Aplikasi Multiplexer-Demultiplexer

[Menuju Akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

 

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

Aplikasi Multiplexer-Demultipelxer

1. Tujuan[kembali]

a. Mengetahui pengertian Sensor Magnet, Sensor PIR, dan Sensor Infrared

b. Mengetahui Simulasi rangkaian Sensor Magnet, Sensor PIR, dan Sensor Infrared dengan proteus

c. Mengetahui tabel kebenaran dari jenis gerbang logika yang digunakan

 

2. Alat dan Bahan[kembali] 

 

Alat:

1. 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.

2. 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. 

 

3. Logic Probe

 

Bahan:

  

4. Transistor BC547

Gambar : Transistor BC547 di proteus

Gambar : Bentuk transistor bc547

Spesifikasi : 

 

- Bahan pembuatan : si

- Kekuatan : NPN

- Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 40 W

- Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 80 V

- Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 40 V

- Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 5 V

- Maximum Collector Current |Ic max|: 3 A

- Max. Operating Junction Temperature (Tj): 150 °C

 

5. Dioda

Gambar : Dioda di proteus

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

6. Resistor

Gambar : Resistor di proteus

 

Gambar : Bentuk resistor

 

 

Spesifikasi :

 

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 :  (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor.

 

7. Gebang Logika AND (IC 7408) 

Untuk IC gerbang Logika AND tipe TTL menggunakan IC tipe 7408, tipe IC TTL ini memiliki 2 buah input yang terdiri dari 4 gerbang logika AND.

 

 

8. Gerbang Logika OR (IC 7432)

Gerbang OR atau disebut juga "OR GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Meskipun memiliki pengertian yang sama dengan gerbang OR tapi memiliki perbedaan pada simbol dan tabel kebenaran.

Konfigurasi pin IC 7432:

Data Sheet IC 7432:

9. Gerbang Logika NOT (IC 7404)

Untuk IC gerbang logika NOT tipe TTL menggunakan IC tipe 7404, Tipe IC TTL ini terdiri dari 6 gerbang logika NOT.

 

 

 

 

 

10. Magnetic Reed Switch Sensor

        Konfigurasi PIN

        Spesifikasi

• Operating Voltage: 3.3V to 5V DC
• Output format: Digital switching output ( 0 and 1 )
• LEDs indicating output and power
• PCB Size: 32mm x 14mm
• LM393 based design
• Easy to use with Microcontrollers or even with normal Digital/Analog IC
  

       Grafik respon

11. Multiplexer (IC 74LS157)

12. Sensor PIR

          Konfigurasi PIN

   

Spesifikasi Sensor PIR

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

13. 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.

 14. Sensor Infrared

            Konfigurasi PIN

Spesifikasi:

 

5VDC Operating voltageI/O 

pins are 5V and 3.3V compliant

Range: Up to 20cm

Adjustable Sensing range

Built-in Ambient Light Sensor

20mA supply current Mounting hole

Respon grafik:

15. Motor DC

Gambar : Motor dc di proteus

 

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

16. Relay

 

 

Gambar : Relay di proteus

 

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

 

17. 7 Segment Anoda

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:

 

18. LED 

LED berfungsi sebagai lampu indikator.

19. Buzzer

Bel atau penyuara bip adalah perangkat sinyal audio, yang mungkin mekanis, elektromekanis, atau piezoelektrik. Penggunaan umum dari bel dan bip termasuk perangkat alarm, pengatur waktu, dan konfirmasi masukan pengguna seperti klik mouse atau penekanan tombol.

20. 7SEG-BCD

 

 

21. Ground

 

3. Dasar Teori[kembali]  

1.Resistor

Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.

Cara membaca nilai resistor

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :

1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.

 4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).

5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor

2. 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.

3. Transistor

Transistor NPN

Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.

Transistor PNP

Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.

Transistor sebagai saklar

Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;

Rb = Vbe / Ib

Transistor sebagai penguat

Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.

DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)

4. Gerbang Logika AND (IC 7408)

Gerbang AND adalah gerbang logika yang terdiri dari dua atau lebih input dan hanya memiliki satu output. Output gerbang AND akan tinggi hanya jika semua input tinggi, dan jika salah satu atau lebih input berlogika rendah maka output akan rendah. Persamaan logika aljabar Boole gerbang AND adalah Y=A.B. Pada Aljabar Boole operasi gerbang AND diberi tanda ”kali” atau tanda ”titik” (Malvino, 1983). Simbol gerbang AND ditunjukkan pada Gambar 2.3. Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.3. 

