Tugas Besar Sistem Digital

Perangkap Hama Babi Di Kebun Jagung

[ MPX4250 Sensor, Flex Sensor, IR Sensor, Vibration Sensor, Sound Sensor]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

5. Gambar dan Prinsip Kerja

6. Video Simulasi Rangkaian

7. Download File

1. Tujuan [Kembali]

Menjelaskan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan "Aplikasi Perangkap Hama Babi di Kebun Jagung."
Mensimulasikan rangkaian "Aplikasi Perangkap Hama Babi di Kebun Jagung" dengan proteus.
Menjelaskan prinsip kerja dari "Aplikasi Perangkap Hama Babi di Kebun Jagung".

2. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

1. Battery

Gambar 1. Baterai

2. Power Supply

Gambar 2. Power Suply dan Spesifikasinya

3. DC Voltmeter

Gambar 3. DC Voltmeter dan Spesifikasinya

4. Ground

Gambar 4. Ground

B. Bahan

5. Diode

Gambar 5. Dioda dan spesifikasinya

6. LED-red dan LED-yellow

Gambar 6. LED

7. Saklar SW-SPDT

Gambar 7. Saklar SW-SPDT

Gambar 8. Spesifikasi saklar SW-SPDT

8. Motor

Gambar 9. Motor

Gambar 10. Spesifikasi motor

9. NPN

Gambar 11. Transistor NPN

Gambar 12. Spesiifikasi transisitor NPN

10. Relay

Gambar 13. Relay

Gambar 14. Spesifikasi relay

11. Resistor

Gambar 15. Resistor

Gambar 16. Spesifikasi Resistor

12. MPX 4250 (Pressure Sensor)

Gambar 17. Sensor tekanan MPX 4250

Gambar 18. Spesifikasi sensor tekanan MPX 4250

13. Flex Sensor

Gambar 19. Flex Sensor

Gambar 20. Spesifikasi

14. Vibration sensor

Gambar 21. Vibration Sensor

Gambar 22. Spesifikasi sensor

15. IR Obstacle Sensor

Gambar 23. Infrared Obstacle Sensor

Gambar 24. Spesifikasi sensor

16. Sound Sensor

Gambar 25. Sensor suara

Gambar 26. Spesifikasi sensor

17. Gerbang Logika

Gerbang AND (AND Gate)

Gambar 27. Gerbang logika AND

Gerbang OR (OR Gate)

Gambar 28. Gerbang logika OR

Gerbang NOT (NOT Gate)

Gambar 29. Gerbang logika NOT

Gerbang XOR (XOR Gate)

18. Buzzer

Gambar 30. Buzzer

Gambar 31. Spesifikasi Buzzer

19. IC 74147

Gambar 32. IC 74147 dan spesifikasinya

20. IC 4511

Gambar 33. IC 4511 dan spesifikasinya

21. IC 74151

Gambar 34. IC 74151 dan spesifikasinya

22. IC 4555

Gambar 35. IC 4555 dan spesifikasinya

23. 7 Segment

Gambar 36. Seven segment common cathode dan spesifikasinya

24. OP-AMP

3. Dasar Teori [Kembali]

A. Alat

1. Battery

Baterai adalah sebuah alat yang merubah energi kimia yang terkandung dalam bahan aktifnya secara langsung menjadi energi listrik dengan cara reaksi elektrokimia. Alat ini telah menjadi bagian dari gaya hidup manusia modern sehari-hari karena tanpanya banyak alat yang setia menemani kita sehari-hari tidak berfungsi, mis.: HP, tablet, remote control, jam, dll. Banyak jenis baterai yang ada dipasaran, baik yang tidak dapat diisi ulang (primer) maupun yang dapat diisi ulang (sekunder), dengan berbagai jenis merek seperti ABC, Eveready, Panasonic, Sony, dsb. Baterai primer yang penting adalah baterai kering seng-karbon dan baterai alkaline. Baterai sekunder yang banyak beredar dipasaran antara lain baterai asam timbal (aki), baterai Nikel-Cadmium (NiCad), baterai Lithium-ion, dsb. Secara umum sebuah sel baterai dikemas dalam berbagai jenis kemasan, mis.: AA, AAA, C, D, coin, dsb., disesuaikan dengan dimana baterai tersebut digunakan.

Gambar 1. Grafik respon baterai

kurva pemakaian (discharge) untuk sel menggunakan beberapa kimia sel ketika dipakai pada laju 0,2 C. Ingat bahwa setiap kimia sel memiliki tegangan nominal karakteristiknya dan kurva pemakaiannya sendiri. Beberapa kimia seperti ion lithium memiliki kurva pemakaian yang agak datar sedangkan lainnya seperti asam timbal memiliki kemiringan yang jelas.

Daya yang diberikan oleh sel dengan kurva pemakaian miring turun secara progresif diseluruh siklus pemakaian. Hal ini dapat menimbulkan masalah untuk aplikasi daya tinggi kearah akhir siklus. Untuk aplikasi daya rendah yang membutuhkan tegangan catu stabil, mungkin perlu memberikan pengatur tegangan jika kemiringannya terlalu tajam. Ini biasanya tidak menjadi pilihan untuk aplikasi daya tinggi karena rerugi dalam pengatur tegangan bahkan akan merampok lebih banyak daya dari baterai.

2. Power Supply

Power supply merupakan perangkat keras (hardware) yang dimana fungsi power supply ini adalah sebagai pengatur daya dan pengalir listrik atau tegangan yang dibutuhkan oleh perangkat hardware.

3. DC Voltmeter

Voltmeter merupakan suatu alat yang dimanfaatkan untuk mengukur tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Umumnya bentuk penyusunan pararel berdasarkan pada tempat komponen listrik hendak diukur. Dimana dalam setiap komponen ditemukan tiga buah lempengan tembaga di dalamnya. Lempengan tersebut dipasangkan diatas Bakelit yang telah dirangkai dan menyatu dalam tabung plastik atau kaca. Pada lempengan bagian luar dinamakan anode, sementara itu lempengan tengah disebut katode.

