Just another free Blogger theme

Aplikasi Encoder Decoder

Kontrol Level Keamanan Ruangan Perokok



 

1. Tujuan [kembali}

  • Mempelajari tentang bagaimana rangkaian kontrol ruangan 
  • Mampu mengaplikasikan kontrol ruangan 
  • Mampu membuat rangkaian kontrol ruangan 

2. Alat dan Bahan [kembali}

Alat :

Relay





Transistor



 


Beterai


 motor

jadi :
HIGH HIGH = motor tidak berputar
HIGH LOW = motor berputar
LOW LOW = motor tidak berputar 
LOW HIGH = motor berputar

LED


Spesifikasi

  1. Infra merah : 1,6 V
  2. Merah : 1,8 V – 2,1 V
  3. Oranye : 2,2 V
  4. Kuning : 2,4 V
  5. Hijau : 2,6 V
  6. Biru : 3,0 V – 3,5 V
  7. Putih : 3,0 – 3,6 V
  8. Ultraviolet : 3,5 V

Resistor



Transistor


Dioda
IC 74Ls90
IC 74LS47
IC 4555


IC 74147


Bahan :

h.  PIR sensor




i. Flame sensor




MQ5



Spesifikasi dari sensor MQ-5 adalah:

- power supply 5V.

- Output / data keluaran tersedia dua pilihan, Analog atau digital.

- Sensitivitas tinggi terhadap LPG, gas alam.


Infrared 




3. Dasar Teori [kembali}


sensor infrared

Infrared Proximity Sensor merupakan sensor inframerah yang dapat digunakan untuk pedeteksi halangan, pendeteksi warna (hitam atau putih) pendeteksi gerakan dll. Sensor infrared ini sangat rentan terhadap cahaya sekitar, penggunaan diluar ruangan bisa menambahkan penutup pada sensor untuk mengurangi cahaya yang masuk.

 Sensor PIR

Dikarenakan sensor ini bekerja pada suhu tubuh manusia, maka rangkaian ini di buat untuk membuat alarm apabila ada orang yang berada di dekat sensor ini. Mengapa sensor ini bekerja pada tubuh manusia?. Karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelobang infra merah salah satunya adalah gelombang yang di hasilkan manusia.Sensor ini akan menamgkap sinar infra merah yang di pancarkan manusia yang memiliki suhu yang berbeda dengan lingkungan, sehimgga menyebabkan komponen Pyroelectric sensor menghasilkan arus listrik karena adanya gelombang panar yang diterima. Hal ini juga terjadi saat awalnya manusia diam di depan sensor PIR, maka IR Filter akan menyaring panjang gelombang di lingkungan sekitar dan saat manusia mulai bergerah terjadilah perubahan suhu oleh tubuh manusia dan juga berbeda dengan lingkungan sekitar, akhirnya Pyroelectric sensor menagkap perubahan suhu tersebut, sehingla komporator menhasilkan outpu dari perubahan suhu tersebut.

b. Sensor Flame




Konfigurasi:
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 
Modul ini adalah sensor api yang sensitif terhadap spektrum api, menggunakan LM393 dengan pembanding tegangan yang cukup lebar, sensitifitas yang dapat diatur dan mempunyai indikator sinyal output.




c. Sensor MQ

Sensor MQ5 digunakan untuk mendeteksi adanya gas yang bocor.


Output:
a. Motor
Motor arus searah dengan belitan medan seri adalah jenis motor traksi tertua. Ini memberikan karakteristik torsi kecepatan yang berguna untuk propulsi, memberikan torsi tinggi pada kecepatan rendah untuk akselerasi kendaraan, dan torsi menurun seiring dengan peningkatan kecepatan. Dengan mengatur belitan medan dengan beberapa tap, karakteristik kecepatan dapat bervariasi, sehingga memungkinkan kontrol akselerasi operator yang relatif mulus. Ukuran kontrol lebih lanjut diberikan dengan menggunakan pasangan motor pada kendaraan dalam kontrol pararel seri ; untuk operasi lambat atau beban berat, dua motor dapat dijalankan secara seri dari suplai arus searah. Dimana kecepatan yang lebih tinggi diinginkan, motor ini dapat dioperasikan secara paralel, membuat tegangan yang lebih tinggi tersedia di masing-masing motor sehingga memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi. Bagian dari sistem rel mungkin menggunakan voltase yang berbeda, dengan voltase yang lebih tinggi dalam jangka panjang antar stasiun dan voltase yang lebih rendah di dekat stasiun yang hanya memerlukan pengoperasian lebih lambat.

