- Mempelajari rangkaian aplikasi dari sensor
- Mempelajari prinsip kerja aplikasi kontrol Taman Bunga
- Mempelajari simulasi rangkaian aplikasi kontrol Taman Bunga
a. Alat
1). Baterai
2). DC Voltmeter
b. Bahan
1). Resistor
Spesifikasi resistor
2). Dioda
Spesifikasi dioda
3). Transistor
Spesifikasi transistor
Konfigurasi pin
4). Relay
Spesifikasi
Konfigurasi pin
5). LM35
Konfigurasi pin
Grafik respon
6). Op-amp
Konfigurasi pin
7). Motor DC
Spesifikasi Motor DC
Konfigurasi motor DC:
8). Potensiometer
9). Ground
10) Gerbang XOR (IC 7486)
11) Gerbang OR (IC 7432)
12) Gerbang AND (IC 7408)
13) Gerbang XNOR (IC 4077)
14) Gerbang NOR (IC 7402)
15) Gerbang NAND (IC 7400)
16) IC 74LS112
17) IC 74LS90
18) IC 7493
19) IC 74193
20) IC 74192
21) IC 74LS47
22) Seven Segment
23). LDR
Konfigurasi pin
Grafik respon
11). Soil Moisture
12). Kapasitor
Spesifikasi kapasitor
13). Induktor
Konfigurasi pin:
Grafik:
Gambar contoh rain sensor
a. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.
Simbol Resistor Sebagai Berikut :
Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.
Kapasitas Daya Resistor
Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.
Nilai Toleransi Resistor
Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).
Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.
Jenis-Jenis Resistor
Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.
Resistor Kawat (Wirewound Resistor)
Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.
Resistor Arang (Carbon Resistor)
Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.
Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)
Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.
Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)
Resistor Tetap(Fixed Resistor)
Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :
- Metal Film Resistor
- Metal Oxide Resistor
- Carbon Film Resistor
- Ceramic Encased Wirewound
- Economy Wirewound
- Zero Ohm Jumper Wire
- S I P Resistor Network
- Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)
Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :
Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.
Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.
Menghitung Nilai Resistor
Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.
Kode Warna Resistor
Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :
kode warna resistor,rumus resistor,warna resistor
1. Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna
Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.
2. Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna
Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.
3. Resistor Dengan 6 Cincin Warna
Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.
Kode Huruf Resistor
Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.
Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
- R, berarti x1 (Ohm)
- K, berarti x1000 (KOhm)
- M, berarti x 1000000 (MOhm)
Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :
- F, untuk toleransi 1%
- G, untuk toleransi 2%
- J, untuk toleransi 5%
- K, untuk toleransi 10%
- M, untuk toleransi 20%
Rumus Resistor:
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 :
Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan
Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :
Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
2). Dioda
Dioda atau disebut juga sinyal dioda adalah komponen dasar semikonduktor aktif yang hanya bisa mengalirkan arus satu arah saja (forward bias) yaitu dari arah positip (Anoda) ke arah negatif (Katoda) namun memblok arus untuk arah sebaliknya. Dalam rangkaian elektronika dioda diibaratkan sebagai kran/katup listrik satu arah. Dioda memiliki dua elektroda yaitu elektroda positip (Anoda) dan elektroda negatif (Katoda). Secara umum dioda biasa dipakai untuk merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) atau disebut sebagai Rectifier.
Dioda dibuat dari bahan semikonduktor seperti germanium (Ge), Silicon (Si) dan galium arsenide (GaAs), sifat listrik pada jenis material tersebut ialah menengah atau dengan kata lain tidak baik sebagai konduktor dan tidak baik juga sebagai insulator, sifat ini dinamakan semikonduktor.
Material semikonduktor memiliki sangat sedikit "elektron bebas" karena molekul atomnya terkumpul bersama dalam bentuk pola kristal yang sering disebut "kisi kristal". Untuk meningkatkan daya hantar listrik pada material ini maka perlu dicampurkan "kotoran atom" pada struktur kristalnya sehingga menghasilkan lebih banyak elektron bebas dan lubang atom. Untuk menghasilkan sisi Negatif (katoda) pada dioda maka material semikonduktor biasanya dicampurkan kotoran atom dengan bahan seperti: Arsenik, Antimony atau Fosfor. dan untuk menghasilkan sisi positip (Anoda) dicampur dengan kotoran atom dari bahan Aluminium, Boron atau Galium.
