangan panas maka akan menghidupkan pendingan dan ketika ruangan tidak panas maka pendingin mati. ketika suhu >25 sehinngga sensor LM35 mengeluarkan tegangan lalu diumpankan ke kaki non inverting dan dibandingkan ke kaki inverting karena tegangan pada kaki inverting lebih besar maka output OPAMP plus saturasi(+),,lalu arus mengalir ke resistor lalu ke kaki base trasintor sehingga tegangan pada kaki base transistor sebesar 0,87 V dengan begitu maka transistor jadi ON ,dengan ON nya transistor maka ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengaliri relay sehingga relay menjadi ON ,sehingga switch relay bergeser dari kanan ke kiri sehinnga memberikan logika 0 pada pin C0 sehingga inputan pada IC 7482 menjadi 0000 sehingga berdasarkan tabel kebenaran dari IC 7482 maka output S1 berlogika 0 dihubungkan ke kaki input pertama gerbang XOR dan S2 berlogika 0 dihubungkan ke kaki input kedua gerbang logika XOR sehingga inputan pada gerbang XOR yaitu 00 sehingga berdasarkan tabel kebenaran gerbang XOR maka output berlogika 0 sehingga tidak adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base minus(-) ,dengan begitu maka trasistor off ,dengan off nya transistor maka tida ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi off ,sehingga switch relay tidak bergeser dan loop tertutup sehingga motor menyala dan pendingin ruangan aktif.
ketika sehu <25 sehinngga sensor LM35 mengeluarkan tegangan lalu diumpankan ke kaki non inverting dan dibandingkan ke kaki inverting karena tegangan pada kaki non inverting lebih besar maka output OPAMP minus saturasi(-),,ehingga tidak adanya arus yang mengalir ke kaki base,sehingga tegangan pada kaki base minus(-) ,dengan begitu maka trasistor off ,dengan off nya transistor maka tida ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan begitu ralay menjadi off ,sehingga switch relay tidak bergeser sehinnga memberikan logika 1 pada pin C0 sehingga inputan pada IC 7482 menjadi 1000 sehingga berdasarkan tabel kebenaran dari IC 7482 maka output S1 berlogika 1 dihubungkan ke kaki input pertama gerbang XOR dan S2 berlogika 0 dihubungkan ke kaki input kedua gerbang logika XOR sehingga inputan pada gerbang XOR yaitu 10 sehingga berdasarkan tabel kebenaran gerbang XOR maka output berlogika 1 lalu arus mengalir ke resistor lalu ke kaki base trasintor sehingga tegangan pada kaki base transistor sebesar 0,87 V dengan begitu maka transistor jadi ON ,dengan ON nya transistor maka ada nya arus yang mengalir dari supply menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground ,dengan adanya arus yang mengaliri relay sehingga relay menjadi ON ,sehingga switch relay bergeser dari kanan ke kiri dan loop menjadi tertutup dan motor menyala dan pendingin mati.
Pada sensor touch ini digunakan untuk timer, jika sudah mencapai waktu yang diditetapkan maka orang akan keluar dan timer menghitung dari awal. Apabila sensor touch berlogika 1 maka output sensor akan di umpankan ke jk FF kaki J yang berlogika 1. maka tegangan output sebesar 5v masuk ke resistor 10k dimana tegangan setelah melewati resistor adalah sebesar 4,98v atau lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor Q1 sebesar 0,7v sehingga transistor menjadi ON, dengan aktifnya transistor maka ada arus dari 5v supply melewati collector terus ke emittor terus terjadi percabangan yang satu ke resistor 10k terus ke ground dan yang satunya lagi ke kaki DEI atau kaki on dari IC counter 4026 sehingga ic tersebut akan mengcounter dimulai dari angka 1-9 kemudian output dari IC 4026 yang pertama terhubung dengan pin CLK IC 4026 yang kedua sehingga IC tersebut akan melanjutkan perhitungan dimulai dari 1-9 setelah melewati 9 maka akan dilanjutkan perhitungannya oleh IC 4026 counter MENIT karena output dari IC counter 4026 SECOND terhubung dengan CLK IC 4026 MENIT sehingga berfungsi melanjutkan perhitungan sampai selesai.
