Aplikasi Encoder-decoder dan Mux-demux

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

    2.1. Alat

    2.2. Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

    4.1. Prosedur Percobaan

    4.2. Gambar Rangkaian

    4.3. Prinsip Kerja

    4.4. Video

    4.5 Download File

1. Tujuan[kembali]

- Memahami prinsip kerja gerbang logika NOT 

- Memahami prinsip kerja IC 57147 dan 74154 pada rangkaian simulasi

- Mengerti prinsip kerja rain sensor dan pir sensor pada rangkaian 

2. Alat dan Bahan[kembali]

    2.1. Alat[kembali]

-voltmeter

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik dalam sebuah rangkaian elektronik.

    2.2. Bahan[kembali]

-Gerbang logika NOT

Gerbang logika NOT adalah gerbang logika yang bekerja dengan membalikkan logika input pada outputnya. Ketika input berlogika 0 maka output akan berlogika 1, begitu juga sebaliknya.

-Resistor

gambar 1 resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

-Switch

Fungsi operasional toggle switch pada umumnya memiliki fungsi ON–OFF, yaitu untuk menyalakan dan mematikan suatu alat listrik.

- Logicstate

Logic state adalah logika benar(1) atau salah(0), 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 perangkat teknologi.

- Ground

Fungsi grounding adalah untuk memberikan perlindungan  pada seluruh sistem. Grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.

-IC 74147

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.

 

-IC 74154

IC 74154 adalah sebuah demultiplexer melakukan operasi kebalikan dari multiplexer, ia memiliki satu input dan banyak output.Demultiplexer merupakan rangkaian logika yang berfungsi menyalurkan data yang ada pada inputnya ke salah satu dari beberapa outputnya dengan bantuan sinyal pemilih atau sinyal kontrol.

input:

-Rain Sensor

Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak.

konfigurasi pin:

response:

spesifikasi: 

-PIR Sensor

output:

-LED

     

LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semikonduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan.

Spesifikasi:

 

 

Grafik:

-Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm, juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative.

Spesifikasi:

-Motor DC

Motor DC digunakan sebagai output dari rangkaian dan juga merupakan alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran.

Konfigurasi pin:

 

 Pin 1 : Terminal 1

  Pin 2 : Terminal 2

3. Dasar Teori[kembali]

  - Resistor

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V = I.R ).

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di tubuh resistor :

Perhitungan untuk resistor dengan 4 gelang warna :

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-1 (pertama)

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-2

·         Masukkan Jumlah nol dari kode warna gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n)

·         Gelang ke 4 merupakan toleransi dari nilai resistor tersebut

Perhitungan untuk resistor dengan 5 gelang warna :

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-1 (pertama)

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-2

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-3

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

·         Gelang ke 5 merupakan toleransi dari nilai resistor tersebut.

- Gerbang Logika NOT 

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.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOT (NOT Gate)  

- rain sensor 

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.

response:

- 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.

Hampir semua jenis sensor PIR akan memiliki spesifikasi memiliki perbedaan, meskipun semuanya memiliki cara kerja yang sama. Dapat cek perbedaan tersebut dalam datasheet.

·         Ukuran : Persegi

·         Output : Nilai Digital High (3V) saat dipicu (gerakan terdeteksi), dan nilai digital Low saat menganggur (tidak ada gerakan terdeteksi). Panjang pulsa ditentukan oleh resistor dan kapasitor pada PCB.

·         Jangkauan sensitivitas : sampai 20 kaki (6 meters) 110 derajat x 70 derajat jangkauan deteksi

·         Power supply: 3.3V - 5V tegangan input.

 

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.

 

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.

4. Percobaan[kembali]

    4.1 Prosedur Percobaan[kembali]

-Buka aplikasi proteus 8

-Pilih komponen yang dibutuhkan

-Gunakan Logicstate pada setiap sensor sebagai input masukan ketika mendeteksi sesuatu

-Atur nilai beberapa komponen sehingga rangkaian dapat berjalan dengan baik

-Pasang voltmeter untuk mengukur tegangan input, output pada rangkaian tersebut

-Simulasikan rangkaian 

    4.2 Gambar Rangkaian[kembali]

    4.3 Prinsip Kerja Rangkaian[kembali]

Pada rangkaian saat pir sensor dihubungkan ke IC74147 dimana IC tersebut merupakan Encoder. Pada saat pir sensor berlogika 0, menandakan tidak ada maling yang memasuki kebun bunga. saat pir sensor berlogika 1 maka terdapat input berlogika 1 untuk masuk ke sensor, akan tetapi karena disesuaikan dengan IC membutuhkan logika 0 untuk sebagai inputnya, maka pada logicstate dan sensor pir diberi gerbang logika NOT. Lalu saat pir sensor berlogika 1 maka output LED dan buzzer akan aktif sebagai penanda masuk nya maling.

Pada saat rain sensor berlogika 0, maka berarti tidak terdapat hujan pada saat itu. Lalu pada saat rain sensor berlogika 1, maka terdapat input dari rain sensor sehingga diteruskan pada IC 74154 sebagai decoder pada rangkaian. sehingga input diperlukan 1 saja menghasilkan beberapa output sehingga pada rangkaian tersebut motor aktif sebagai penutup langit kebun bunga tersebut sehingga berteduh dan tidak mendapatkan asupan air yang berlebih.

    4.4 Video[kembali]

    4.5 Download File[kembali]

-datasheet resistor (di sini)

-datasheet gerbang logika not (di sini)

- rangkaian simulasi (di sini)

-video rangkaian simulasi (di sini)

- datasheet IC 74147 (di sini)

- datasheet IC 74154 (di sini)

- datasheet pir sensor (di sini)

- datasheet rain sensor (di sini)