5. Gerbang Logika OR

Gerbang Logika OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran 1 jika salah satu dari Masukan bernilai Logika 1 dan apabila pada gerbang OR  menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

Tabel kebenaran pada tabel diatas menggambarkan fungsi OR inklusi. Gerbang OR memilki keluaran (ouput) bernilai RENDAH bila semua masukan (input) adalah bernilai RENDAH. Kolom keluaran pada tabel memperlihatkan bahwa hanya baris 1 pada tabel kebenaran OR yang menimbulkan keluaran 0, sedangkan semua baris lain menimbulkan keluaran 1.

6. Gerbang Logika NOT 

Gerbang NOT disebut juga inverter, gerbang ini hanya mempunyai satu input dan satu output. Persamaan logika aljabar Boole untuk output gerbang NOT adalah Y = Ā . Jadi output gerbang NOT selalu merupakan kebalikan dari input-nya. Jika input diberikan logika tinggi maka pada output akan dihasilkan logika rendah, dan pada saat input diberikan logika rendah maka pada output akan dihasilkan logika tinggi (Tokheim, 1995). Simbol gerbang NOT diperlihatkan pada Gambar 2.1 dan tabel kebenaran gerbang NOT diperlihatkan pada Tabel 2.1.  

 

 

7. Logic State

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.

8. Multiplexer

Multiplexer adalah rangkaian logika kombinasional yang dirancang khusus untuk mengalihkan salah satu dari beberapa jalur INPUT (masukan) ke satu jalur OUTPUT (keluaran). 

 

Multiplexer 2 Input ini pada dasarnya dibangun dari gerbang NAND standar untuk mengendalikan input (I₀ atau I₁) mana yang akan diteruskan ke output pada Q. Dari tabel kebenaran di atas, dapat kita lihat bahwa pada saat memilih Input, apabila Terminal Pengendali A berada pada kondisi logika 0 (rendah), Input I₁ akan meneruskan datanya melalui rangkaian multiplexer gerbang NAND ke output, sedangkan input I₀ diblokir. Namun Ketika Pengendali data A berada pada kondisi logika 1 (tinggi), Input I₀ akan meneruskan datanya ke Output Q sedangkan Input I₁ akan diblokir. 

9. PIR Sensor

Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. 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.

10. Magnetik Reed Magnetic

Sensor magnet adalah sensor yang mudah terpengaruh dan peka terhadap medan magnet kemudian memberikan perubahan kondisi output. Prinsip kerja Sensor magnet yaitu akan aktif ketika konduktor mempengaruhi medan magnet, sehingga magnet tersebut tertolak atau tertarik sesuai dengan pengaruh konduktor yang diberikan.

Prinsip Sensor Magnet :

Sensor Magnet adalah berdasarkan Hukum Faraday dimana apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL)) atau Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut  adalah tergantung kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan. Apabila Sensor tersebut menerima getaran maka batang magnet tersebut akan ikut bergetar dan medan magnet tersebut akan terpotong-potong oleh gulungan kawat sehingga kedua ujung gulungan kawat tersebut akan menimbulkan tegangan.

 

Reed switch dapat dioperasikan dengan menggunakan medan magnet yang dihasilkan oleh salah satu magnet permanen arus pembawa coil.

11. Sensor Infrared

Infrared (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infrared, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier). Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP.

Konfigurasi pin infra red (IR) receiver atau penerima infra merah tipe TSOP adalah output (Out), Vs (VCC +5 volt DC), dan Ground (GND). Sensor penerima inframerah TSOP ( TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules ) memiliki fitur-fitur utama yaitu fotodiode dan penguat dalam satu chip, keluaran aktif rendah, konsumsi daya rendah, dan mendukung logika TTL dan CMOS. Detektor infra merah atau sensor inframerah jenis TSOP (TEMIC Semiconductors Optoelectronics Photomodules) adalah penerima inframerah yang telah dilengkapi filter frekuensi 30-56 kHz, sehingga penerima langsung mengubah frekuensi tersebut menjadi logika 0 dan 1. Jika detektor inframerah (TSOP) menerima frekuensi carrier tersebut, maka pin keluarannya akan berlogika 0. Sebaliknya, jika tidak menerima frekuensi carrier tersebut, maka keluaran detektor inframerah (TSOP) akan berlogika 1.

