10.2
1. Tujuan [Kembali]
- Untuk menyelesaikan tugas matkul sistem digital yang diberi oleh bapak Dr. Darwison,M.T.
- Untuk mengetahui cara membuat rangkaian menggunakan Encoder atau Decoder.
2. Alat dan Bahan [Kembali]
A. Alat
- Instrument
- Generator
- Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v.
- Output voltage: dc 1~35v.
- Max. Input current: dc 14a.
- Charging current: 0.1~10a.
- Discharging current: 0.1~1.0a.
- Ukuran: 126x115x49mm.
- Berat: 460gr.
- Input voltage: 5V-12V.
- Output voltage: 5V.
- Output Current: MAX 3A.
- Output power:15W.
- conversion efficiency: 96%.
- Output voltage range: (- 15v) ~ (+ 15v).
B. Bahan
1. Dioda
Dioda berfungsi sebagai penyearah dalam sebuah rangkaian dimana, dioda memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.2. Transistor Merupakan transistor NPN yang memiliki fungsi sebagai switch agar relay aktif yang membuat sebuah rangkaian loop pada motor ataupun komponen outpun lainnya.
→ Spesifikasi Transistor:- Bi-Polar Transistor.
- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum.
- Continuous Collector current (IC) is 100mA.
- Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V.
- Base Current(IB) is 5mA maximum.
3. Decoder (74HC4511)
Decoder merupakan sebuah alat yang dimanfaatkan untuk mengembalikan sebuah proses decoding sehingga membuat kita bisa menerima informasi yang asli.
→ Konfigurasi Decoder: → Spesifikasi Decoder:
- has a broader Voltage range
- A variety of operating conditions
- internal pull-ups ensure you don't need external resistors
- Four input lines and seven output lines
- input clamp diode hence no need for high-speed termination
- comes with open collector output
4. Encoder (74LS147) Encoder adalah rangkaian kombinasional yang mana merupakan operasi kebalikan dari Decoder. Encoder memiliki maksimum 2n jalur input dimana "n" adalah jalur output. Karena mengkode informasi dari input 2n menjadi kode n-bit. Encoder akan menghasilkan kode biner yang setara dengan input yang mana adalah "Aktif Tinggi". Oleh karena itu, encoder mengkodekan 2n jalur input dengan ‘n’ bit. → Konfigurasi Decoder: → Spesifikasi Decoder:5. D flip flop (7474) D Flip-flop merupakan salah satu jenis Flip-flop yang dibangun dengan menggunakan Flip-flop RS. Perbedaan dengan Flip-flop RS terletak pada inputan R, pada D Flip-flop inputan R terlebih dahulu diberi gerbang NOT.
- Bi-Polar Transistor.
- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum.
- Continuous Collector current (IC) is 100mA.
- Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V.
- Base Current(IB) is 5mA maximum.
- has a broader Voltage range
- A variety of operating conditions
- internal pull-ups ensure you don't need external resistors
- Four input lines and seven output lines
- input clamp diode hence no need for high-speed termination
- comes with open collector output
A. Komponen Input
1. Logic state
Logic state / logic gate atau bisa di sebut dengan gerbang logika, memiliki fungsi sebagai pengolahan input yang berupa bilangan biner (angka 1 dan 0) dengan menggunakan teori matematika Boolean yang dapat menghasilkan sebuah sinyal output dimana di gunakan sebagai kondisi sensor aktif.
→ Spesifikasi Logic state:
1. Sensor Infrared Sensor infrared adalah perangkat elektronik, yang memancarkan cahaya dari led dan cahaya diterima oleh photodioda. Sensor ini juga dapat mendeteksi panas serta pergerakan pada benda. Jenis sensor ini hanya mengukur radiasi pancaran. Biasanya benda yang dipancarkan memiliki pengaruh panas yang berbeda terhadap sensor. Sinyal yang dipancarkan oleh transmitter diterima oleh receiver infra red dan kemudian didecodekan sebagai sebuah paket data biner.
2. Sensor Rain Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak. Pada sensor ini, terdapat integrated circuit atau IC (komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor, dan lain-lain) komparator yang berfungsi memberikan sinyal berupa logika ‘on’ dan ‘off’. Sehingga ketika sensor mendeteksi adanya hujan, wiper mobil secara otomatis akan berfungsi tanpa harus mengaktifkan saklar manual.- Output comparator bersih dengan sinyal bagus lebih dari 15mA.
- Sensitivitas bisa diatur dengan potensiometer Tegangan kerja 3.3V – 5V
- Output: digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
- Dilengkapi lobang baut untuk instalasi
- Ukuran PCB 3.2cm x 1.4cm
- Menggunakan pembanding LM393 comparator yang stabil
- Interface: VCC positif 3-5V, GND ground, DO Digital output (0 dan 1), AO Analog output
- Output comparator bersih dengan sinyal bagus lebih dari 15mA.
- Sensitivitas bisa diatur dengan potensiometer Tegangan kerja 3.3V – 5V
- Output: digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
- Dilengkapi lobang baut untuk instalasi
- Ukuran PCB 3.2cm x 1.4cm
- Menggunakan pembanding LM393 comparator yang stabil
- Interface: VCC positif 3-5V, GND ground, DO Digital output (0 dan 1), AO Analog output
Spesifikasi Sensor Suhu LM35
- Kalibrasi dalam satuan derajat Celsius.
- Linearitas +10 mV/ º C.
- Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
- Range +2 º C – 150 º C.
- Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
- Arus yang mengalir kurang dari 60 μ A.
4. Sensor LDR
LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis. Atau bisa juga kita gunakan di kamar kita sendiri.
- Kalibrasi dalam satuan derajat Celsius.
- Linearitas +10 mV/ º C.
- Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
- Range +2 º C – 150 º C.
- Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
- Arus yang mengalir kurang dari 60 μ A.
B. Komponen Output
Kontak point relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi close (tertutup).
- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berapa pada posisi open (terbuka).
→ Spesifikasi Seven Segment:
- Grey package surface
- Untinted segments
- Luminous intensity categorized
- Yellow and green categorized for color
- Wide viewing angle
- Suitable for DC and high peak current
- Lead-free device
- Evenly lighted segments
3. Dasar Teori [Kembali]
- Bi-Polar Transistor.
- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum.
- Continuous Collector current (IC) is 100mA.
- Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V.
- Base Current(IB) is 5mA maximum.
Konfigurasi Common Base (Basis Bersama)
Seperti namanya, yang dimaksud dengan Konfigurasi Common Base (CB) atau Basis Bersama 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 (Kolektor Bersama)
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 (Emitor Bersama)
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.
IC BCD 74LS147 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 7447 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448.
- Dalam aplikasi peralatan pemotong otomatis, sebuah encoder dengan roda pengukur dapat memberi tahu perangkat kontrol berapa banyak bahan yang telah diumpankan, sehingga perangkat kontrol tahu kapan harus memotong.
- Dalam sistem aplikasi label servo presisi, sinyal encoder digunakan oleh PLC untuk mengontrol waktu dan kecepatan rotasinya.
- Dalam aplikasi percetakan, umpan balik atau feedback dari encoder mengaktifkan print head untuk membuat tanda pada lokasi tertentu.
- Pada sebuah crane, encoder yang dipasang pada poros motor dapat memberikan umpan balik posisi sehingga crane tahu kapan harus mengambil atau melepaskan bebannya.
- Dan masih banyak lagi, seperti pada penggunaan encoder pada observatorium, rel kereta api, tangga berjalan, dll.
5. Sensor Infrared
Sensor infra red adalah perangkat elektronik, yang memancarkan cahaya dari led dan cahaya diterima oleh photodioda. Sensor ini juga dapat mendeteksi panas serta pergerakan pada benda. Jenis sensor ini hanya mengukur radiasi pancaran. Biasanya benda yang dipancarkan memiliki pengaruh panas yang berbeda terhadap sensor. Sinyal yang dipancarkan oleh transmitter diterima oleh receiver infra red dan kemudian didecodekan sebagai sebuah paket data biner.
6. Sensor Rain Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak. Pada sensor ini, terdapat integrated circuit atau IC (komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor, dan lain-lain) komparator yang berfungsi memberikan sinyal berupa logika ‘on’ dan ‘off’. Sehingga ketika sensor mendeteksi adanya hujan, wiper mobil secara otomatis akan berfungsi tanpa harus mengaktifkan saklar manual.
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semikonductor. LM35 memiliki ke akuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
- Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
- Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
- Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
- Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
- Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
- Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
- Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
- Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
Grafik LM35
8. Sensor LDR
LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis. Atau bisa juga kita gunakan di kamar kita sendiri.Grafik Sensor LDR
- Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
- Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
- Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
- Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
- Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
- Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
- Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
- Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
4. Percobaan [Kembali]
A. Langkah percobaan
- Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian tersebut.
- Rangkailah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini.
- Simulasikan pada software proteus 8.
B. Rangkaian simulasi dan Prinsip kerja
- Gambar Rangkaian
- Prinsip kerja:
- Prinsip Kerja Sensor Infrared
- Prinsip Kerja Sensor LDR
- Prinsip Kerja Sensor Rain
- Prinsip Kerja Sensor Suhu
- Video
Komentar
Posting Komentar