Aplikasi Aritmatik
- Untuk mengetahui prinsip kerja bagaimana sistem aritmetik bekerja
- Memahami penerapan sistem digital aritmetik pada kehidupan
- Memahami prinsip kerja aplikasi
1. Alat:
- Power Suply
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.
- Battrai
- Voltmeter
- Motor DC
Motor DC digunakan sebagai output dari rangkaian dan juga merupakan alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran.
Konfigurasi pin:
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2 : Terminal 2
2. Bahan:
- Resistor
- Transistor (BC 547)
*Bi-Polar NPN Transistor
*DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
*Continuous Collector current (IC) is 100mA
*Emitter Base Voltage (VBE) is 6V
*Base Current(IB) is 5mA maximum
*Available in To-92 Package
Konfigurasi Pin :*collector Current flows in through collector*base Controls the biasing of transistor*emitter Current Drains out through emitter
- Diode
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
Karakteristik Dioda:
- Potensiometer
- OP-AMP
Pada IC ini terdapat dua pin input, dua pin power supply, satu pin output, satu pin NC (No Connection), dan dua pin offset null. Pin offset null memungkinkan kita untuk melakukan sedikit pengaturan terhadap arus internal di dalam IC untuk memaksa tegangan output menjadi nol ketika kedua input bernilai nol.
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Copyright © Elektronika Dasar
- Infrared Sensor
| Fitur | Spesifikasi |
| Nama | Sensor Infrared Proximity |
| Tipe | Module Sensor |
| Banyak Pin | 3 Pin |
| Tegangan Masukan | 3-5 Volt |
| Konsumsi Arus | 23 mA saat 3.0V dan 43 mA saat 5.0V |
| Jarak pembacaan | 2 - 30 cm (diatur dengan potensiometer) |
| Keluaran Sensor | Digital LOW |
| Lampu LED indikator | Ada |
Sensor infrared ranger Sharp GP2D120 memiliki kemampuan membaca jarak 4-30 cm. Namun, hasil konversi A/D tidak linier. Artinya, tegangan output sensor tidak berbanding lurus dengan jarak hasil pengukuran.
 |
Features • Constant ON resistance for signals ±10V and 100 kHz connection diagram • tOFF < tON. break before make action • Open switch isolation at 1.0 MHz -50 dB • < 1.0 nA leakage in OFF state • TTL. DTL. RTL direct drive compatibility • Single disable pin turns all sWitches in package OFF |
- Relay
- Spesifikasi* Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC
* Trigger Current (Nominal current) : 70mA
* Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC
* Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC
* Compact 5-pin configuration with plastic moulding
* Operating time: 10msec Release time: 5msec
* Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)
- Konfigurasi Pin
* Coil End 1 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.
* Coil End 2 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.
* Common (COM) : Common is connected to one End of the Load that is to be controlled.
* Normally Close (NC) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NC the load remains connected before trigger.
* Normally Open (NO) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NO the load remains disconnected before trigger.
- LED-RED
Berfungsi sebagai lampu indikator keberadaan gas pada rangkaian
- Buzzer
- Half Adder
Half-Adder adalah blok rangkaian aritmatika yang dapat digunakan untuk menjumlahkan dua bit. Sirkuit seperti itu memiliki dua
input yang mewakili dua bit yang akan ditambahkan dan dua output, dengan satu menghasilkan output SUM
dan yang lainnya memproduksi CARRY. Gambar 7.4 menunjukkan tabel kebenaran setengah penambah, menunjukkan semua
kombinasi input yang mungkin dan output yang sesuai.
- 7842
NTE7482 adalah penambah penuh biner 2-bit dalam paket tipe DIP 14-Lead yang melakukan penambahan
dari dua bilangan biner 2 bit. Jumlah output disediakan untuk setiap bit dan resultan carry
(C2) diperoleh dari bit kedua. Dirancang untuk kecepatan sedang hingga tinggi, banyak bit, paralel
tambahkan/serial−bawa aplikasi, sirkuit ini menggunakan logika transistor−transistor fan−out berkecepatan tinggi
(TTL) dan kompatibel dengan keluarga logika DTL dan TTL. Implementasi inversi tunggal,
sirkuit pembawa serial terhubung Darlington berkecepatan tinggi dalam setiap bit meminimalkan kebutuhan untuk sirkuit kaskade "melihat ke depan" dan membawa yang ekstensif.
Aplikasi:
Sistem Komputer Digital
Data−Sistem Penanganan
Sistem Kontrol
- Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Fungsi resistor yang bersifat resistif merupakan salah satu komponen kategori pasif dalam elektronika. Satuan resistansi resistor disebut Ohm yang dilambangkan dengan simbol Omega (𝛀). Hukum Ohm mengatakan bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya.
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan 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)
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.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
- Electromagnet (Coil)
- Armature
- Switch Contact Point (Saklar)
- Spring
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)
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.
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
- Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
- Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
- Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
- Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
- Diode
Cara Kerja Dioda:
Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).
a. 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.
b. kondisi forward bias
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif.
c. kondisi 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.
- Potensiometer
Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :
· Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
· Element Resistif
· Terminal
Jenis-jenis Potensiometer
1. Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.
2. Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.
3. Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.
Fungsi-fungsi Potensiometer
· Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
· Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
· Sebagai Pembagi Tegangan
· Aplikasi Switch TRIAC
· Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
· Sebagai Pengendali Level Sinyal
- Transistor
Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide. Secara umum, Transistor dapat dibagi menjadi 2 kelompok Jenis yaitu Transistor Bipolar (BJT) dan Field Effect Transistor (FET).
Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :
- sebagai Penyearah,
- sebagai Penguat tegangan dan daya,
- sebagai Stabilisasi tegangan,
- sebagai Mixer,
- sebagai Osilator
- sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)
Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.
NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.
spefikasi Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
- 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
Op-amp LM324 adalah IC dengan 14 pin yang memiliki 4 op-amp didalam dengan single-supply mulai dari 3 Volt sampai 32 Volt dan jika menggunakan supply simetris +/-16 Volt. IC op-amp LM324 banyak digunakan untuk ragam aplikasi selain rangkaian audio dikarenakan harganya sangat murah.
- Sensor GP2D120
Untuk itu, perlu dilakukan linierisasi, agar tegangan output sensor berbanding lurus dengan jarak hasil pengukuran.
Merujuk pada datasheet GP2D120, disebutkan persamaan interpolasi V = 1 / ( R + 0.42 ), dimana V adalah tegangan output sensor dan R adalah jarak hasil pengukuran.
- Prosedur Percobaan
- Tambahkan alat dan bahan yang dibutuhkan pada library
- Susun pada schematic capture
- Hubungkan tiap-tiap komponen seperti gambar dibawah
- Run pada proteus (arah panah menunjukkan arah arus)
- Foto
Prinsip Kerja:
Pada aplikasi aritmetik ini digunakan untuk membuka dan menutup garasi otomatis, yang mana menggunakan infrared sensor, touch sensor dan sensor jarak.
Sensor Infrared
Digunakan untuk mendeteksi adanya mobil di depangarasi, jika ada mobil, maka logicstate berlogika 1, sehingga ada output tegangan yang keluar dari infrared sensor dan di jadikan input A1 untuk ic full adder 7482 sehingga jika berdasarkan truth table, saat inputnya 1 0 0 0 dan C0= 0, menghasilakan output 1 0 0, yang mana S1= 1, dan diumpankan ke resistor sebesar 10k ohm, sehingga arus pada kaki VBE sebesar 0,79 yang mana cukup untuk mengaktifkan transistor. Sehingga arus mengalir dari power supply, menuju relay, lalu kek kaki kolektor, kaki emitor dan ground. Karena adanya arus yang mengalir, maka relay akan berpindah ke kiri dan mengaliri arus ke batrai dan motor sebagai pembuka pintu garasi.
Sensor Touch
Digunakan untuk menutup pintu garasi, jika ingin menutup pintu garasi maka bisa menyentuh sensor touch, maka logicstate berlogika 1, sehingga ada output tegangan yang keluar dari touch sensor dan di jadikan input A2 untuk ic full adder 7482 sehingga jika berdasarkan truth table, saat inputnya 0 1 0 0 dan C0= 0, menghasilakan output 0 1 0, yang mana S2= 1, dan diumpankan ke resistor sebesar 10k ohm, sehingga arus pada kaki VBE sebesar 0,79 yang mana cukup untuk mengaktifkan transistor. Sehingga arus mengalir dari power supply, menuju relay, lalu kek kaki kolektor, kaki emitor dan ground. Karena adanya arus yang mengalir, maka relay akan berpindah ke kiri dan mengaliri arus ke batrai dan motor sebagai penutup pintu garasi.
Sensor Jarak GP2D120
Digunakan sensor jarak agar saat memarkirkan mobil dalam garasi dapat diketahui jarak mobil ke dinding, agar tidak menabrak. Saat jarak dinding dengan mobil kurang dari 10 cm, maka output tegangan untuk besar dari 1,30 V yang mana diumpankan ke kaki non-inverting detektor non-inverting. Dimana pada rangkaian detektor non-inverting terdapat tegangan referensi yang dapat diatur menggunakan potensiometer dgn maksimal tegangan sebesar 5V. Cara mencari nilai tegangan referensi, persentase potensiometer yang dipakai dikali maksimal tegangan referensi, akan didapatkan (26%x5=1,30V). Kemudian, di rangkaian detektor non inverting, terdapat tegangan saturasi yang dimana ketika tegangan input >= tegangan referensi maka output yg dihasilkan adalah +Vsat, namun apabila tegangan input kecil dari tegangan referensi maka outputnya -Vsat. didapat dgn rumus (+-vsat= +-vs+-2 atau Vout= AOL*(Vnon-inverting -Vinverting) AOL=100x) sehingga yang kita dapatkan pada rangkaian ini, krna tegangan input>= tegangan referensi, didapatkan +vsat sebesar 13,8V. Lalu diumpankan ke resistor sebesar 10k. Lalu diumpankan ke input A half adder sehingga outpuntnya S= 1 dan diumpankan ke resistor sebesar 10k ohm menghasilkan tegangan sebesar 0,87V. Yang mana cukup untuk mengaktifkan transistor, sehingga mengalir arus dari power supplay menuju relay, menuju kaki kolektor, lalu kaki emitor dan ground. Karena ada arus yang mengalirr, maka relay berpindah ke kiri dan arus mengalir dari batrai menuju alarm penanda bahwa jarak mobil dan dinding terlalu dekat.
Sensor getaran SW 420
Ketika sensor mendeteksi adanya kebakaran, maka sensor akan berlogika 1 sehingga menghasilkan tegangan sebesar 5V. Arus mengalir dari pin out ke resistor 10k kemudian ke ke kaki base transistor, tegangan terukur pada kaki base transistor yaitu +0.78V, sehingga mengaktifkan transistor. Tegangan dari Vcc aktif sebesar 9V. Arus mengalir dari Vcc ke kaki collector kemudian ke kaki emitter kemudian ke ground. Relay bergeser dari kiri ke kanan. Arus mengalir dari kutub positif baterai kemudian ke LED, kemudian ke buzzer secara paralel lalu ke kutub negatif baterai.
Komentar
Posting Komentar