12. BCD 7 Segment

Dekoder merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk menampilkan kode-kode biner menjadi karakter yang dapat dipahami secara visual. Decoder BCD ke 7 segment merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah kode BCD menjadi karakter tampilan angka desimal yang dapat dilihat secara visual. Ilustrasi dekoder BCD ke 7 segment dapat dipahami dari gambar berikut :

Data BCD 4 bit diubah menjadi tampilan visual angka desimal 0-9 menggunakan rangkaian logika dasar digital (AND, OR dan NOR). Data BCD 4 bit tersebut diubah sesuai nilai desimal seperti pada tabel berikut.

 

Proses pengkodean data BCD menjadi tampilan angka desimal dilakukan secara terpisah untuk tiap ruas/segment (ruas a- ruas g). Untuk membangun sebuah dekoder 7 segment dari data tabel kebenaran diatas, langkah pertama adalah menentukan persamaan yang dapat mewakili fungsi dekoder tiap ruas. Setelah itu dapat di buat rangkaian decoder untuk tiap ruas menggunakan rangkaian digital dari gerbang logika dasar.

13. 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.

Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali.  Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet.  Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal.  Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik.  Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V

4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V

5. Switching maksimum

14. 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), ArmatureWinding (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. 

15. Push Button   

Push-Button termasuk momentary-contact switch karena mengandalkan pegas untuk terjadi posisi tekan ataupun lepas.

Simbol 

Terdapat dua konfigurasi pada Push-Button Switch (gambar 4.3) yaitu Normally open (NO) dan Normally Closed. Normally Open artinya switch akan tetap terbuka sampai di tekan, Normally Closed artinya pada kondisi tidak di tekan switch dalam keadaan tertutup jika ditekan baru akan terbuka.

16. 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
 

17. Logicstate

Logicstate yaitu 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.

Karena hanya dua status logika, logika 1 dan logika 0, yang dimungkinkan, teknik aljabar Boolean dapat digunakan untuk menganalisis rangkaian digital yang melibatkan sinyal biner. Istilah logika positif diterapkan ke sirkuit di mana logika 1 ditetapkan ke level tegangan yang lebih tinggi; Dalam rangkaian logika negatif, logika 1 ditunjukkan dengan level tegangan yang lebih rendah.
 

18. Buzzer

Buzzer listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.
Simbol 









Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. Tegangan operasional buzzer yang umumnya berkisar 3-12 V.
   Cara Kerja Buzzer


    Tegangan Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.

4. Percobaan[kembali]

 

4.1 Prosedur percobaan 

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus

4. pasang Gerbang AND, OR, NOT dan Sensor Infrared, Sensor PIR, Sensor Magnetic, resistor , IC 74LS157 , bcd seven segment, mux, relay, motor dc, logic state, ground, dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

6. Atur nilai resistor serta logic state

7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup dan bcd seven segment menyala maka rangkaian bisa digunakan

       

4.2 Rangakaian simulasi  

A. Foto/screenshoot

display akan menampilkan 5 jika pintu terbuka (logika 0), sensor pir dan infrared tidak mendeteksi pergerakan manusia (0)

 

display akan menampilkan 1 jika pintu terbuka (logika 0), tidak terdeteksi pergerakan pada sensor pir (0) dan infrared mendeteksi pergerakan (1)

display akan menampilkan 6  jika pintu terbuka (logika 0), sensor pir mendeteksi pergerakan (1) dan infrared tidak mendeteksi pergerakan manusia (0)

display akan menampilkan 2 jika pintu terbuka (logika 0), sensor pir dan infrared mendeteksi pergerakan manusia (1)

 

 

 

display akan menampilkan 0 jika pintu tertutup (logika 1), meskipun sensor pir dan infrared diberi logika berapapun.

 

B. Prinsip kerja

Pada rangkaian ini, ketika pintu/jendela terbuka (ditandai dengan logika 0 pada logicstate) maka tidak ada arus yang mengalir dari output sensor magnet (logika 0) yang
selanjutnya dibalikkan oleh gerbang not menjadi logika 1 dan diteruskan ke salah satu kaki inputan gerbang and. Lalu apabila PIR mendeteksi pergerakan manusia maka akan ada arus yang mengalir di output PIR (logika 1) yang selanjutnya diteruskan ke salah satu kaki inputan gerbang and, maka karena adanya inputan logika 1 di kedua kaki and akan menyebabkan and mengoutputkan logika 1 juga, lalu mengalir melewati resistor lalu ke basis transistor, dimana tegangan di basis transistor cukup untuk mengaktifkan transistor. sehingga arus mengalir dari vcc ke relay ke colektor Q1 lalu ke emitor Q1 lalu ke ground. Adanya arus yang mengalir di relay mengakibatkan relay aktif yang  ditandai dengan switch relay yang berpindah ke kiri. Sehingga arus dari  VCC mengalir ke buzzer dan LED lalu ke ground. sehingga buzzer dan LED hidup.