Masing-masing ukuran tabung tersebut kurang lebih 15 cm x 10 cm. Dari segi desain pun voltmeter tidak jauh berbeda terhadap desain amperemeter.Sama halnya dengan hambatan memiliki bentuk sama yakni multiplier, seri, dan galvanometer. Faktanya, kinerja yang dihasilkan dari alat tersebut lebih baik, serta senantiasa meningkat ketika sudah ditambahkan multiplier.Tujuan penambahan multiplier didalam alat dimaksudkan untuk kinerja dan kemampuannya menjadi berkali-kali lebih besar. Sementara dapat menciptakan suatu gaya magnet ketika medan magnet dan kuat arus listrik saling berinteraksi. Gaya magnet tersebut disinyalir untuk menggerakkan jarum. Dari sini kapasitas arus pada jarum berdasarkan aliran arus listrik.

Bagian-bagian voltmeter :

Batas ukur maksimum dan minimum,
Set-up untuk mengatur fungsi,
Jarum penunjuk,
Terminal kutub positif dan kutub negatif.
Skala tinggi dan Rendah dari tegangan listrik terukur.

4. Ground

Grounding atau Pentanahan adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi. Cara pemasangan grounding ini dapat menggunakan sebuah elektroda khusus untuk pembumian yang ditanam di bawah tanah.

Fungsi Grounding

Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah beberapa fungsi dari grounding:

Untuk keselamatan, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, misalnya kabel grounding yang terpasang pada badan/sasis alat elektronik seperti setrika listrik akan mencegah kita tersengat listrik saat rangkaian di dalam setrika bocor dan menempel ke badan setrika.
Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. meski sifatnya sama, namun pemasangan kabel grounding untuk instalasi rumah dan grounding untuk pernangkal petir pemasangannya harus terpisah.
Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
Bila kabel grounding berfungsi sebagai penghantar arus, maka alat yang mendeteksi adanya arus sisa atau arus bocor adalah ELCB. ELCB ini adalah sebagai proteksi instalasi listrik sebagai pencegah arus bocor. Untuk lebih jelasnya bisa lihat ulasannya pada ELCB Pengaman Arus Bocor.

B. Bahan

5. Diode

Dioda adalah salah satu komponen paling dasar dalam dunia elektronik. Secara sederhana, dioda adalah suatu perangkat semikonduktor yang mengizinkan aliran arus listrik hanya dalam satu arah. Perilaku ini didasarkan pada struktur dan sifat material semikonduktor yang digunakan dalam dioda. Ada beberapa jenis dioda dengan karakteristik yang berbeda-beda, tetapi di bawah ini adalah penjelasan detail tentang dioda semikonduktor standar yang paling umum:

1. Struktur Dioda

Dioda terdiri dari dua terminal yang disebut anoda (terminal positif) dan katoda (terminal negatif). Dioda dibuat dengan menggabungkan dua tipe material semikonduktor yang berbeda. Pada dioda p-n, satu sisi dioda memiliki doping positif (p-type) dengan kelebihan elektron, dan sisi lainnya memiliki doping negatif (n-type) dengan kelebihan lubang elektron. Batas antara kedua lapisan ini disebut junction p-n atau simpangan.

2. Prinsip Kerja Dioda

Ketika dioda diberikan tegangan polarisasi maju (forward bias) dengan menghubungkan sisi p-type ke terminal positif dan n-type ke terminal negatif, maka aliran arus listrik akan mengalir melalui dioda. Pada saat seperti ini, elektron-elektron dari sisi n-type akan mengalir ke sisi p-type, dan lubang elektron dari sisi p-type akan mengalir ke sisi n-type. Inilah yang menyebabkan aliran arus melalui dioda.

Sebaliknya, ketika dioda diberikan tegangan polarisasi mundur (reverse bias) dengan menghubungkan sisi p-type ke terminal negatif dan n-type ke terminal positif, dioda akan mengalami hambatan tinggi terhadap aliran arus. Pada kondisi ini, sebagian besar dioda tidak mengalirkan arus, kecuali dalam kondisi tertentu yang akan dijelaskan pada poin berikutnya.

3. Karakteristik I-V (Arus-Tegangan) Dioda

Grafik karakteristik arus-tegangan (I-V) dioda menunjukkan hubungan antara tegangan dioda dan arus yang mengalir melaluinya. Pada polarisasi maju, dioda memiliki tegangan ambang (forward voltage) yang harus dicapai agar arus dapat mengalir dengan signifikan. Setelah mencapai tegangan ambang, dioda memiliki resistansi internal yang rendah, dan arus akan meningkat secara eksponensial dengan peningkatan tegangan.

Pada polarisasi mundur, dioda biasanya dapat menahan tegangan hingga batas tertentu yang disebut tegangan breakdown. Jika tegangan yang diterapkan melebihi nilai tegangan breakdown, dioda akan mengalami breakdown dan memungkinkan arus berjalan dalam arah mundur, melewati simpangan p-n.

4. Aplikasi Dioda

Dioda memiliki beragam aplikasi dalam elektronik. Beberapa di antaranya adalah:

- Pengubahan (Rectification): Dioda digunakan untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah dalam rangkaian penyearah (rectifier).

- Regulasi Tegangan: Dioda Zener digunakan sebagai referensi tegangan dalam rangkaian regulasi tegangan.

- Dioda LED: Light-Emitting Diodes (LED) mengubah energi listrik menjadi cahaya dan digunakan dalam banyak aplikasi pencahayaan dan indikator.

- Deteksi Gelombang Radio: Dioda yang berfungsi sebagai detektor gelombang radio dalam rangkaian demodulasi.

- Perlindungan Terhadap Arus Mundur (Reverse Current Protection): Dioda digunakan untuk melindungi rangkaian elektronik dari kerusakan akibat polaritas terbalik.

6. LED-red dan LED-yellow

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

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

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

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

Grafik karakteristik dari LED

7. Logic state

Saklar SW-SPDT adalah singkatan dari "Single-Pole, Double-Throw Switch," yang dalam bahasa Indonesia berarti "Saklar Satu-Pol, Dua-Tombol." Ini adalah jenis saklar yang umum digunakan dalam elektronika dan listrik untuk mengalihkan arus listrik dari satu jalur ke jalur lainnya. Mari kita jelaskan lebih detail tentang komponen ini:

1. Saklar Single-Pole (Satu-Pol):

- Bagian "Single-Pole" berarti bahwa saklar ini memiliki satu jalur atau koneksi utama untuk mengalirkan arus listrik.

- Ketika saklar dalam posisi tertentu, jalur ini akan terhubung ke salah satu terminal lainnya, dan ketika saklar berada dalam posisi yang berlawanan, jalur tersebut akan terhubung ke terminal yang berbeda.