Jenis dan Simbol Dioda
Seperti penjelasan diatas, Jenis dioda tergantung dari bahan material yang dipakai saat pembuatannya, dibawah ini adalah contoh gambar dan simbol dari jenis-jenis dioda:
1. Dioda Silicon
Terbuat dari bahan Germanium, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,7V, pada rangkaian elektronika biasa dipakai sebagai penyearah (rectifier). Contoh dioda Germanium adalah: 1N4000 series dan 1N5000 series dll.
2. Dioda Germanium
Terbuat dari bahan Silicon, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,3V. Biasa diaplikasikan sebagai dioda penyearah. contoh dioda silicon adalah: IN4148 atau 1N914 dll.
3. Dioda Zener
Terbuat dari bahan silikon, dioda zener atau sering disebut juga "breakdown diode" berfungsi sebagai pembatas tegangan pada rangkaian, atau dengan kata lain dioda zener adalah komponen regulator tegangan sederhana. dioda zener memiliki rating tegangan antara 1 sampai ratusan volt dengan daya mulai dari 1/4w.
4. Light Emitting Diode atau LED
Adalah jenis dioda yang dapat mengeluarkan cahaya, LED yang banyak dipasaran berbentuk kubah bulat dan juga kotak persegi dengan variasi warna merah, kuning, hijau, biru atau putih. batas arus maksimum LED adalah 20mA. dan memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) antara 1,2v sampai 3,6v tergantung dari jenis warna LED.
5. Dioda Schottky
disebut juga dioda power memiliki drop tegangan maju (forward bias) yang rendah, namun rating arus dan tegangannya tinggi. Biasa dipakai sebagai penyearah pada frekuensi tinggi, sering dipakai pada rangkaian pengisian battre, AC Rectifier dan Inverter.contoh untuk dioda schotky adalah 5819 atau 58xx dll.
3). Transistor
Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Transistor Bipolar adalah salah satu jenis transistor yang terbentuk dari 2 dioda sehingga memiliki polaritas atau sisi positif dan sisi negatif. Biasanya transistor Bipolar atau disebut dengan BJT (Basis Junction Transistor) memiliki 2 jenis, diantaranya yaitu Transistor PNP dan Transistor NPN. Transistor ini memiliki 3 polaritas yang biasa disebut B (Basis), E (Emiter), C (Collector). Basis berfungsi sebagai base atau tempat berkumpulnya kumpulan aliran arus yang masuk ke transistor, Emiter dan Collector sebagai aliran arus masuk dan keluar.
Lambang Transistor BJT
Sudah jelas seperti gambar di atas bahwa transistor PNP memiliki simbol yang arah panahnya masuk dan sebaliknya untuk NPN arah panah dari emiter mengarah keluar.
Bentuk aliran arus pada sebuah transistor dapat dirumuskan dengan hukum KCL ( Kirchoff Current Law) Atau hukum Kirchoff I, yang dirumuskan sebagai berikut.