Lalu ketika pintu/jendela terbuka maka logika 0 dari outputan sensor magnet akan menjadi inputan salah satu kaki pada kedua gerbang or dengan kondisi

a. apabila sensor PIR megoutputkan logika 0 maka outputnya akan menjadi inputan di kaki OR U10 dan  menjadi inputan di gerbang NOT sehingga logika menjadi 1 dan diteruskan ke inputan kaki OR U8 yang mana OR U10 akan berlogika 0 dan OR U8 akan berlogika 1 lalu selanjutnya pada inputan multiplexer (aktif-low) yang mana di kaki inputan 1A dan 2A diteruskan logika 0 , lalu ketika sensor infrared megoutputkan logika 0 maka outputnya akan menjadi inputan di kaki OR U2:B dan  menjadi outputan di gerbang OR sehingga logika menjadi 0, lalu selanjutnya pada inputan multiplexer (aktif-low) yang mana di kaki inputan 3A diteruskan logika 0 sehingga multiplexer akan menampilkan angka 5 pada seven segment.

b. apabila sensor PIR megoutputkan logika 1 maka outputnya akan menjadi inputan di kaki OR U10 dan  menjadi inputan di gerbang NOT sehingga logika menjadi 0 dan diteruskan ke inputan kaki OR U8 yang mana OR U10 akan berlogika 1 dan OR U8 akan berlogika 0 lalu selanjutnya pada inputan multiplexer (aktif-low) yang mana di kaki inputan 1A diteruskan logika 1 dan 2A diteruskan logika 0, dan pada sensor infrared berlogika 0 yang menyebabkan output pada U2:B menjadi 0 menyebabkan kaki multiplexer 3A berlogika 0, lalu selanjutnya pada inputan multiplexer (aktif-low) yang mana di kaki inputan 3A diteruskan logika 0 sehingga multiplexer akan menampilkan angka 6 pada seven segment.

c. apabila sensor pir logika 0 sedandkan sensor infrared megoutputkan logika 1 maka output sensor infra red akan menjadi inputan di kaki OR U2:B dan  menjadi outputan di gerbang OR sehingga logika menjadi 1, lalu selanjutnya pada inputan multiplexer (aktif-low) yang mana di kaki inputan 3A diteruskan logika 1 sehingga multiplexer akan menampilkan angka 1 pada seven segment.

d. apabila sensor PIR megoutputkan logika 1 maka outputnya akan menjadi inputan di kaki OR U10 dan  menjadi inputan di gerbang NOT sehingga logika menjadi 0 dan diteruskan ke inputan kaki OR U8 yang mana OR U10 akan berlogika 1 dan OR U8 akan berlogika 0 lalu selanjutnya pada inputan multiplexer (aktif-low) yang mana di kaki inputan 1A diteruskan logika 1 dan kaki 2 2A berlogika 0, lalu ketika sensor infrared megoutputkan logika 1 maka outputnya akan menjadi inputan di kaki OR U2:B dan  menjadi outputan di gerbang OR sehingga logika menjadi 1, lalu selanjutnya pada inputan multiplexer (aktif-low) yang mana di kaki inputan 3A diteruskan logika 1 sehingga multiplexer akan menampilkan angka 2 pada seven segment.

Apabila pintu/jendela tidak terbuka maka logika 1 dari outputan sensor
magnet akan menjadi inputan salah satu kaki pada kedua gerbang or
yang menyebabkan kedua gerbang OR mengoutputkan logika sehingga multiplexer
tidak akan aktif dikarenakan multiplexer aktif-low sehingga pada seven
segment akan menampilkan angka 0.

4.3 video 

4.4 Download

file html klik disini

file rangkaian klik disini

video rangkaian klik disini

file library pir sensor klik disini

file library magnetic sensor klik disini

file library infrared sensor klik disini 

datasheet mux IC 74LS157 klik disini

datasheet IC 7408 klik disini

datasheet IC 7404 klik disini

datasheet IC 7432 klik disini

datasheet relay klik disini

datasheet transistor klik disini

datasheet dc motor klik disini

datasheet 7 segment klik disini

datasheet dioda klik disini

datasheet buzzer klik disini

 

 

 

[Menuju Awal]