Spesifikasi :

  • Built-in gearbox
  • Vsuplai : Dc 12V
  • Arus : 2 A
  • Speed : 400� rpm
  • Torsi : 6.5 Kg.cm
  • Ratio gear : 1:21
  • Dimensi body : panjang 5 cm x diameter 2,5 cm
  • Dimensi shaft : panjang 1 cm x diameter 4 mm
  • Berat : 0,2 Kg

b. 7-segment anoda

Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.

 Motor

Motor arus searah dengan belitan medan seri adalah jenis motor traksi tertua. Ini memberikan karakteristik torsi kecepatan yang berguna untuk propulsi, memberikan torsi tinggi pada kecepatan rendah untuk akselerasi kendaraan, dan torsi menurun seiring dengan peningkatan kecepatan. Dengan mengatur belitan medan dengan beberapa tap, karakteristik kecepatan dapat bervariasi, sehingga memungkinkan kontrol akselerasi operator yang relatif mulus. Ukuran kontrol lebih lanjut diberikan dengan menggunakan pasangan motor pada kendaraan dalam kontrol pararel seri ; untuk operasi lambat atau beban berat, dua motor dapat dijalankan secara seri dari suplai arus searah. Dimana kecepatan yang lebih tinggi diinginkan, motor ini dapat dioperasikan secara paralel, membuat tegangan yang lebih tinggi tersedia di masing-masing motor sehingga memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi. Bagian dari sistem rel mungkin menggunakan voltase yang berbeda, dengan voltase yang lebih tinggi dalam jangka panjang antar stasiun dan voltase yang lebih rendah di dekat stasiun yang hanya memerlukan pengoperasian lebih lambat.

Spesifikasi :

  • Built-in gearbox
  • Vsuplai : Dc 12V
  • Arus : 2 A
  • Speed : 400� rpm
  • Torsi : 6.5 Kg.cm
  • Ratio gear : 1:21
  • Dimensi body : panjang 5 cm x diameter 2,5 cm
  • Dimensi shaft : panjang 1 cm x diameter 4 mm
  • Berat : 0,2 Kg

b. LED



c. Lampu

Resistor


Dioda

Dioda adalah komponen yang disusun dari beragam bahan yang bersifat semikonduktor. Umumnya jenis bahan yang digunakan dalam proses pembuatannya yakni seperti silikon, germanium, dan lain sebagainya.

Pada dioda, Anda akan menemukan dua buah kutub yang saling berlawanan. Dimana salah satunya adalah kutub bermuatan positif (anoda), kemudian sisi lainnya adalah kutub dengan muatan negatif (katoda).

Karena hal itu juga, maka dioda dapat digunakan untuk 2 fungsi sekaligus. Misalnya pada satu sisi dapat digunakan sebagai penyearah arus, kemudian sisi lainnya akan digunakan sebagai penghambat arus listrik.

Di rangkaian ini menggunakan encoder decoder.

Encoder adalah suatu perangkat yang dapat mengubah suatu sistem (bilangan decimal) yang terdapat pada bagian input menjadi bilangan biner pada outputnya






Decoder adalah suatu perangkat yang dapat mengubah suatu sistem bilangan biner yang terdapat pada bagian input, menjadi sistem bilangan yang lain pada outputnya

                              

Transistor


Pinout: 



Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut 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 kolekto

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik 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. 




Rumus-rumus transistor:

Konfigurasi Transistor:


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.

 Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

 Pemberian bias 
        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.

IC 74Ls90

sebuah BCD to 7-Segment Decoder/Driver, yang berfungsi untuk mengkonversi kode BCD (Binary-Coded Decimal) menjadi output yang sesuai untuk menampilkan angka pada tujuh segmen LED (7-segment display)

IC 74LS47

C 74LS47 adalah IC yang digunakan untuk mengkonversi kode BCD (Binary-Coded Decimal) menjadi output yang sesuai untuk menampilkan angka pada tujuh segmen LED (7-segment display)

IC 4555

sebuah ic yang berguna memasukan 2 buah input yaitu input A dan B dan akan mengeluarkan 1 output saja 

IC 74147

sebagai dekoder BCD ke 10 output line. IC ini menerima input kode BCD 4-bit (Binary-Coded Decimal) dan menghasilkan output yang sesuai dalam bentuk aktif tinggi (HIGH) pada salah satu dari sepuluh jalur output yang ada. Jalur output yang aktif tinggi mengindikasikan angka desimal yang sesuai dengan kode BCD yang diberikan.






