Aplikasi Sistem digital dan atau Hubungan dengan Peralatan Analog
1. Pendahuluan [kembali]
Perkembangan teknologi sistem digital telah membuka peluang besar dalam menciptakan perangkat pintar yang mampu meningkatkan efisiensi dan kenyamanan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu inovasi yang muncul adalah smart cabinet—lemari pintar yang dilengkapi dengan sistem digital untuk memantau, mengontrol, dan mengelola isi di dalamnya secara otomatis. Dengan memanfaatkan mikrokontroler, sensor, aktuator, dan antarmuka digital seperti RFID, sensor suhu, serta modul komunikasi, smart cabinet dapat digunakan dalam berbagai bidang seperti penyimpanan obat, makanan, barang berharga, hingga alat laboratorium. Implementasi sistem digital pada smart cabinet memungkinkan pengawasan real-time, sistem keamanan terintegrasi, serta efisiensi penggunaan ruang dan energi, menjadikannya solusi cerdas di era Internet of Things (IoT).
2. Tujuan [kembali]
3. Alat dan Bahan [kembali]
- Output voltage is High/Low (3.3V TTL)
- Can distinguish between object movement and human movement
- Has to operating modes - Repeatable(H) and Non- Repeatable(H)
- Cover distance of about 120° and 7 meters
- Low power consumption of 65mA
- Operating temperature from -20° to +80° Celsius
1. Supply : 3.3 V – 5 V (arduino available)
2. Output Type: Digital Output (0 and 1)
3. Inverse output
4. Include IC LM393 voltage comparator
5. Sensitivitasnya dapat diatur
6. Dimensi PCB size: 3.2 cm x 1.4 cm
Spesifikasi
4. Dasar Teori [kembali]
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai
resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan
mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau
dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan
dilambangkan dengan huruf R. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor
adalah Ohm (Ω).
Tabel Warna Resistor
a. Gelang 4 Warna
Resistor 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 :
2. Transistor Transistor merupakan
alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus
atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya.
Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor.
Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2N2222A bertipe
NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki
basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang
disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi
arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yangdisebut
dengan kondisi OFF. Namun, jikaarus yang diberikan pada kaki
basis melebihiarus pada kaki kolektor atau arus pada kaki
kolektoradalahnol (karenategangan kaki kolektorsekitar 0,2 - 0,3 V),
maka transistor akan mengalami cut off (saklar tertutup).
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.
1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
Grafik Transitor
3. Sensor PIR
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.
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :
1. Fresnel Lens
Lensa
Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai
lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling
luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka
membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk
untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel
pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat.
Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena
kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena
intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
2. IR Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang
sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang
gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9
sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga
Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
3. Pyroelectric Sensor
Seperti
tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius,
yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan.
Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap
oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini
sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium
nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.
Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah
pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi
menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh
infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang
terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
Grafik Respon Sensor PIR
1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan
2. Grafik Respon terhadap Suhu
4. Sensor Touch
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.Spesifikasi :
- Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
- Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
- Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
- Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
- Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
- Sudah terdapat indikator led
Konfigurasi pin:
5. Dioda Dioda adalah
komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi
menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua
semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material)
yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan
listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :
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.
1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
Grafik Transitor
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.
1. Fresnel Lens
Lensa
Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai
lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling
luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka
membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk
untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel
pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat.
Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena
kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena
intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
2. IR Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang
sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang
gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9
sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga
Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
3. Pyroelectric Sensor
Seperti
tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius,
yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan.
Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap
oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini
sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium
nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.
Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah
pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi
menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh
infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang
terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
Grafik Respon Sensor PIR
1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan
2. Grafik Respon terhadap Suhu
- Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
- Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
- Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
- Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
- Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
- Sudah terdapat indikator led
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).
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. Kondisi 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.
Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang
disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan
meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan
elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak
ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang
pergerakan elektron pada dioda.

