Atap Ruang Jemuran Otomatis

Aplikasi Encoder-Decoder

1. Tujuan[Back]
  1. Mengetahui pengertian Sensor LDR, Sound Sensor, dan Rain Sensor 
  2. Mengetahui Simulasi rangkaian sensor LDR, Sound Sensor, dan Rain Sensor dengan proteus
  3. Mengetahui tabel kebenaran dari jenis gerbang logika yang digunakan
2. Alat dan Bahan[Back]
 
Alat: 
1. Power supply
Power supply atau catu daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik maupun elektronika lainnya. 




 
Spesifikasinya:

Rated working condition:

Working condition Temperature -10°C-40°C,relative humility≤90%

Storage condition Temperature -10°C-40°C,relative humility≤80%

Output: Voltage 0-30V, Current 0-5A, Power 150W

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. Baterai


 

Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel.

 4. Motor DC


 

Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi.

Bahan:

1. Transistor BC547

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
 
2. Dioda


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

3. Resistor


 
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.
 
4. Relay
 
 
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
 
5. Rain sensor

Rain sensor merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi hujan turun atau tidak. Intinya sensor ini jika terkena air pada papan sensornya maka resistansinya akan berubah, semakin banyak semakin kecil dan sebaliknya.

Konfigurasi pin:



            1. VCC: 5V DC

            2. GND: ground

            3. DO: high/low output

            4. AO: analog output            

           


             Spesifikasi

            1. Mengadopsi bahan dua sisi RF-04 berkualitas tinggi

            2. Area: pelat nikel 5cm x 4cm di samping

            3. Anti-oksidasi, anti-konduktivitas, dengan waktu penggunaan yang lama

            4. Potensiometer menyesuaikan sensitivitas

            5. Tegangan bekerja 5V

            6. Format keluaran: Output switching digital (0&1) dan output tegangan analog  AO

            7. Ukuran PCB papan kecil: 3,2 cm x 1,4 cm

            8. Menggunakan komparator LM393 tegangan lebar

Grafik


Data Sheet Sensor Hujan

 
6. OP AMP



Operational Amplifier atau Op-Amp adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penguat sinyal input baik DC maupun AC

Konfigurasi Pin OP-Amp



Gelombang input dan output op amp



 7. Sensor LDR


LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini.

Konfigurasi pin:



Pin 1 : Electrical contact

Pin 2 : Electrical contact

Grafik Respon:



Spesifikasi:



Data Sheet LDR:

 

 

8. 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:

9. Encoder IC 74147



spesifikasi

It operates at 4.5V to 5.5 DC voltage.

It delivers output current from low 70µA to high 8mA

It operates at the temperature from -55℃ to 70℃

Logic Case packaging type: DIP

Mounting Type: Through Hole

konfigurasi pin

Pin No. 1 - 4 (input)

Pin No. 2 - 5 (input)

Pin No. 3 - 6 (input)

Pin No. 4 - 7 (input)

Pin No. 5 - 8 (input)

Pin No. 6 - C (output)

Pin No. 7 - B (output)

Pin No. 8 - Ground (GND)

Pin No. 9 - A (output)

Pin No. 10 - 9 (input)

Pin No. 11 - 1 (input)

Pin No. 12 - 2 (input)

Pin No. 13 - 3 (input)

Pin No. 14 - D (output)

Pin No. 15 - Not Connected (NC)

Pin No. 16 - Vcc or positive power supply

10. Decoder  IC 7447 

spesifikasi 

  • has a broader Voltage rangeA 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 

konfigurasi pin 

Pin Number          Description

1                             BCD     B Input 

2                             BCD C Input 

3                             Lamp Test 

4                             RB Output 

5                            RB Input

 6                          BCD D Input

 7                          BCD A Input 

8                            Ground 

9                            7-Segment e Output 

10                          7-Segment d Output

 11                         7-Segment c Output 

12                          7-Segment b Output 

13                          7-Segment a Output 

14                          7-Segment g Output 

15                          7-Segment f Output

 16                         Positive Supply


 
11. Sound Sensor 
 
 
Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

 
3. Dasar Teori[Back]

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. IC OP-AMP


Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:

a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ~)

b. Impedansi input tak berhingga (rin = ~)

c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ~)

d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)



Rangkaian Dasar OP AMP

a. OP AMP Inverting



Penguatan yang outputnya berbeda fasa 180° dengan inputnya, bila input positif maka output akan menjadi negatif.

Vout = - (Rf / Rin) Vin

b. OP AMP Non Inverting



Penguatan yang outputnya sama dengan input yaitu tidak ada pembalikan fasa.