Ie = Ic + IbKeterangan :Ie = Arus EmitterIc = Arus CollectorIb = Arus BasisPada Transistor BJT nilai arus Ib relatif sangat kecil terhadap Ic, maka Ib ini dapat diabaikan. Sehingga persamaan diatas bisa berubah menjadiIe = IcKeterangan :Ie = Arus EmitterIc = Arus Collector
Karakteristik input merupakan karakteristik dari tegangan base dan emitter (VBE) sebagai fungsi arus base (IB) dengan VCE dalam keadaan konstan. Karakteristik ini merupakan karakteristik dari junction emitter-base dengan forward bias atau sama dengan karakteristik diode pada forward bias. Pada BJT seluruh pembawa muatan akan melewati junction Base-Emittor menuju Collector maka arus pada basis menjadi jauh lebih kecil dari diode P-N dengan adanya faktor hfe. Penambahan nilai VCE megakibatkan arus IB akan berkurang. Arus IB akan mengalir jika tegangan VBE > 0,7 V
Karakteristik output merupakan karakteristik dengan tegangan emitter (VCE) sebagai fungsi arus kolektor (IC) terhadap arus base (IB) yang tetap seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Pada saat IB=0, arus IC yang mengalir adalah arus bocor ICB0 (pada umumnya diabaikan), sedangkan pada saat IB ≠ 0 untuk VCE kecil (<< 0,2 V), pembawa muatan di basis tidak efisien dan transistor dikatakan dalam keadaan saturasi dengan IB > IC / hfe . Pada saat VCE diperbesar IC pun naik hingga melewati level tegangan VCE saturasi (0,2 -1 V) hingga transistor bekerja dalam daerah aktif dengan IB = IC / hfe. Pada saat ini kondisi arus IC relatif konstan terhadap variasi tegangan VCE.
Gelombang input dan output transistor
4). Op-amp
Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut :
Rumus penguatan op-amp
- Op-amp inverting
Av = – ( Rf / Ri )
- Op-amp non-inverting
Av = ( Rf / Ri ) + 1
Gelombang input dan output op-amp
5). LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5ºC pada suhu 25ºC
Simbol LM35 di proteus :
Grafik respon
6). 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.
Simbol di proteus
7). Ground
Suatu komponen listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah.
Simbol di proteus
8). Power Supply
Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Power supply/unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal dari jaringan utama, dan biasanya harus dilengkapi dengan pembatas arus otomatis atau pemutus bila terjadi beban lebih atau hubung singkat. Bila pada saat terjadinya kesalahan catu daya, tegangan keluaran DC meningkat di atas suatu nilai aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara otomatis harus diputuskan.
Simbol di proteus
9). Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.
Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.
Simbol motor DC di proteus:
10). Soil Moisture
Soil Moisture Sensor dapat digunakan untuk sistem penyiraman otomatis atau untuk memantau kelembaban tanah tanaman secara offline maupun online. Sensor yang dijual pasaran mempunyai 2 module dalam paket penjualannya, yaitu sensor untuk deteksi kelembaban, dan module elektroniknya sebagai amplifier sinyal.Soil Moisture Sensor merupakan module untuk mendeteksi kelembaban tanah, yang dapat diakses menggunakan microcontroller seperti arduino.Sensor kelembaban tanah ini dapat dimanfaatkan pada sistem pertanian, perkebunan, maupun sistem hidroponik mnggunakan hidroton.
Simbol Sensor Soil Moisture di proteus:
11). Kapasitor
Kapasitor merupakan salah satu jenis elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan arus listrik selama batas waktu tertentu. Kapasitor juga bisa disebut dengan konduktor yang mempunyai salah satu sifat yang pasif dan banyak dipakai dalam membuat rangkaian elektronika dengan kapasitansinya yaitu Farad. Satuan Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 – 1867) yang berasal dari Inggris.Tapi, Farad yaitu satuan yang sangat besar, jadi pada umumnya Kapasitor yang dipakai dalam peralatan Elektronika yaitu satuan Farad yang dikecilkan jadi pikoFarad, NanoFarad dan MicroFarad.
Konversi Satuan Farad, yaitu sebagai berikut:
- 1 Farad = 1.000.000µF (mikro Farad)
- 1µF = 1.000nF (nano Farad)
- 1µF = 1.000.000pF (piko Farad)
- 1nF = 1.000pF (piko Farad)
Rumus Kapasitor:
Q = C.V
Keterangan:
- Q = Muatan dengan satuan Coloumb
- C = Kapasitas dengan satuan Farad
- V = Tegangan dengan satuan Volt
Rumus Kapasitor Rangkaian Paralel:
Ctotal = C1 + C2 + C3
Rumus Kapasitor Rangkaian Seri:
1/C Total = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Simbol kapasitor :
12). Induktor
Sebuah Induktor jika diberikan arus listrik maka disekitar induktor tersebut akan timbul medan magnet. Medan magnet tersebut akan disimpan sementara dalam kumparan,sampai adanya perubahan arah Arus listrik.Induktor adalah Komponen elektronika yang terdiri dari susunan lilitan kawat yang membentuk sebuah kumparan. Induktor memiliki satuan yaitu henry. Namun satuan henry terlalu besar, maka digunakan satuan yang lebih kecil yaitu mikrohenry(mH). Dimana 1 henry sama dengan 1000 milihenry(mH).