B. Kondisi tegangan positif (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. Hilangnya penghalang-penghalang
tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga
arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

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. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

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. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

C. Kondisi tegangan negatif (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. Pemberian
tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda
(n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke
sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion
tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan
elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion.
Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian
diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

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. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

3. Rumus
6. IC 74247
IC BCD 74247 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary
Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 74247
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. IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen
dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit
masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut
konfigurasi Pin IC 74247.
Konfigurasi Pin Decoder:
- Pin
Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4
Pin, nama pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C
dan D. Pin input berkeja dengan logika High=1.
- Pin
Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai
data yang diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya
dilambangkan dengan aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin
Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan
untuk seven segment common anode.
- Pin
LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi
aktif low, sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan
angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga
digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.
- Pin
RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input
(disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga
seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.
- Pin
RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output
(disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low.
Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak
aktif.
Pada
aplikasi IC dekoder 74247, ketiga pin (LT, RBI dan RBO) harus diberi
logika HIGH=1 agar tidak aktif. Baik IC 74247 atau 7448 pada bagian
output perlu dipasang resistor untuk membatasi arus yang keluar sehingga
led pada seven segment bekerja secara optimal. Berikut ini rangkaian IC
dekoder 7448 untuk konfigurasi seven segment common cathode.
Truth Table :7. LEDLED
merupakankeluargadariDioda yang terbuatdariSemikonduktor. Cara kerjanya
pun hampirsamadenganDioda yang memiliki dua kutubyaitukutubPositif (P)
dan KutubNegatif (N). LED
hanyaakanmemancarkancahayaapabiladialiriteganganmaju (bias forward)
dariAnodamenuju ke Katoda.
Ketika
LED dialiriteganganmaju atau bias forward yaitudariAnoda (P) menuju ke
Katoda (K), KelebihanElektron pada N-Type material akanberpindah ke
wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatanpositif
(P-Type material). SaatElektronberjumpadengan Hole akanmelepaskan
photon dan memancarkancahayamonokromatik (satuwarna).
Grafikrespon
8. Motor DC Motor
Listrik adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi
energi kinetik atau gerakan (motion) dengan menggunakan arus
searah(DC).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.
9. Relay
Relay merupakankomponenelektronikaberupasaklar atau switch elektrik
yang dioperasikansecaralistrik dan terdiridari 2
bagianutamayaituElektromagnet (coil) dan mekanikal
(seperangkatkontakSaklar/Switch). Komponenelektronika ini
menggunakanprinsipelektromagnetikuntukmenggerakansaklarsehinggadenganaruslistrik
yang kecil (low power) dapatmenghantarkanlistrik yang
berteganganlebihtinggi.
10. Sensor Suara
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.Spesifikasi :
- Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
- Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
- Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
- Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
- Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
- Sudah terdapat indikator led
Konfigurasi pin:
11. Sensor Cahaya
LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor
yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas
cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor
cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat
bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang
mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya
jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai
hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang
mengalir akan terhambat.
Grafik- 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
IC BCD 74247 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 74247 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. IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 74247.
Konfigurasi Pin Decoder:
- Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C dan D. Pin input berkeja dengan logika High=1.
- Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.
- Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low, sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.
- Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.
- Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.
LED
merupakankeluargadariDioda yang terbuatdariSemikonduktor. Cara kerjanya
pun hampirsamadenganDioda yang memiliki dua kutubyaitukutubPositif (P)
dan KutubNegatif (N). LED
hanyaakanmemancarkancahayaapabiladialiriteganganmaju (bias forward)
dariAnodamenuju ke Katoda.
Ketika
LED dialiriteganganmaju atau bias forward yaitudariAnoda (P) menuju ke
Katoda (K), KelebihanElektron pada N-Type material akanberpindah ke
wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatanpositif
(P-Type material). SaatElektronberjumpadengan Hole akanmelepaskan
photon dan memancarkancahayamonokromatik (satuwarna).
Grafikrespon
- Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
- Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
- Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
- Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
- Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
- Sudah terdapat indikator led
11. Sensor Cahaya
- 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
- Light Emitting Code (LED)
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen
elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan
tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan
semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung
pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat
memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang
sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control
perangkat elektronik lainnya.
Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan
dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika.
Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen
sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena
itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah
banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti
lampu tube.
- Light Emitting Code (LED)
Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)
Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)
Seperti
dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat
dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang
memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED
hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias
forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED
terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga
menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam
semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity)
pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik
kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias
forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron
pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole
(lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat
Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan
cahaya monokromatik (satu warna).
LED
atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri
tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat
mengubah energi listrik menjadi energi cahaya
Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya
- Logic State
Gerbang
logika atau logic State adalah suatu entitas dalam elektronika dan
matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik
menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang Logika beroperasi
berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2
kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.
Status logika Pengertian logis, benar atau salah, 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 teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL,
misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama
dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat
tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.
- 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.
- Logic State
Status logika Pengertian logis, benar atau salah, 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 teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.
- 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.
- Voltmeter
Volt
meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda
potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau
rangkaian elektronika.
- Ground
Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian

- Baterai
Baterai
(Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang
disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu
perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel
seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan
Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak
perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat
elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam
kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu
Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai
yang dapat di isi ulang (Rechargeable). Baterai simbol seperti gambar di
bawah ini:
Gambar Simbol Baterai
- Power Supply
Power
supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi
memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya.
Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian
diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat
elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini
adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power
supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC)
menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :
- Baterai
- Power Supply
5. Percobaan [kembali]
a) Prosedur
- Sediakanalat dan bahan yang akandigunakan.
- Rangkailahkomponen-komponensepertirangkaian di bawah pada aplikasi proteus.
- Hubungkansemuakomponen dan aturnilai masing-masing komponensesuaikebutuhan.
- Jalankansimulasirangkaian
b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
Rangkaian terdiridari 4 sensor, diantaranya yaitu sensor touch dan PIR yang terhubung dengan rangkaian multiplexer. Kemudian Sensor Cahaya yang terhubung dengan rangkaian JK FlipFlop. Dan Sensor Suara yang terhubung dengan rangkaian decoder yang juga terhubung pada 7 segment. Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah, sensor PIR untuk membuka dan menutup bagian laci guna meminimalisir isi laci terkena debu. Sensor touch berguna untuk mengatur terbukanya laci makeup pengguna. Dimana, sensor ini terletak pada bagianbawahcermin dan terhubungdengantempatpenyimpanan yang berbentuktabung pada sisi depan. Sensor Cahaya mengaturhidup/matinyalampu pada dalam laci, yang memaksimalkan pengguna untuk mencari barang saat gelap. Dan yang terakhiradalah sensor suara yang berguna untuk turn off/turn on kipas yang juga terpasang pada laci makeup. Kipas akan menyala saat sensor berlogika 1 (mendeteksisuara "Turn on the fan") dan sebaliknya
6. Download File [kembali]
- Download Data Sheet Resistor klik disini
- Download Data Sheet Dioda 1N4001 klik disini
- Download Data Sheet Transistor NPN BC547 klik disini
- Download Data Sheet Relay klik dis
- Download Data Sheet LED klik disini
- Download Data Sheet Motor DC klik disini
- Download Data Sheet Sensor PIR KLIK DISINI
- Download Data Sheet Sensor Gas CahayaKLIK DISINI
- Download Data Sheet Sensor Touch KLIK DISINI
- Download Data Sheet Sensor Sound KLIK DISINI
- Download Data Sheet LDR klik disini
- Download Data Sheet IC74247 [klik disini]
- Download Data Sheet Seven Segment [klik disini]
- Download File Library Sensor PIR KLIK DISINI
- Download File Library Sensor CahayaKLIK DISINI
- Download File Library Sensor Touch KLIK DISINI
- Download File Library Sensor Sound KLIK DISi










































Komentar
Posting Komentar