4. Prinsip Kerja [kembali}

     Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

Prosedur Percobaan

  • Buka poteus
  • Buka sinematic captures
  • Buka library dan pilih komponen yang sesuai
  • Pilih terminal yang di perlukan
  • Rangkai komponen sehingga membentuk rangkaian
  • Tangbahkan Voltmeter untuk mengukur tegangan poda resistor dan transistor
  • Klik tombol Play dan jalankan simulasinya

5. Rangkaian Proteus [kembali}




Pada saat MQ aktif, maka MQ5 akan belogika 1 dan di teruskan ke decoder dan encoder, berdasarkan tabel logika encoder 74147, ketika pin 1 berlogika 0 dan pin lai berlogika 1,maka pin 9 akan belogika0, dan di terukan ke gerbang nit dan diterukan ke 7 segment anoda, dan akan menampilkan angka 1  Output PIR juga diteruskan ke decoder U2:A, berdasarkan tabel kebenaran, ketika pin A berlogika 1 dan pin lain berlogika 0, maka Q1 akan menyala dan resistor lalu ke transistor. Jenis bias yang di pakai pada transistor ini adalah fixed bias. Karena tegangan di kaki basis yang terbaca lebih dari 0,7, maka transistor akan aktif. Kemudian tegangan pada relay akan mengalirkan arus ke relay, kemudian ke kolektor, emitor, dan berakhiir di ground. Karena ada arus pada relay maka switch akan berpindah, maka battrerai tidak akan mengalirkan arus ke motor , maka kipas akan menyala.

Pada saat MQ5 dan PIR aktif, maka MQ5 dan PIR akan belogika 1 dan di teruskan ke decoder dan encoder, berdasarkan tabel logika encoder 74147, ketika pin 1dan 2 berlogika 0 dan pin lai berlogika 1,maka pin 10 akan belogika 0, dan di terukan ke gerbang not dan diterukan ke 7 segment anoda, dan akan menampilkan angka 2.  Output PIR dan MQ5 juga diteruskan ke decoder U2:A, berdasarkan tabel kebenaran, ketika pin A dan B berlogika 1 dan pin lain berlogika 0, maka Q3 akan menyala dan resistor lalu ke transistor. Jenis bias yang di pakai pada transistor ini adalah fixed bias. Karena tegangan di kaki basis yang terbaca lebih dari 0,7, maka transistor akan aktif. Kemudian tegangan pada relay akan mengalirkan arus ke relay, kemudian ke kolektor, emitor, dan berakhiir di ground. Karena ada arus pada relay maka switch akan berpindah, maka battrerai tidak akan mengalirkan arus ke motor , maka kipas akan menyala.

Pada saat Flame dan PIR aktif, maka Flame dan PIR akan belogika 1 dan di teruskan ke decoder dan encoder, berdasarkan tabel logika encoder 74147, ketika pin 1, 2, dan 3 berlogika 0 dan pin lai berlogika 1,maka pin 9 dan 10 akan belogika 0, dan di terukan ke gerbang not dan diterukan ke 7 segment anoda, dan akan menampilkan angka 3.  Output PIR dan MQ5 juga diteruskan ke decoder Ui:B, berdasarkan tabel kebenaran, ketika pin A dan B berlogika 1 dan pin lain berlogika 0, maka Q3 akan menyala dan resistor lalu ke transistor. Jenis bias yang di pakai pada transistor ini adalah self bias. Karena tegangan di kaki basis yang terbaca lebih dari 0,7, maka transistor akan aktif. Kemudian tegangan pada relay akan mengalirkan arus ke relay, kemudian ke kolektor, emitor, dan berakhiir di ground. Karena ada arus pada relay maka switch akan berpindah, maka battrerai tidak akan mengalirkan arus ke motor , maka motor sebagai semprot air akan menyala.
 
Pada saat infrared sensor aktif yang dimana akan berlogika 1 akan diteruskan pada encoder yang mana berupa data bit lalu masuk ke decoder untuk di convert ke data binary yang mana akan ditampilkan pada 7 Segment 



6. Vidio Rangkaian [kembali}









7. Link [kembali}
    Link download rangkaian>>disini
Link sensor pir>>disini 
link sensor flame>>disini
link sensor mq>>disini
link sensor infrared>>disini
    Link download datasheet transistor>>disini
    Link download datasheet relay>>disini
    Link download datasheet resistror>>disini
    Link Datasheet Diode >>Disini 
Link datasheet 74LS90>>disini
Link datasheet 4555>>disini 
link datasheet 74Ls47 disini
link datasheet 74147 disini

0 komentar:

Posting Komentar