2. Double-Throw (Dua-Tombol):

- Bagian "Double-Throw" berarti bahwa saklar ini memiliki dua posisi yang dapat diaktifkan, dengan masing-masing posisi mengalihkan koneksi dari satu terminal ke terminal lainnya.

- Biasanya, ada tiga terminal pada saklar SW-SPDT: satu terminal utama (juga dikenal sebagai kaki komun), dan dua terminal lainnya (sering disebut sebagai kaki tindakan atau kaki switch).

Cara kerja saklar SW-SPDT adalah sebagai berikut:

- Ketika saklar berada dalam posisi satu, terminal utama terhubung ke salah satu dari dua terminal tindakan. Dalam posisi ini, arus listrik mengalir dari terminal utama ke salah satu terminal tindakan dan kemudian ke sirkuit yang terhubung ke terminal tersebut.

- Ketika saklar berada dalam posisi dua, terminal utama terhubung ke terminal tindakan yang berbeda. Dalam posisi ini, arus listrik dialihkan dari terminal utama ke terminal tindakan yang berbeda, dan arus tersebut mengikuti jalur ke sirkuit yang terhubung ke terminal tersebut.

Penggunaan umum dari saklar SW-SPDT adalah untuk mengalihkan sumber daya antara dua beban (misalnya dua lampu atau dua perangkat elektronik) atau untuk mengendalikan perangkat dengan dua mode operasi yang berbeda.

Ketika menggunakan saklar SW-SPDT, penting untuk memahami label atau kode warna pada saklar untuk mengidentifikasi terminal utama dan terminal tindakan dengan benar agar sirkuit berfungsi sesuai dengan yang diinginkan. Juga, selalu pastikan bahwa saklar yang digunakan memiliki kapasitas arus dan tegangan yang sesuai dengan aplikasi yang akan dijalankannya.

8. Motor

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. Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak. Berikut spesifikasi dari motor DC:

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

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

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

Grafik Respon:

pinout:

9. Transistor NPN

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebu sebagai basis, kolektor, dan emitor.

Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

Fungsi dari transistor sendiri adalah memperkuat arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian. Fungsi ini berkebalikan dengan resistor yang berperan meredam arus listrik. Seperti yang telah disebutkan, transistor terdiri dari dua jenis yaitu NPN dan PNP. NPN merupakan singkatan dari Negatif Positif Negatif. Sedangkan PNP adalah kependekan dari Positif Negatif Positif. Transistor NPN akan aktif ketika kaki basis diberi arus listrik bermuatan negatif. Sebaliknya, transistor PNP akan aktif apabila kaki basis mendapatkan tegangan listrik positif. Pada transistor NPN, kaki basis memiliki kutub positif dan bersinggungan langsung dengan sumber listrik atau baterai. Sedangkan kaki emitor memiliki kutub negatif karena berhubungan langsung dengan massa. Kutub negatif juga ditemukan pada kaki kolektor yang menghubungkan massa di rangkaian listrik.

Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.

Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT dimasukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.

Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu:

1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.

2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.

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.

10. Relay

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

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)

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.

11. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman.

Resistor jenis Carbon Composistion ini terbuat dari komposisi karbon halus yang dicampur dengan bahan isolasi bubuk sebagai pengikatnya (binder) agar mendapatkan nilai resistansi yang diinginkan. Semakin banyak bahan karbonnya semakin rendah pula nilai resistansi atau nilai hambatannya. Untuk menghitung nilai resistor yang tepat untuk suatu rangkaian elektronik atau listrik, Anda harus mengetahui nilai resistansi yang diinginkan dan kemampuan daya (daya yang dapat ditahannya) resistor yang dibutuhkan. Berikut langkah-langkah umum untuk menghitung nilai resistor:

1. Tentukan Nilai Resistansi yang Diinginkan:

Anda harus menentukan nilai resistansi yang diperlukan dalam rangkaian. Nilai resistansi diukur dalam satuan ohm (Ω). Pastikan Anda mengetahui nilai resistansi yang dibutuhkan sesuai dengan spesifikasi dan kebutuhan rangkaian.

2. Tentukan Toleransi Resistansi:

Resistor memiliki toleransi, yang menunjukkan sejauh mana nilai resistansinya dapat berbeda dari nilai yang sebenarnya. Toleransi biasanya dinyatakan dalam persen. Jika toleransi resistor tidak dijelaskan secara khusus, nilai toleransi default biasanya adalah 5% atau 10%.

3. Hitung Daya yang Dibutuhkan:

Anda juga harus memperhatikan daya yang dibutuhkan oleh resistor. Daya resistor diukur dalam watt (W) dan menunjukkan seberapa besar daya yang dapat ditahannya tanpa meleleh atau rusak. Pastikan daya yang dibutuhkan oleh resistor melebihi daya maksimum yang akan melewatinya dalam rangkaian.

4. Pilih Jenis Resistor:

Ada berbagai jenis resistor, termasuk resistor karbon, resistor film logam, resistor daya tinggi, dan banyak lagi. Pilih jenis resistor yang sesuai dengan kebutuhan dan spesifikasi rangkaian Anda.

5. Hitung Nilai Resistor:

Setelah mengetahui nilai resistansi dan daya yang dibutuhkan, Anda dapat mencari nilai resistor yang tepat menggunakan rumus-rumus berikut:

a. Untuk resistor yang disarankan:

Nilai resistor yang paling umum tersedia adalah nilai-nili resistansi standar dalam seri E12, E24, atau E96. Anda dapat memilih resistor terdekat yang lebih tinggi atau lebih rendah dari nilai resistansi yang diinginkan, tetapi pastikan perbedaan tersebut masih berada dalam toleransi resistor yang Anda tentukan.

b. Untuk resistor yang kustom:

Jika Anda memerlukan nilai resistansi yang sangat spesifik dan tidak tersedia dalam seri resistor standar, Anda dapat menggunakan hukum Ohm untuk menghitung resistansi yang diperlukan:

R = V / I

di mana:

R adalah nilai resistansi dalam ohm (Ω).

V adalah tegangan dalam volt (V) pada resistor.

I adalah arus dalam ampere (A) yang mengalir melalui resistor.

Dalam beberapa kasus, Anda mungkin perlu mengkombinasikan beberapa resistor dalam rangkaian seri atau paralel untuk mencapai nilai resistansi yang diinginkan.