Ketika dalam sebuah induktor terjadi perubahan arah arus, maka medan magnet yang tersimpan pada induktor tersebut akan bertransformasi menjadi tegangan listrik. Semakin besar medan magnet yang dihasilkan sebuah induktor maka semakin besar pula potensi tegangan yang dihasilkan.
Sebuah induktor dapat terdiri dari sebuah lilitan tunggal atau beberapa lilitan dalam satu inti. Jika induktor hanyalah sebuah kumparan tunggal, maka jika induktor tersebut dialiri arus maka setiap lilitan kumparan tersebut akan menginduksi kumparan yang lain sehingga menimbulkan medan magnet. Fenomena ini iistilahkan self induction atau induksi diri.
Nilai induktansi sebuah induktor dipengaruhi oleh 4 faktor yaitu :
- Jumlah lilitan, berbangding lurus dengan induktansinya.
- Diameter kawat Lilitan, berbanding lurus dengan induktansinya
- Permeabilitas Inti, yaitu bahan inti yang digunaka n seperti ferrit, besi maupun udara
- Panjang lilitan induktor, semakin pendek maka induktansinya semakin tinggi.
Simbol Induktor :
Pada saat ketinggian ataupun volume air naik, maka secara otomatis bandul yang terbuat dari magnet pada alat water level akan ikut terangkat juga, dan saat magnet berada pada level sensor berikutnya maka sensor akan aktif
- 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
 |
| Gambar contoh rain sensor |
Berdasarkan grafik di atas kita tahu bahwa semakin banyak intensitas hujan maka semakin kecil resistansi yang dihasilkan.
16). IC 7486
Spesifikasi 74LS86
| Atribut Produk | |
| JENIS | KETERANGAN |
| Kategori | Sirkuit Terpadu (IC) |
| Logika - Gerbang dan Inverter | |
| Mfr | onsemi |
| Seri | 74LS |
| Kemasan | Tabung |
| Bagian Status | Usang |
| Tipe Logika | XOR (Eksklusif ATAU) |
| Jumlah Sirkuit | 4 |
| Jumlah Input | 2 |
| Fitur | - |
| Sumber tegangan | 4.75V ~ 5.25V |
| Arus - Keluaran Tinggi, Rendah | 400A, 8mA |
| Tingkat Logika - Rendah | 0,8V |
| Tingkat Logika - Tinggi | 2V |
| Max Propagasi Delay @ V, Max CL | 23ns @ 5V, 50pF |
| Suhu Operasional | 0C ~ 70C |
| Tipe Pemasangan | Melalui Lubang |
| Paket Perangkat Pemasok | 14-MDIP |
| Paket / Kasus | 14-DIP (0,300", 7,62mm) |
| Nomor Produk Dasar | 74LS86 |
11) Gerbang OR (IC 7432)
12) Gerbang AND (IC 7408)
beberapa spesifikasi utama chip adalah:
- Konsumsi daya rendah
- Keluaran TTL
- Tegangan operasi yang disarankan adalah 5V
- Arus maksimum yang diizinkan untuk menarik melalui setiap output gerbang adalah 8mA
- Rentang tegangan operasi 4.75V hingga 5.25V
- Tegangan suplai maksimum 7V
- Waktu musim gugur yang khas adalah 18ns
- Waktu naik tipikal adalah 18ns
13) Gerbang XNOR (IC 4077)
14) Gerbang NOR (IC 7402)
15) Gerbang NAND (IC 7400)
Beberapa spesifikasi dan karakteristik 7400 IC antara lain sebagai berikut.