 Vout = Vin (1 + Rf / Rin)

5. Sensor Rain

 


Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan  dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino.

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.

Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.

Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

Spesifikasi sensor hujan :

a. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan  kualitas tinggi pada kedua sisinya

·       b.Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi

·       c.Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V

·        d. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil

·         e.Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA

·         f. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya

·         g.Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor

·         h.Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)

·         i. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm


6. Sensor LDR


LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Nilai resistansi dari LDR bergantung pada intensitas cahaya. Semakin tinggi intensitas cahaya (siang hari) yang mengenainya, maka semakin kecil nilai resistansinya. Sebaliknya semakin rendah

intensitas cahaya (malam hari) yang mengenainya, maka semakin besar nilai resistansinya.

Secara umum, sensor LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm saat intensitas cahaya rendah (malam hari) dan akan menurun menjadi 500 Ohm saat intensitas cahaya tinggi (siang hari).Umumnya sensor LDR digunakan pada rangkaian lampu otomatis pada rumah, taman, dan jalan raya.

Karakteristik sensor LDR

-Laju Recovery

Laju recovery merupakan suatu ukuran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-gan level cahaya 400 lux.

-Respon Spektral

Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantaryang baik.

Kurva antara intensitas cahaya dan resistansi:

karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

1.    Tegangan maksimum (DC): 150V

2.     Konsumsi arus maksimum: 100mW

3.    Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ

4.    Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)

5.    Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms

6.    Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

 

7. 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.

Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk  dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.



Tabel Pengaktifan Seven Segment Display


8. 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

9. 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.

 10. IC Encoder 74147




IC 74147 adalah IC encoder digital yang mengkodekan 9 jalur input menjadi 4 jalur output. Ini juga dikenal sebagai encoder prioritas Desimal ke BCD. Istilah encoder prioritas digunakan karena menyediakan pengkodean untuk jalur data urutan tertinggi sebagai prioritas pertama. Itu dibuat menggunakan teknologi Transistor-Transistor Logic (TTL). Ini adalah IC encoder 10 hingga 4. Pada artikel ini, kita akan melihat Diagram Pin IC 74147, Diagram Sirkuit Internal IC 74147, dan tabel Truth atau tabel fungsi IC 74147.
tabel kebenaran :

11. IC Decoder 7447


IC BCD 7447 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 7447.

12. Sound Sensor 


Gambar : Bentuk sound sensor


Konfigurasi pin:
pin 1: sebagai pin tester yang meletakan logicstate 
pin 2:Vcc : sebagai input dari tegangan untuk sensor
pin 3: Vout : sebagai keluar dari tegangan atau input 
pim 4: GND


Spesifikasi:
1.    Voltage: 5V
2.    LED menyala menunjukkan sinyal keluaran.
3.    Tingkat output TTL.
4.    Keluaran Analog, dapat dihubungkan ke pin Analog dari mikrokontroller (ADC).
5.    Dilengkapi dioda perlindungan (untuk mencegah kekuasaan karena terbalik power suply)
6.    Bila suara mencapai batas yang ditetapkan oleh keluaran potensiometer rendah, on-board lampu LED.
7.    Tingkat output arus hingga 100mA, bisa langsung mendrive relay, buzzer, kipas angin kecil, dll
8.    Board dilengkapi dengan lubang sebesar 3mm dua buah untuk memudahkan instalasi sistem.

 
4. Percobaan[Back]
 
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 OR, XOR, dan Sensor Rain, LDR resistor , IC 74247 ,seven segment, decoder, relay, motor dc, logic state, lampu dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

6. Atur nilai resistor serta logic state

7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup(motor dc,lampu,led) dan seven segment menyala maka rangkaian bisa digunakan.
       
4.2 Rangakaian simulasi  
A. Foto/screenshoot



B. Prinsip kerja

Saat sensor LDR tidak mendeteksi adanya cahaya:

Arus tidak mengalir dari battery menuju ke sensor LDR, sehingga tidak ada tegangan pada output sensor. sehingga tidak ada tegangan juga menuju ke R4 dan tidak ada tegangan yang akan masuk juga ke rangkaian op amp non inverting. Lalu  tidak ada tegangan yang di umpankan ke resistor R4 10k sehingga tegangan basis transistor Q1 tidak aktif. Karena transistor Q1 tidak aktif maka tidak ada arus yang akan mengalir dari battery menuju relay RL1 lalu terus ke kaki collector Q1 lalu ke kaki emitor Q1 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan switch relay tidak pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga tidak terhubung dengan baterai, menyebabkan motor tidak bergerak dan tidak menggerakkan atap agar terbuka. 