Selalu pastikan untuk memverifikasi nilai resistansi yang dipilih dengan menggunakan multimeter atau alat pengukur lainnya sebelum mengintegrasikan resistor ke dalam rangkaian Anda. Juga, perhatikan toleransi dan daya maksimum resistor untuk memastikan performanya sesuai dengan harapan dalam aplikasi yang diinginkan.

12. MPX 4250 (Pressure Sensor)

Sensor Tekanan Absolut (MAP) seri MPX4250 dari Motorola untuk pengendalian mesin turboboost dirancang untuk mendeteksi tekanan udara absolut di dalam manifold intake. Pengukuran ini dapat digunakan untuk menghitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk setiap silinder. Sensor seri MPX4250 mengintegrasikan rangkaian op-amp bipolar dan jaringan resistor film tipis di dalam chip untuk memberikan sinyal keluaran analog yang tinggi dan kompensasi suhu. Ukuran fisik yang kecil dan keandalan integrasi dalam chip menjadikan sensor MAP Motorola pilihan logis dan ekonomis bagi para perancang sistem otomotif.

13. Flex Sensor

Flex sensor adalah jenis sensor yang dirancang untuk mendeteksi sudut tekukan atau lenturan pada permukaannya. Sensor ini terbuat dari bahan fleksibel yang mengalami perubahan resistansi saat ditekuk. Perubahan resistansi ini kemudian digunakan untuk mengukur atau mengindikasikan tingkat tekukan atau lenturan pada sensor tersebut. Flex sensor umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pengendalian permainan video, perangkat medis, robotika, dan banyak lagi.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, ketika permukaan Flex Sensor sepenuhnya lurus, maka sensor akan memiliki resistansi nominalnya. Ketika ditekuk dengan sudut 45º, resistansi Flex Sensor meningkat dua kali lipat dari sebelumnya. Dan ketika ditekuk dengan sudut 90º, resistansi dapat meningkat hingga empat kali lipat dari resistansi nominal. Jadi, resistansi antara terminal meningkat secara linear dengan sudut tekukan. Dengan demikian, Flex sensor mengkonversi sudut tekukan menjadi parameter Resistansi.

14. Vibration sensor

Vibration sensor adalah perangkat yang dapat mengukur jumlah dan frekuensi getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa perangkat tertentu. Pengukuran tersebut bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada masalah lain yang terdapat pada sebuah aset dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa mendatang.

Vibration sensor atau sensor getaran ini akan dihubungkan pada aset atau kita sebut saja sebuah benda. Benda ini nantinya akan dilakukan pemantauan secara nirkabel. Setelah itu benda akan dilakukan pemantuan dengan berbagai macam metode pengujian, tergantung pada jenis sensor yang digunakan. Berikut merupakan garfik sensor vibration:

15. IR Obstacle Sensor

Sensor inframerah atau kerap disebut dengan IR, sensor infrared adalah sensor berbasis cahaya yang umumnya digunakan untuk beragam aplikasi seperti deteksi dan kedekatan objek. Sensor ini juga dapat mendeteksi gelombang sinar infrared di sekitarnya.

Sensor IR dapat mendeteksi pergerakan objek yang memancarkan radiasi infrared. Seluruh benda yang ada di alam sejatinya memancarkan radiasi sinar IR, namun tidak tertangkap oleh mata manusia.

Sehingga radiasi sinar IR hanya dirasakan oleh beberapa komponen yang peka oleh pancaran gelombang mikro dari infrared. Radiasi sinar infrared dapat terlihat di spektrum elektromagnet jika dilihat melalui spektroskop cahaya. Berikut grafik sensor Infrared:

16. Sound Sensor

Sound sensor adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi suara atau bunyi di sekitarnya. Juga dikenal sebagai sensor suara atau mikrofon, sound sensor bekerja dengan mengubah energi suara menjadi sinyal listrik yang dapat diinterpretasikan oleh sistem elektronik atau perangkat lainnya.

Sound sensor umumnya terdiri dari elemen sensitif suara, seperti sebuah membran yang bergetar dengan getaran suara. Ketika suara mencapai membran ini, getaran suara akan ditransformasikan menjadi sinyal listrik yang sesuai. Sinyal tersebut kemudian diolah dan dianalisis oleh perangkat elektronik yang terhubung untuk menghasilkan informasi atau tindakan yang sesuai.

Contoh penggunaan sound sensor meliputi:

1. Pengawasan kebisingan: Sound sensor dapat digunakan untuk mengukur tingkat kebisingan di sekitar suatu area, seperti dalam industri atau lingkungan perkotaan. Informasi ini dapat digunakan untuk mengambil tindakan pencegahan atau mengendalikan tingkat kebisingan yang berlebihan.

2. Pengenalan suara: Dalam aplikasi yang lebih canggih, sound sensor dapat digunakan untuk mengenali suara atau pola suara tertentu. Misalnya, dalam sistem keamanan, sound sensor dapat digunakan untuk mendeteksi suara pecah kaca atau suara-suara yang mencurigakan.

3. Kontrol suara: Sound sensor juga digunakan dalam aplikasi yang melibatkan kontrol suara, seperti perangkat pengendalian suara untuk perangkat elektronik. Misalnya, pengendali suara pada televisi atau asisten virtual seperti Siri atau Google Assistant.

Sound sensor sangat berguna dalam berbagai aplikasi, dari keamanan hingga pengontrolan perangkat elektronik. Dengan kemampuan mendeteksi suara dan mengubahnya menjadi sinyal listrik, sound sensor memungkinkan sistem untuk berinteraksi dengan lingkungan suara di sekitarnya. Berikut Pinout, spesifikasi, dan grafik respon dari sensor suara:

17. Gerbang Logika

Gerbang AND (AND Gate)

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.

Gerbang OR (OR Gate)

Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.

Gerbang NOT (NOT Gate)

Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.

Gerbang XOR (XOR Gate)

Gerbang logika XOR (Exclusive OR) adalah salah satu gerbang logika dasar yang menghasilkan keluaran (output) "1" (tinggi) hanya jika jumlah bilangan inputnya (jumlah masukan) bernilai ganjil, yaitu ada satu dan hanya satu input bernilai "1". Jika semua input bernilai "0" atau jika ada lebih dari satu input yang bernilai "1", maka keluaran akan bernilai "0" (rendah). Dalam tabel kebenaran di atas, Anda dapat melihat bahwa keluaran hanya bernilai "1" jika ada tepat satu input yang bernilai "1" (A XOR B). Jika tidak ada input yang bernilai "1" atau jika semua input bernilai "1", maka keluaran akan bernilai "0". Gerbang XOR sangat penting dalam rancangan sirkuit digital karena berfungsi sebagai komponen dasar untuk membangun berbagai fungsi logika lebih kompleks, seperti penjumlahan biner dan pembuatan flip-flop. Gerbang ini digunakan secara luas dalam industri elektronik dan komputer untuk memproses data dan menghasilkan keluaran yang sesuai dengan aturan-aturan logika tertentu.

18. Buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

Efek Piezoelectric (Piezoelectric Effect) pertama kali ditemukan oleh dua orang fisikawan Perancis yang bernama Pierre Curie dan Jacques Curie pada tahun 1880. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi Piezo Electric Buzzer dan mulai populer digunakan sejak 1970-an.

19. IC 74147

Encoder 10 line (desimal) ke BCD 74147 adalah sebuah chip IC yang berfungsi untuk mengokdekan 10 line jalur input (desimal) menjadi data dalam bentuk BCD (Binary Coded decimal). IC encoder 74147 merupakan encoder data desimal menjadi data BCD dengan input aktif LOW dan output 4 bit BCD aktif LOW. Encoder desimal ke BCD ini sering kita perlukan pada saat perancangan suatu perangkat digital dan kita mengalami kekurangan port atau jalut untuk input saklarnya. IC encoder 74147 merupakan IC dalam keluarga TTL yang bekerja dengan tegangan sumber + 5 volt DC. Konfigurasi pin dan tabel kebenaran dari encoder TTL 10 line (desimal) ke BCD IC 74147 dapat dilihat pada gambar berikut.

20. IC 4511

Dekoder 4511 adalah dekoder BCD ke penampil tujuh segmen katoda bersama yang dapat memberikan bentuk tampilan pada peraga tujuh segmen sesuai dengan data BCD 4-bit pada terminal data masukan. Bentuk tampilan yang dapat dihasilkan dari dekoder BCD ke tujuh segmen 4511 ditunjukan pada gambar berikut:

Gambar Bentuk Tampilan Peraga Tujuh Segmen Dengan Dekoder 4511 :

21. IC 74151

Multiplexer adalah IC digital yang berfungsi untuk memilih input. IC Multiplexer mempunyai banyak input (mullti input) dan hanya mempunyai 1 output. Salah satu contoh penerapan multiplexer dalam peralatan sehari-hari adalah pemilih channel pada TV. Salah satu IC multiplexer yang paling sederhana dan paling banyak dipergunakan dalam rangkaian dasar digital adalah IC 74151. IC ini mempunyai 8 input untuk dipilih. IC 74151 adalah salah satu jenis integrated circuit (IC) yang dikenal sebagai "Data Selector/Multiplexer." IC 74151 adalah multiplexer 8-to-1, yang berarti ia memiliki delapan masukan data (input) dan satu keluaran data (output). IC ini digunakan untuk memilih salah satu dari delapan jalur input dan meneruskannya ke jalur output berdasarkan sinyal kontrol tertentu.

Spesifikasi umum dari IC 74151 adalah sebagai berikut:

- Jumlah Masukan Data (Input): 8 (A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7)

- Jumlah Masukan Seleksi (Select Input): 3 (S0, S1, S2)

- Jumlah Output Data (Output): 1 (Y)

- Tegangan Operasional: Biasanya dapat bekerja dengan tegangan 5V atau 3.3V, tergantung pada jenis IC dan versi yang digunakan.

- Kemasan: IC 74151 biasanya tersedia dalam berbagai jenis kemasan, seperti DIP (Dual Inline Package) dengan 16 kaki atau SMD (Surface Mount Device).

Fungsi utama IC 74151 adalah sebagai multiplexer, yang berarti ia memungkinkan Anda untuk memilih satu dari delapan input data dan mengalirkannya ke output sesuai dengan kombinasi input pada pin seleksi (S0, S1, dan S2).

Misalnya, jika masukan seleksi S2, S1, dan S0 adalah "011", maka keluaran Y akan menjadi A3 (Output = A3). Jika masukan seleksi berubah menjadi "100", maka keluaran Y akan menjadi A4 (Output = A4), dan seterusnya. IC 74151 digunakan dalam berbagai aplikasi di bidang elektronik, terutama dalam perancangan sistem digital dan pemrosesan sinyal.

IC 74151 adalah komponen semikonduktor berupa multiplexer 8-ke-1 yang sangat populer. Berikut adalah pinout (susunan pin) dari IC 74151 dalam paket DIP-16 (Dual In-Line Package dengan 16 pin):

1. S1 - Selektor Input 1

2. S2 - Selektor Input 2

3. S3 - Selektor Input 3

4. S4 - Selektor Input 4

5. S5 - Selektor Input 5

6. S6 - Selektor Input 6

7. S7 - Selektor Input 7

8. S8 - Selektor Input 8

9. Vcc - Sumber tegangan +5V (pasokan daya)

10. D0 - Data Input 0

11. D1 - Data Input 1

12. D2 - Data Input 2

13. D3 - Data Input 3

14. D4 - Data Input 4

15. D5 - Data Input 5

16. D6 - Data Input 6

17. D7 - Data Input 7

18. GND - Koneksi tanah (ground)

IC 74151 berfungsi sebagai multiplexer dengan 8 jalur masukan (D0 hingga D7) dan 1 jalur keluaran. Jalur keluaran ditentukan oleh sinyal di jalur selektor (S1 hingga S8) yang digunakan untuk memilih salah satu dari 8 masukan data untuk dipindahkan ke keluaran.

22. IC 4555

Demultiplekser (Demultiplexer atau disingkat Demux) memiliki prinsip kerja kebalikan dari multiplekser. Demux dapat digunakan untuk memilih BEBERAPA jalur output dari SEBUAH input. Demux sangat berguna ketika kita memiliki keterbatasan jalur input, misalnya kekurangan pin out dari sebuah mikrokontroler. Sebagai contoh ketika kita ingin menyalakan beberapa LED secara bergantian, misalnya 8 LED. Jika kita menggunakan satu pin output untuk setiap LED, maka kita memerlukan sebanyak 8 pin output. IC 4555 bertindak sebagai Deultiplekser maupun sebagai Demultiplekser. Dalam penggunaannya, kita cukup membalikkan input dan output:

23. 7 Segment

Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

ANGKA	h	g	f	e	d	c	b	a
0	0	0	1	1	1	1	1	1
1	0	0	0	0	0	1	1	0
2	0	1	0	1	1	0	1	1
3	0	1	0	0	1	1	1	1
4	0	1	1	0	0	1	1	0
5	0	1	1	0	1	1	0	1
6	0	1	1	1	1	1	0	1
7	0	0	0	0	0	1	1	1
8	0	1	1	1	1	1	1	1
9	0	1	1	0	1	1	1	1

Catatan :

1 = ON (High)
0 = OFF (Low)

24. OP-AMP

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.