- Pasokan tegangan adalah 5 V
- Penundaan dispersi untuk setiap pintu adalah 10 ns
- Kecepatan sakelar maksimum adalah 25 MHz
- Konsumsi daya untuk setiap pintu adalah 10 mW
- NAND Gates 2-i/p gratis- 4
- Output dapat dihubungkan ke TTL, NMOS, CMOS.
- Rentang tegangan operasi akan besar
- Kondisi operasi sangat luas
- Tidak cocok untuk desain baru yang menggunakan 74LS00
- Menggunakan 7400 keluarga sirkuit terpadu, seorang insinyur dapat merancang sandal jepit (FF), penghitung, buffer, dan gateway logika dalam paket yang berbeda, dan ini dapat dihubungkan sebagai opsi untuk memecahkan masalah yang tepat.
16) IC 74LS112
74LS112 dual JK flip-flop memiliki fitur J, K, clock, dan set asinkron individual dan input yang jelas untuk setiap flip-flop. Ini berisi dua sandal jepit J-K independen yang dipicu tepi negatif dengan JK individu, jam, dan input langsung yang jelas. IC 74LS112 memiliki berbagai tegangan kerja, berbagai kondisi kerja, dan berinteraksi langsung dengan CMOS, NMOS, dan TTL. Output dari IC selalu datang dalam TTL yang membuatnya mudah untuk bekerja dengan perangkat TTL lain dan mikrokontroler.
Fitur & Spesifikasi 74LS112
- Keluarga teknologi: LS
- IC Paket Flip Flop JK Ganda
- VCC (Min): 4,75V
- VCC (Maks): 5.25
- Bit (#): 2
- Tegangan Operasi (Nom): 5V
- Frekuensi pada tegangan normal (Maks): 35MHz
- Penundaan propagasi (Maks): 20ns
- IOL (Maks): 8mA
- IOH (Maks):-0.4mA
- Rating: Katalog
- Tersedia dalam paket PDIP, GDIP, PDSO 16-pin
17) IC 74193
IC 74193 mencakup 16-pin di mana setiap pin dan fungsinya dibahas di bawah ini.
- Pin1 (CLR): Ini adalah i/p aktif-rendah yang jelas.
- Pin2 (CLK): Ini adalah sinyal clock i/p.
- Pin3 (A (LSB), Pin4(B), Pin5 (C) &; Pin6 (D(MSB): Pin ini adalah i/ps prasetel untuk memuat data.
- Pin7 (ENP): Ini adalah ENP i/p aktif-tinggi.
- Pin8 (GND): Ini adalah pin Ground.
- Pin9 (Beban): Ini adalah pin i/p beban aktif-rendah.
- Pin10 (THT): Ini adalah pin i/p THT aktif-tinggi.
- Pin11 (Qd (MSB)), Pin12 (Qc), Pin13 (Qb) & Pin14 (Qa (LSB)): Pin ini adalah output dari Sandal Jepit.
- Pin15 (RCO): Ini adalah logika ripple carry o / p dari 0 – 1).
- Pin16 (Vcc): Ini adalah pin power i/p.
Fitur
Fitur IC 74193 meliputi:
- Frekuensi CLK-nya adalah 32MHz.
- Disipasi dayanya adalah 93mW.
- Penghitung Modulo-4 Atas/Bawah 16-Bit.
- Preset i / ps dapat diperoleh.
- Ini dapat diprogram secara serempak.
- Riak internal membawa penghitungan cepat.
- Bawa o / p untuk n bit cascading.
- Waktu propagasi adalah 14ns.
