Aplikasi Mux-Demux
1. Tujuan [kembali}
- Mempelajari tentang bagaimana rangkaian perancangan kandang sapi cerdas
- Mampu mengaplikasikan mux-demux
- Mampu membuat rangkaian mux-demux
2. Alat dan Bahan [kembali}
Alat :
a. Relay
b. Transistor
HIGH HIGH = motor tidak berputarHIGH LOW = motor berputarLOW LOW = motor tidak berputar
LOW HIGH = motor berputar
LED
- Infra merah : 1,6 V
- Merah : 1,8 V – 2,1 V
- Oranye : 2,2 V
- Kuning : 2,4 V
- Hijau : 2,6 V
- Biru : 3,0 V – 3,5 V
- Putih : 3,0 – 3,6 V
- Ultraviolet : 3,5 V
Resistor
Bahan :
3. Dasar Teori [kembali}
Rangkaian ini merupakan rangkaian pengaplikasi an mux-demux dalam sistem. Kali ini rangkaian mux-demux akan di aplikasikan dalam perancangan kandang sapi cerdas.
Sensor PIR
LDR
LDR merupakan singkatan dari Light Dependent Resistor, yang sering dikenal juga dengan istilah photoresistor. Komponen elektronika yang satu ini biasa kita temukan pada berbagai resistor. Hal ini karena LDR memiliki sifat yang sangat sensitif terhadap cahaya, sensor LDR juga sering digunakan untuk berbagai keperluan.
Adapun contoh pengaplikasiannya sendiri digunakan untuk kontrol pencahayaan pada lampu, meter cahaya pada fotografi, sakelar otomatis dan lain sebagainya.
Sensor cahaya LDR memiliki nilai resistansi yang tidak tetap atau berubah-ubah. Hal tersebut menyesuaikan dengan intensitas cahaya yang didapatkan oleh sensor ini.
Sensor sentuh
a. Motor
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 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.
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.
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 4555 sebuah ic yang berguna memasukan 2 buah input yaitu input A dan B dan akan mengeluarkan 1 output saja 
IC L293DH-bridge Configuration: IC L293D menggunakan konfigurasi H-bridge (jembatan H) untuk mengendalikan motor DC. Jembatan H terdiri dari empat transistor (biasanya transistor NPN dan PNP) yang diatur dalam dua pasang. Setiap pasangan transistor disebut setengah jembatan atau half-bridge. Dengan konfigurasi ini, arah putaran motor dapat diubah dengan membalikkan polaritas tegangan pada dua terminal motor.
Pinout: IC L293D memiliki 16 pin yang berfungsi sebagai input kendali, output ke motor, dan sumber daya. Pin 1 hingga 4 (IN1 hingga IN4) adalah pin input kendali yang digunakan untuk mengendalikan arah dan kecepatan motor. Pin 3 dan 6 (EN1 dan EN2) adalah pin enable yang digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan output ke motor. Pin 8 hingga 11 (OUT1 hingga OUT4) adalah pin output ke motor yang terhubung ke terminal motor DC.
Pengendalian Arah: Untuk mengendalikan arah motor, input kendali (IN1 hingga IN4) diberikan sinyal logika yang sesuai. Misalnya, untuk menggerakkan motor maju, IN1 dan IN2 diberikan sinyal logika HIGH (1) dan IN3 dan IN4 diberikan sinyal logika LOW (0). Untuk menggerakkan motor mundur, sinyal logika pada IN1 dan IN2 dibalik, yaitu IN1 diberikan sinyal LOW (0) dan IN2 diberikan sinyal HIGH (1).
Pengendalian Kecepatan: Kecepatan motor dapat dikendalikan dengan menggunakan teknik Pulse Width Modulation (PWM) pada pin enable (EN1 dan EN2). Dengan memberikan sinyal PWM pada pin enable, tegangan rata-rata ke motor dapat diatur, sehingga mengatur kecepatan motor.
Proteksi: IC L293D dilengkapi dengan fitur proteksi internal seperti diode proteksi balik (flyback diode) yang melindungi IC dari back electromotive force (EMF) yang dihasilkan oleh motor ketika mati atau dibalikkan, yang dapat merusak transistor. Ini sangat penting dalam menghindari kerusakan pada IC dan sistem secara keseluruhan.
IC 74Ls90sebuah 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 74LS47IC 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 741534-to-1 Data Selector/Multiplexer yang berfungsi sebagai pemilih data atau multiplexer dengan dua input data (D0 dan D1), dua input kontrol (A dan B), dan satu output (Y). Prinsip kerja dari IC 74153 adalah memungkinkan pemilihan data dari dua input menggunakan input kontrol untuk mengarahkan data yang tepat ke output.
4. Prinsip Kerja [kembali}
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
Pada saat semua sensor tidak menerima input an apapun atau berlogika nol, maka output yang aktif adalah lampu, karena saat tidak ada cahaya yang masuk, artinya adalah kondisi malam, sehingga lampu akan menyala.
Pada saat PIR aktif, maka pir akan belogika 1 dan di teruskan ke decoder dan mux, berdasarkan tabel logika mux 74153, ketika 1X0 dan 2X0 berlogika 1 dan pin lai berlogika 0,maka 1Y dan 2Y akan aktif, maka LED D5 akan aktif. Output PIR juga diteruskan ke decoder U1:B, berdasarkan tabel kebenaran, ketika pin A berlogika 1 dan pin lain berlogika 0, maka Q1 akan menyala dan diteruskan ke LED D3, maka LED D3 menyala.
Ketika sensor LDR aktif atau menerima cahaya matahari. maka akan belogika 1, kemudian diteruskan ke 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 lampu , maka lampu akan padam.
Ketika sensor Touh aktif atau mendeteksi adanya sentuhan, maka sensor touch akan berlogika 1, maka tegangan akan diteruskan ke kaki B dencoder. Syarat output pada sensor touch aktif adalah apabila sensor PIR aktif dan Sensor LDR tidak aktif, ketika kondisi itu tercapai maka pin Q3 pada decoder akan berlogika 1 dan di teruskan ke resistor lalu ketransistor. 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. Keran ada arus pada relay maka switch akan berpindah, maka battrerai akan mengalirkan arus ke motor sebagai pemberi pakan sapi, sehingga motor akan aktif.
Ketika sensor PIR aktif LDR aktif, artinya terdeteksi sapi dan cahaya matahari, menandakan hari siang tetapi sapi masih di dalam kandang, maka ouput sensor LDR akan diteruskan ke kaki A decoder dan output sensor PIR akan diteruskan ke kaki B decoder, sehingga kaki Q3 akan aktif dan diteruskan ke motor driver. Motor driver akan bergerak ke arah posistif yang artinya motor akan mebuka ointu agar sapi keluar kandang.
0 komentar:
Posting Komentar