Simbol

Konfigurasi pin:

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:

Non Inverting

Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

4. Percobaan [Kembali]

Langkah-langkah percobaan :

1. Siapkan komponen yang akan digunakan

2. Posisikan komponen sesuai pada gambar

3. Rangkai semua komponen dengan benar dan tepat

4. Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi

5. tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian

5. Gambar dan Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]

Prinsip Kerja Rangkaian:

Pada MPX 4250 dan Flex sensor, ketika terdeteksi tekanan lebih dari sama dengan 176.7 kPa, maka tegangan diumpankan ke kaki input non inverting op amp, sehingga diperoleh output sebesar 4,00776 V yang mana akan diumpankan ke kaki base transistor NPN. Tegangan dari kaki output op-amp diumpankan ke salah satu dari kaki gerbang logika AND. Kaki input gerbang logika AND lainnya diberi inputan oleh Flex Sensor yang dimana ketika terdeteksi kelengkungan pada besi pengait umpan, maka sensor akan aktif sehingga memberikan input logika 1 ke kaki gerbang logika AND dan tegangan yang keluar dari Flex Sensor diumpankan ke kaki transistor NPN yang dimana tegangan yang terbaca pada kkaki base transistor melibihi 0,7 V, sehingga ada arus yang mengalir ke relay. Ketika ada arus yang mengalir ke rellay, maka relay switch ke kanan sehingga LED kuning sebagai indikator untuk penanda umpan telah dimakan menyala. Kembali ke gerbang logika AND yang mendapatkan input dari sensor tekanan MPX 4250 dan Flex Sensor, ketika kedua sensor berlogika satu, maka output yang dikeluarkan oleh gerbang logika AND sesuai tabel kebenaran adalah 1, yang artinya ada tegangan yang akan diumpankan ke kaki base transistor. Pada kondisi ini, tegangan yang terbaca pada kaki base melebihi 0,7 V, sehingga ada arus yang melewati relay. Ketika ada arus yang melewati relay, maka kedua switch berpindah ke kanan, yang mana menghidupkan motor yang berfungsi sebagai penurun pintu perangkap dan LED merah menyala sebagai indikator pintu telah tertutup. Namun jika kondisi salah satu sensor atau keduanya tidak mendeteksi adanya tekanan dari hama yang masuk perangkap dan tidak ada umpan yang dimakan oleh hama, maka switch pada relay tetap ke kiri, sehingga pintu perangkap tetap terbuka.

Kondisi 1 (Tidak ada hama tertangkap namun ada hama di sekitarnya)

Gambar Kondisi 1

Ketika Sound Sensor Aktif

Ketika Vibration dan IR Obstacle Sensor Tidak Aktif

Pada kondisi ini, sensor IR Obstacle dan vibration tidak ada mendeteksi adanya hama di dalam perangkap, namun sound sensor ada mendengar suara pergerakan hama disekitar perangkap, maka output 0 sensor IR Obstacle serta vibration diumpankan ke kaki gerbang logika AND U22, AND U14, dan gerbang logika NOT U2. Sedangkan output 1 sensor Sound akan diumpankan ke kaki inverting Non Inverting OP-AMP U4, sehingga output dari OP-AMP yang juga berlogika 1 tersebut masuk ke kaki A IC 74LS139. Pada gerbang AND U22, ketika inputnya semua adalah 0, maka output dari gerbang ini adalah 0 juga, lalu output gerbang logika U22 ini diumpankan ke kaki gerbang NOT U21 dan kaki input B pada IC 74LS139. Pada gerbang NOT U21, input tadi akan dibalikkan, sehingga keluar output 1 masuk ke kaki 1 IC 74147 yang dimana merupakan IC Encoder. Encoder adalah rangkaian yang digunkaan mengubah input menjadi jenis bentuk lainnya, Menurut tabel kebenaran, ketika semua inputnya berlogika 1, maka outputnya berlogika 1 semua. Output dari IC 74147 ini akan diumpan ke gerbang NOT U6, U7, U8, dan U9, sehingga outputnya dibalikkan menjadi 0, lalu output dari gerbang logika NOT ini masuk ke input IC 4511 yang mana merupakan IC decoder. IC decoder ini digunakan untuk mengubah input biner menjadi output bilangan decimal pada seven segment common cathode ini. Sehingga ketika input IC adalah 0 semua, maka output dari IC ini ada lah berlogika 1 pada Qa-Qf dan logika 0 pada Qg, yang mana terbaca pada seven segment adalah angka 0. Angka 0 merupakan indikator bahwa tidak ada hewan tertangkap. Kembali pada input gerbang logika NOT U2 dan AND U14. Pada gerbang logika NOT U2, ouput 0 dari sensor IR Obstacle dibalikkan, sehingga outputnya adalah 1 yang dimana output ini masuk ke kaki X0 IC 74151. IC 74151 merupakan IC multiplexer yang dimana mhanya meloloskan 1 input saja, paada kondisi ini input yang diloloskan adalah X0. Lalu output dari IC 74151 ini adalah logika 1 pada Y dan 0 pada Y'. Output Y pada IC 74151 ini dihubungkan ke input A IC 4555 yang merupakan IC Demultiplexer. Output dari IC 4555 ini ketika input A berlogika 1 dan B berlogika 0, maka outputnya adalah 0100. Output 0 pada Q0 ini diumpankan ke resistor R6 lalu ke kaki basis transistor Q3. Tegangan yang terbaca dikaki basis adalah 0.37 V yang menandakan bahwa transistor tidak aktif. Ketika transistor tidak aktif, maka tidak ada arus yang mengalir ke relay, sehingga switch tetap dikiri, sehingga buzzer indikator dan Motor Fogging gas tidak akan menyala. Sedangkan output 100 pinout Q1-Q3 pada IC 4555 akan diumpankan ke gerbang NOT, sehingga keluarannya adalah 011. Lalu keluaran gerbang logika NOT ini masuk ke kaki AND 3 input, output yang didapat adalah 0. Kemudian output dari gerbang AND 3 input tersebut masuk ke kaki input gerbang AND U14 yang dimana kaki input satunya lagi mendapat input berlogika 0 dari sensor Vibration, sehingga output yang didapat dari gerbang AND ini adalah 0 yang mana langsung umpankan ke kaki resistor, lalu ke kaki basis transistor Q2. Tegangan yang terbaca pada kaki basis transistor ini adalah 0.26 V, yang artinya transistor tidak aktif. Ketika transistor tidak aktif maka tidak ada arus yang melewati relay, sehingga switch tetap dikiri, sehingga Motor untuk tembakan suntik tidak akan menyala. Kembali pada IC 74LS139, ketika IC ini mendapat input 1 dari Sound Sensor dan output 0 dari gerbang logika AND U22, maka output dari IC decoder ini adalah logika 1 pada Y0, Y2, dan Y3, serta logika 0 pada Y1. output dari Y1 dan Y3 ini diumpankan ke kaki input gerbang logika XOR U19 yang dimana gerbang ini menggunakan prinsip penjumlahan ekslusif, Ketika input pada gerbang logik XOR berbeda, maka output dari gerbang logika XOR adalah logika 1. Sedangkan jika INput dari gerbang logika XOR adalah sama, maka output yang dihasilkan adalah berlogika 0. Sehingga pada kondisi ini didapatkan bahwa output dari gerbang logika XOR U19 adalah 1, lalu diumpan ke kaki resistor kemudian ke kaki basis transistor BC547. Pada kaki ini tegangan yang terbaca adalah 1.98 V yang artinya transistor aktif, sehingga ada arus yang mengalir ke relay. Ketika ada arus yang mengalir ke relay, maka switch akan pindah ke kanan, sehinggga menghidupkan LED Merah D9 yang merupakan indikator bahwa ada hewan disekitar perangkap.