18) IC 74192
19) IC 74LS47
Fitur & Spesifikasi 74LS47
- Fungsi: Dekoder, Demultiplexer
- Keluarga teknologi: LS
- VCC (Min): 4,75V
- VCC (Maks): 5,25V
- Saluran: 1
- Tegangan (nom): 5V
- Frekuensi Maks pada Tegangan normal: 35Mhz
- tpd pada Tegangan normal (Maks): 100 nsec
- Konfigurasi: 4: 7
- Tipe: Kolektor Terbuka
- IOL (Maks): 3.2mA
- IOH (Maks): -0,05mA
- Rating: Katalog
- Kisaran suhu pengoperasian (C): 0 hingga 70
- Bit (#): 7
- Kebocoran input digital (Maks): 5uA
- ESD CDM (kV): 0,75
- ESD HBM (kV): 2
1. Siapkan komponen yang akan digunakan
2. Posisikan komponen sesuai pada gambar
3. Rangkai semua komponen dengan benar dan tepat
4. Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi
5. tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian
A. KONTROL KELEMBABAN TANAH TANAMAN
Untuk Sensor Soil Moisture, resistansi yang menjadi acuan adalah 7%,
dimana saat resistansi diatas 7% mengindikasikan bahwa tanah lembab, sedangkan jika
resistansi dibawah atau sama dengan 7 % mengindikasikan tanah kering. Pada
Sensor LM35, suhu yang menjadi acuan adalah 36 derajat, dimana saat suhu diatas
36 derajat dianggap sebagai suhu ideal untuk menyiram tanaman, sedangkan suhu
dibawah 36 derajat dianggap kurang ideal.
Kondisi
1 : Tanah Kering dan Suhu <= 36 derajat
Pada kondisi ini sensor kelembapan akan mendeteksi tanah kering yang
dilihat pada resistansi 7%, dimana sensor akan mengeluarkan output tegangan
yang tidak stabil sehingga harus diumpankan ke kaki positif op-amp detector
non-inverting. Tegangan output dari op amp ini kemudian dimasukkan ke kaki B
pada IC Decoder 74247 dan juga ke gerbang NOT dann diumpankan kan ke transistor
self bias. Karna transistor Q5 aktif, maka tegangan sebesar +5V pada relay 4
akan mengalir ke kumparan lalu ke kaki collector dan diumpankan ke kaki emitter
lalu ke ground. Karena ada arus yang melewati kumparan relay 5, maka relay
menjadi aktif dan switch berpindah dari kanan ke kiri sehingga relay 5 dan
transistor Q6 terhubung.
Karena suhu yang terbaca oleh sensor LM35 lebih kecil dari 36 derajat
yaitu 35 derajat maka sensor akan mengeluarkan output +0,35V yang kemudian
diumpankan ke kaki positif dari rangkaian op-amp detector non-inverting
sehingga diperoleh output tengangan bernilai negative saturasi yang dihubungkan
ke kaki A pada IC 74247 dan ke resistor 6. Kemudian dihubungkan ke kaki
transistor Q6 yang menyebabkan transistor tidak aktif sehingga tidak ada arus
yang mengalir dari kaki collector ke emitter. Karena transistor Q6 tidak aktif
maka relay 5 tidak aktif sehingga switch tetap di posisi kanan yang
menghubungkan tegangan +12V ke resistor lalu ke LED kuning dan ke ground.
Karena tidak ada tegangan yang masuk ke motor, maka pomoa air tidak aktif.
Karena input pada kaki A dan B dari IC 74247 bernilai logika 0, maka
pada layar 7-segment akan ditampilkan angka 0 yang artinya “Tanah Kering dan
Suhu <= 36 Derajat”
Kondisi 2 : Tanah Kering dan Suhu >36 derajat
Pada kondisi ini sensor kelembapan akan mendeteksi tanah kering yang
dilihat pada resistansi 7%, dimana sensor akan mengeluarkan output tegangan
yang tidak stabil sehingga harus diumpankan ke kaki positif op-amp detector
non-inverting. Tegangan output dari op amp ini kemudian dimasukkan ke kaki B
pada IC Decoder 74247 dan juga ke gerbang NOT dann diumpankan kan ke transistor
self bias. Karna transistor Q5 aktif, maka tegangan sebesar +5V pada relay 4
akan mengalir ke kumparan lalu ke kaki collector dan diumpankan ke kaki emitter
lalu ke ground. Karena ada arus yang melewati kumparan relay 5, maka relay
menjadi aktif dan switch berpindah dari kanan ke kiri sehingga relay 5 dan
transistor Q6 terhubung.