Saat sensor LDR mendeteksi adanya cahaya:

Arus mengalir dari battery menuju ke sensor LDR dan terukur tegangan output sensor sebesar 8.80 V. Arus juga menuju ke R4 dan akan masuk juga ke rangkaian op amp non inverting yang mana terjadi penguatan sebesar 1.2x dengan rumus 1+ R2/R3= 1 + 0.2, sehingga tegangan outputnya menjadi 10.6 V. Lalu di umpankan ke resistor R4 10k sehingga tegangan basis transistor menjadi +0.81 V yang sudah mengaktivkan transistor Q1. Karena transistor Q1 aktif maka arus akan mengalir dari battery menuju relay RL1 lalu terus ke kaki collector Q1 lalu ke kaki emitor Q1 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan switch relay pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai, menyebabkan motor bergerak dan menggerakkan atap agar terbuka.

Saat rain sensor tidak mendeteksi adanya tetesan hujan:

Saat rain sensor tidak mendeteksi adanya tetesan hujan (logika 0) maka tidak ada tegangan yang diumpankan dari vcc ke kaki pin out lalu diteruskan resistor R8 lalu menyebabkan tegangan pada kaki tidak cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga tidak ada arus yang mengalir dari suplai ke relay ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground dan switch pada relay tidak berpindah dari kanan ke kiri (off). Sehingga menyebabkan motor tidak bergerak untuk menutup atap.

Saat rain sensor mendeteksi adanya tetesan hujan:

Saat rain sensor mendeteksi adanya tetesan hujan (logika 1) maka tegangan +5V dari pin Vcc diumpankan ke kaki pin out lalu diteruskan ke resistor (R8) lalu ke kaki base, karena tegangan di kaki base Q2 +0,82 maka cukup untuk mengaktifkan transistor Q2, maka arus akan mengalir dari supply menuju ke relay RL2 menuju ke kaki kolektor Q2 lalu ke kaki emitor Q2 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan switch relay pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai, menyebabkan motor bergerak untuk menutup atap.

Saat sound sensor tidak mendeteksi adanya tepukan tangan:

Saat sound sensor tidak mendeteksi adanya tepukan tangan (logika 0) maka tidak ada tegangan yang diumpankan dari vcc ke kaki pin out lalu diteruskan resistor R5 lalu menyebabkan tegangan pada kaki tidak cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga tidak ada arus yang mengalir dari suplai ke relay ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground dan switch pada relay tidak berpindah dari kanan ke kiri (off). Sehingga menyebabkan motor tidak bergerak untuk menutup atap.

Saat sound sensor mendeteksi adanya tepukan tangan:

Saat sound sensor mendeteksi adanya tepukan tangan (logika 1) maka tegangan +5V dari pin Vcc diumpankan ke kaki pin out lalu diteruskan ke resistor (R5) lalu ke kaki base, karena tegangan di kaki base Q3 +0,82 maka cukup untuk mengaktifkan transistor Q3, maka arus akan mengalir dari supply menuju ke relay RL3 menuju ke kaki kolektor Q3 lalu ke kaki emitor Q3 lalu ke ground. Sehingga menyebabkan switch relay pindah dari kanan ke kiri (on) sehingga terhubung dengan baterai, menyebabkan motor bergerak untuk menutup atap.

Penjelasan tentang Encoder-Decoder IC 74147 dan IC 7447:
Input kaki 1 pada encoder IC 74147 berasal dari output pada sensor LDR. Input pada kaki 2 berasal dari output rain sensor. Input kaki 3 berasal dari sound sensor. sedangkan input kaki 3-9 dihubungkan ke supply.
 
Selanjutnya pada output IC 74147 masing-masing kaki Q0-Q3 dihubungkan ke inverter. Dimana dari inverter dihubungkan ke kaki A-D IC 7447, sedangkan kaki BI/RBO, RBI, dan LT dihubungkan ke supply. Untuk output IC 7447, kaki QA, QB, QC, QD, QE, QF, dan QG dihubungkan ke seven segment common anoda. Lalu untuk penjelasan sensor mana saja yang aktif dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
 

5. Video[Back]


6. Link Download[Back]
 
file html klik disini
file rangkaian klik disini
file video klik disini
semua file library klik disini
semua datasheet klik disini

 


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA   2020/2021 OLEH: Muhammad Iqbal 2010951027 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi: 1. Rob...