Kondisi 2 (Tidak ada hewan tertangkap dan tidak ada hama disekitarnya)

Gambar Kondisi 2

Ketika Sound Sensor Tidak Aktif

Ketika Vibration dan IR Obstacle Sensor Tidak Aktif

Pada kondisi ini, sensor IR Obstacle dan vibration tidak ada mendeteksi adanya hama di dalam perangkap, serta sound sensor tidak ada mendengar suara pergerakan hama disekitar perangkap, maka output 0 sensor IR Obstacle serta vibration diumpankan ke kaki gerbang logika AND U22, AND U14, dan gerbang logika NOT U2. Sedangkan output 0 sensor Sound akan diumpankan ke kaki inverting Non Inverting OP-AMP U4, sehingga output dari OP-AMP yang juga berlogika 0 tersebut masuk ke kaki A IC 74LS139. Pada gerbang AND U22, ketika inputnya semua adalah 0, maka output dari gerbang ini adalah 0 juga, lalu output gerbang logika U22 ini diumpankan ke kaki gerbang NOT U21 dan kaki input B pada IC 74LS139. Pada gerbang NOT U21, input tadi akan dibalikkan, sehingga keluar output 1 masuk ke kaki 1 IC 74147 yang dimana merupakan IC Encoder. Encoder adalah rangkaian yang digunkaan mengubah input menjadi jenis bentuk lainnya, Menurut tabel kebenaran, ketika semua inputnya berlogika 1, maka outputnya berlogika 1 semua. Output dari IC 74147 ini akan diumpan ke gerbang NOT U6, U7, U8, dan U9, sehingga outputnya dibalikkan menjadi 0, lalu output dari gerbang logika NOT ini masuk ke input IC 4511 yang mana merupakan IC decoder. IC decoder ini digunakan untuk mengubah input biner menjadi output bilangan decimal pada seven segment common cathode ini. Sehingga ketika input IC adalah 0 semua, maka output dari IC ini ada lah berlogika 1 pada Qa-Qf dan logika 0 pada Qg, yang mana terbaca pada seven segment adalah angka 0. Angka 0 merupakan indikator bahwa tidak ada hewan tertangkap. Kembali pada input gerbang logika NOT U2 dan AND U14. Pada gerbang logika NOT U2, ouput 0 dari sensor IR Obstacle dibalikkan, sehingga outputnya adalah 1 yang dimana output ini masuk ke kaki X0 IC 74151. IC 74151 merupakan IC multiplexer yang dimana mhanya meloloskan 1 input saja, paada kondisi ini input yang diloloskan adalah X0. Lalu output dari IC 74151 ini adalah logika 1 pada Y dan 0 pada Y'. Output Y pada IC 74151 ini dihubungkan ke input A IC 4555 yang merupakan IC Demultiplexer. Output dari IC 4555 ini ketika input A berlogika 1 dan B berlogika 0, maka outputnya adalah 0100. Output 0 pada Q0 ini diumpankan ke resistor R6 lalu ke kaki basis transistor Q3. Tegangan yang terbaca dikaki basis adalah 0.37 V yang menandakan bahwa transistor tidak aktif. Ketika transistor tidak aktif, maka tidak ada arus yang mengalir ke relay, sehingga switch tetap dikiri, sehingga buzzer indikator dan Motor Fogging gas tidak akan menyala. Sedangkan output 100 pinout Q1-Q3 pada IC 4555 akan diumpankan ke gerbang NOT, sehingga keluarannya adalah 011. Lalu keluaran gerbang logika NOT ini masuk ke kaki AND 3 input, output yang didapat adalah 0. Kemudian output dari gerbang AND 3 input tersebut masuk ke kaki input gerbang AND U14 yang dimana kaki input satunya lagi mendapat input berlogika 0 dari sensor Vibration, sehingga output yang didapat dari gerbang AND ini adalah 0 yang mana langsung umpankan ke kaki resistor, lalu ke kaki basis transistor Q2. Tegangan yang terbaca pada kaki basis transistor ini adalah 0.26 V, yang artinya transistor tidak aktif. Ketika transistor tidak aktif maka tidak ada arus yang melewati relay, sehingga switch tetap dikiri, sehingga Motor untuk tembakan suntik tidak akan menyala. Kembali pada IC74LS139, ketika IC ini mendapat input 0 dari Sound Sensor dan output 0 dari gerbang logika AND U22, maka output dari IC decoder ini adalah logika 1 pada Y1-Y3 dan logika 0 pada Y0. output dari Y1 dan Y3 ini diumpankan ke kaki input gerbang logika XOR U19 yang dimana gerbang ini menggunakan prinsip penjumlahan ekslusif, Ketika input pada gerbang logik XOR berbeda, maka output dari gerbang logika XOR adalah logika 1. Sedangkan jika INput dari gerbang logika XOR adalah sama, maka output yang dihasilkan adalah berlogika 0. Sehingga pada kondisi ini didapatkan bahwa output dari gerbang logika XOR U19 adalah 0, lalu diumpan ke kaki resistor kemudian ke kaki basis transistor BC547. Pada kaki ini tegangan yang terbaca adalah 0.26 V yang artinya transistor tidak aktif, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke relay. Ketika tidak ada arus yang mengalir ke relay, maka switch tidak pindah (tetap dikiri), sehinggga menghidupkan LED Kuning D8 yang merupakan indikator bahwa tidak ada hewan disekitar perangkap.

Kondisi 3 (Ada hama tertangkap namun tidak ada hama lain disekitar sensor)

Gambar Kondisi 3

Ketika Sound Sensor Tidak Aktif

Ketika Vibration dan IR Obstacle Sensor Aktif

Pada kondisi ini, sensor IR Obstacle dan vibration ada mendeteksi adanya hama di dalam perangkap, namun sound sensor tidak ada mendengar suara pergerakan hama disekitar perangkap, maka output 1 sensor IR Obstacle serta vibration diumpankan ke kaki gerbang logika AND U22, AND U14, dan gerbang logika NOT U2. Sedangkan output 0 sensor Sound akan diumpankan ke kaki inverting Non Inverting OP-AMP U4, sehingga output dari OP-AMP yang juga berlogika 0 tersebut masuk ke kaki A IC 74LS139. Pada gerbang AND U22, ketika inputnya semua adalah 1, maka output dari gerbang ini adalah 1 juga, lalu output gerbang logika U22 ini diumpankan ke kaki gerbang NOT U21 dan kaki input B pada IC 74LS139. Pada gerbang NOT U21, input tadi akan dibalikkan, sehingga keluar output 0 masuk ke kaki 1 IC 74147 yang dimana merupakan IC Encoder. Encoder adalah rangkaian yang digunkaan mengubah input menjadi jenis bentuk lainnya, Menurut tabel kebenaran, ketika salah satu inputnya berlogika 1, maka outputnya bervariasi logikanya, yaitu 0111. Output dari IC 74147 ini akan diumpan ke gerbang NOT U6, U7, U8, dan U9, sehingga outputnya dibalikkan menjadi 1000, lalu output dari gerbang logika NOT ini masuk ke input IC 4511 yang mana merupakan IC decoder. IC decoder ini digunakan untuk mengubah input biner menjadi output bilangan decimal pada seven segment common cathode ini. Sehingga ketika input IC adalah 1000, maka output dari IC ini ada lah berlogika 1 pada Qb dan Qc dan logika 0 pada Qa dan Qd,-Qg, yang mana terbaca pada seven segment adalah angka 1. Angka 1 merupakan indikator bahwa ada hewan tertangkap. Kembali pada input gerbang logika NOT U2 dan AND U14. Pada gerbang logika NOT U2, ouput 1 dari sensor IR Obstacle dibalikkan, sehingga outputnya adalah 0 yang dimana output ini masuk ke kaki X0 IC 74151. IC 74151 merupakan IC multiplexer yang dimana hanya meloloskan 1 input saja, pada kondisi ini input yang diloloskan adalah X0. Lalu output dari IC 74151 ini adalah logika 0 pada Y dan 1 pada Y'. Output Y pada IC 74151 ini dihubungkan ke input A IC 4555 yang merupakan IC Demultiplexer. Output dari IC 4555 ini ketika input A dan B nya adalah logika 0, maka outputnya adalah 1000. Output 1 pada Q0 ini diumpankan ke resistor R6 lalu ke kaki basis transistor Q3. Tegangan yang terbaca dikaki basis adalah 1.71 V yang menandakan bahwa transistor aktif. Ketika transistor aktif, maka ada arus yang mengalir ke relay, sehingga switch berpindah ke kanan, lalu buzzer indikator dan Motor Fogging gas akan menyala. Sedangkan output logika 0 pinout Q1-Q3 pada IC 4555 akan diumpankan ke gerbang NOT, sehingga keluarannya adalah 111. Lalu keluaran gerbang logika NOT ini masuk ke kaki AND 3 input, output yang didapat adalah 1. Kemudian output dari gerbang AND 3 input tersebut masuk ke kaki input gerbang AND U14 yang dimana kaki input satunya lagi mendapat input berlogika 1 dari sensor Vibration, sehingga output yang didapat dari gerbang AND ini adalah 1 yang mana langsung umpankan ke kaki resistor, lalu ke kaki basis transistor Q2. Tegangan yang terbaca pada kaki basis transistor ini adalah 1.98 V, yang artinya transistor aktif. Ketika transistor aktif maka ada arus yang melewati relay, sehingga switch berpindah ke kanan, lalu Motor untuk tembakan suntik akan menyala. Kembali pada IC74LS139, ketika IC ini mendapat input 0 dari Sound Sensor dan output 0 dari gerbang logika AND U22, maka output dari IC decoder ini adalah logika 1 pada Y1-Y3 dan logika 0 pada Y0. output dari Y1 dan Y3 ini diumpankan ke kaki input gerbang logika XOR U19 yang dimana gerbang ini menggunakan prinsip penjumlahan ekslusif, Ketika input pada gerbang logik XOR berbeda, maka output dari gerbang logika XOR adalah logika 1. Sedangkan jika INput dari gerbang logika XOR adalah sama, maka output yang dihasilkan adalah berlogika 0. Sehingga pada kondisi ini didapatkan bahwa output dari gerbang logika XOR U19 adalah 0, lalu diumpan ke kaki resistor kemudian ke kaki basis transistor BC547. Pada kaki ini tegangan yang terbaca adalah 0.26 V yang artinya transistor tidak aktif, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke relay. Ketika tidak ada arus yang mengalir ke relay, maka switch tidak pindah (tetap dikiri), sehinggga menghidupkan LED Kuning D8 yang merupakan indikator bahwa tidak ada hewan disekitar perangkap.

Kondisi 4 (Ada hama tertangkap dan ada hama lain disekitar sensor)

Gambar Kondisi 4

Ketika Sound Sensor Aktif

Cari Blog Ini

Farid Fakhriansyah Bahar