Karena
suhu yang terbaca oleh sensor LM35 lebih besar dari 36 derajat yaitu 37 derajat
maka sensor akan mengeluarkan output +0,37V yang kemudian diumpankan ke kaki
positif dari rangkaian op-amp detector non-inverting sehingga diperoleh output
tengangan bernilai positive saturasi yang dihubungkan ke kaki A pada IC 74247
dan ke resistor 6. Output pada resistor 6 kemudian dihubungkan ke kaki
transistor Q6 yang menyebabkan transistor aktif sehingga ada arus
yang mengalir dari kaki collector ke emitter. Karena transistor Q6 aktif maka
relay 5 aktif sehingga switch berpindah posisi dari kanan ke kiri yang
menghubungkan tegangan +12V ke motor lalu ke ground. Karena ada tegangan yang
masuk ke motor, maka pompa air aktif menyiram tanaman.
Karena input pada kaki A berlogika 1 dan B dari IC 74247 bernilai
logika 0, maka pada layar 7-segment akan ditampilkan angka 1 yang artinya
“Tanah Kering dan Suhu > 36 Derajat”
Kondisi 3 : Tanah Lembab dan Suhu <=36
Pada kondisi ini sensor kelembapan akan mendeteksi tanah kering yang
dilihat pada resistansi 8%, dimana sensor akan mengeluarkan output tegangan
yang tidak stabil sehingga harus diumpankan ke kaki positif op-amp detector
non-inverting. Tegangan output dari op amp ini kemudian dimasukkan ke kaki B
pada IC Decoder 74247 dan juga ke gerbang NOT dann diumpankan kan ke transistor
self bias. Karna transistor Q5 . Karna transistor Q5 tidak aktif, maka tegangan
sebesar +5V pada relay 4 tidak mengalir ke kumparan. Karena tidak ada arus yang
melewati kumparan relay 5, maka relay tidak aktif dan switch tidak berpindah
dari kanan ke kiri sehingga relay 5 dan transistor Q6 tidak terhubung.
Karena
suhu yang terbaca oleh sensor LM35 lebih kecil dari 36 derajat yaitu 35 derajat
maka sensor akan mengeluarkan output +0,35V yang kemudian diumpankan ke kaki
positif dari rangkaian op-amp detector non-inverting sehingga diperoleh output
tengangan bernilai negative saturasi yang dihubungkan ke kaki A pada IC 74247
dan ke resistor 6. Kemudian dihubungkan ke kaki transistor Q6 yang menyebabkan
transistor tidak aktif sehingga tidak ada arus yang mengalir dari kaki
collector ke emitter. Karena transistor Q6 tidak aktif maka relay 5 tidak aktif
sehingga switch tetap di posisi kanan yang menghubungkan tegangan +12V ke
resistor lalu ke LED kuning dan ke ground. Karena tidak ada tegangan yang masuk
ke motor, maka pompa air tidak aktif.
Karena input pada kaki A dan B dari IC 74247 bernilai logika 0, maka
pada layar 7-segment akan ditampilkan angka 2 yang artinya “Tanah Lembab dan
Suhu <= 36 Derajat”
Kondisi 4: Tanah Lembab dan Suhu >36 Derajat
Pada kondisi ini sensor kelembapan akan mendeteksi tanah kering yang
dilihat pada resistansi 8%, dimana sensor akan mengeluarkan output tegangan
yang tidak stabil sehingga harus diumpankan ke kaki positif op-amp detector
non-inverting. Tegangan output dari op amp ini kemudian dimasukkan ke kaki B
pada IC Decoder 74247 dan juga ke gerbang NOT dann diumpankan kan ke transistor
self bias. Karna transistor Q5 . Karna transistor Q5 tidak aktif, maka tegangan
sebesar +5V pada relay 4 tidak mengalir ke kumparan. Karena tidak ada arus yang
melewati kumparan relay 5, maka relay tidak aktif dan switch tidak berpindah
dari kanan ke kiri sehingga relay 5 dan transistor Q6 tidak terhubung.