namun apabila sensor touch berlogika 0 maka tidak ada tegangan yang melewati resistor R1 sehingga tidak ada tegangan di kaki base transistor Q1 sehingga transistor tidak aktif, dengan tidak aktifnya transistor maka tidak ada arus yang melewati kaki emitter sehingga IC counter 4026 MILISECOND tidak dapat aktif atau perhitungan counter akan berhenti sehingga stopwatch dalam keadaan berhenti menghitung, kita hanya memakai kondisi logika 0 ini pada saat sudah tidak ada yang mengantri pada mesin photobox
Pada sensor pir kita akan gunakan untuk mendeteksi orang yang masuk dan mematikan timer, sekaligus menghidupkan LED tanda orang didalam photox telah keluar. apabila pada sensor PIR terdeteksi adanya gelakan yang melewati sensor PIR (berlogika 1)
maka tegangan output sebesar 5v masuk ke resistor 10k dimana tegangan setelah melewati resistor adalah sebesar 4,98v atau lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor Q1 sebesar 0,7v sehingga transistor menjadi ON, dengan aktifnya transistor maka ada arus dari 5v supply melewati collector terus ke emittor terus terjadi percabangan yang satu ke resistor 10k terus ke ground dan yang satunya lagi ke gerbang NOR yang mana 1 kaki iput dari gerbang NOR terhubung secara seri dengan PIN Reset pada IC Counter 4026 sehingga rangkaian counter akan otomatis di reset kembali menjadi 0 dan salah satu kaki input dari gerbang NOR berlogika 1 yang terhubung dengan ground. karena prinsip dari gerbang NOR adalah sama dengan gerbang OR yang bedanya hasil penjumlahan gerbang NOR di inverter sehingga logika 0 + 1 = 1 untuk gerbang OR di inverter menjadi logika 0 Sehingga mengaktifkan IC 74147 karena output dari gerbang NOR terhubung dengan kaki 1 dari ic 74147 sehingga menghasilkan output logika 1110 yang kemudian di inverter sehingga menghasilkan logika 0001 yang mana apabila dikonversi ke bilangan desimal menjadi 1 sehingga ditampilkan oleh seven segment yaitu angka 1. menandakan terdeteksiorang yang keluar dari photobox.
namun apabila sensor PIR berlogika 0 maka tidak ada tegangan yang melewati resistor R3 sehingga tidak ada tegangan di kaki base transistor Q2 sehingga transistor tidak aktif, dengan tidak aktifnya transistor maka tidak ada arus yang melewati kaki emitter sehingga percabangan pada gerbang NOR akan berlogika 00 dimana pada penjumlahan gerbang OR 0 + 0 = 0 diinverter menjadi logika 1 masuk ke IC 74147 sehingga IC tersebut tidak aktif karena kondisi IC 74147 adalah aktif rendah sehingga apabila input yang masuk adalah logika 1 maka ic tersebut tidak dapat aktif, dengan tidak aktifnya IC 74147 maka output dari IC 74147 akan berlogika 1111 kemudian masuk ke kaki input inverter menghasilkan logika 0000 yang mana apabila dikonversi ke bilangan desimal menjadi 0 sehingga angka yang ditampilkan oleh seven segment adalah angka 0 menandakan tidak terdeteksi orang keluar dari photobox.
Rangkaian:
Langganan:
Postingan (Atom)
Laporan akhir 3 modul 2
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Jurnal 2. Alat dan Bahan 3. Rangkaian 4. Prinsip Kerja 5. Video Percoba...
-
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Dasar Teori 3. Alat dan Bahan 4. Tugas Pendahuluan 5. Prosedur Percoba...
-
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. Prosedur Percobaan 5. Rangkaian Sim... -
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. Prosedur Percobaan 5. Rangkaian Sim...