Karena
suhu yang terbaca oleh sensor LM35 lebih besar dari 36 derajat yaitu 37 derajat
maka sensor akan mengeluarkan output +0,37V yang kemudian diumpankan ke kaki
positif dari rangkaian op-amp detector non-inverting sehingga diperoleh output
tengangan bernilai positive saturasi yang dihubungkan ke kaki A pada IC 74247
dan ke resistor 6. Output pada resistor 6 kemudian dihubungkan ke kaki
transistor Q6 yang menyebabkan transistor aktif sehingga ada arus
yang mengalir dari kaki collector ke emitter. Karena transistor Q6 aktif maka
relay 5 aktif sehingga switch berpindah posisi dari kanan ke kiri yang
menghubungkan tegangan +12V ke motor lalu ke ground. Karena ada tegangan yang
masuk ke motor, maka pompa air aktif menyiram tanaman.
Karena
input pada kaki A berlogika 1 dan B dari IC 74247 bernilai logika 1, maka pada
layar 7-segment akan ditampilkan angka 3 yang artinya “Tanah Lembab dan Suhu
> 36 Derajat”.
B. SISTEM PENGATURAN PINTU OTOMATIS TAMAN
BUNGA
Pada sistem pengaturan pintu otomatis, kita menggunakan sensor suara dimana
sensor suara dapat mendeteksi suara pada saat tangan ditepukan.
Saat seseorang ingin masuk ke taman bunga, maka ia harus menepukan
tangan sehingga sound sensor akan aktif dan kaki Vout akan mengeluarkan
tegangan 5V dan terhubung ke kaki positif non-inverting amplifier yang kemudian
diumpankan menuju ke kaki transistor yang menyebabkan transistor aktif. Karena
transistor aktif maka arus akan mengalir ke kumparan dan menyebabkan relay
aktif, sehingga switch berpindah dari Kanan ke kiri. Sehingga Arus mengalir
menuju baterai dan motor bergerak yang menyebabkan
pintu dapat terbuka
C. SISTEM PENGATURAN ATAP OTOMATIS TAMAN
BUNGA
Saat
sensor mendeteksi adanya hujan maka sensor akan berlogika 1, kemudian output
mengalir menuju posisi in X3 pada IC 74151 dan R4.
Kemudian
output dari IC mengalir menuju gerbang NOT dan diumpankan ke IC
74HC147(rangkaian encoder) dan mengalir ke rangkaian Decoder sehingga
menghasilkan output angka 1 yang ditampilkan pada 7-segment. Dimana 1 pada
7-segment menandakan Hujan.
Kemudian
R4 mengalirkan arus ke R3 dan transistor, sehingga transistor aktif. Kemudian
arus mengalir menuju kumparan yang menyebabkan relay aktif dan switch berpindah
dari Kanan ke kiri, sehingga motor berputar berlawanan jarum jam. Begitu
pula sebaliknya.
D. PENDETEKSI KETINGGIAN AIR PADA
TANGKI AIR
Saat resistansi water sensor<= 18 maka menandakan air pada tangki rendah. Sehingga Arus mengalir melalui induktor dan diumpankan ke kaki positif op-amp dan capacitor lalu mengalir menuju kaki negatif op-amp. Kemudian output op-amp mengalir menuju R10 dan diumpankan ke transistor yang menyebabkan transistor aktif sehingga arus mengalir melalui kumparan. Karena terdapat Arus yang mengalir dikumparan maka relay akan aktif dan switch berpindah ke kanan dan kemudian arus mengalir ke IC 7482 yang menghasilkan output pada S2. Output tersebut kemudian dialirkan menuju resistor dan diumpankan ke transistor sehingga arus mengalir ke kumparan. Karena arus mengalir pada kumparan maka relay aktif dan switch berpindah dari Kanan ke kiri yang menyebabkan keran air menyala.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar