Aplikasi Aritmatik



PENGAMANAN GANDA PABRIK GAS

 1. Tujuan  [kembali]

  • Mengetahui komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian pengaplikasian aritmatik yaitu pada 'Pengaman Ganda Pabrik Gas'
  • Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikan pengaplikasian rangkaian aritmatik pada software proteus. 
2. Alat dan Bahan [kembali]

  Alat

        1). Baterai


               
     Spesifikasi


         2). Voltmeter

        3). Power Supply





BAHAN

a. Flame Sensor

Spesifikasi :
- Jangkauan spektrum : 760 - 1100 (nm)
- Sudut yang terdeteksi : 0° - 60°
- Catu Daya : 3,3V - 5,3V
- Temperatur Kerja : -25°C sampai 85°C
- Dimensi : 27,3 x 15,4 (mm)


b. Sound Sensor
  • The range of operating voltage is 3.⅗ V
  • The operating current is 4~5 mA
  • The voltage gain 26 dB ((V=6V, f=1kHz)
  • The sensitivity of the microphone (1kHz) is 52 to 48 dB
  • The impedance of the microphone is 2.2k Ohm
  • The frequency of m microphone is16 to 20 kHz
  • The signal to noise ratio is 54 dB
c. MQ-2 Sensor

        Spesifikasi 

  • Sensitivitas tinggi dengan area deteksi luas
  • Long life
  • Detection gas : LPG, i-butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen
  • Concentration : 200 - 5000 ppm (LPG dan Propane), 300 - 5000 ppm (Butane), 5000 - 20000 ppm (Methane), 300 - 5000 ppm (Hidrogen), 100 - 2000 ppm (Alkohol)
  • Circuit Voltage (Vc) : 5V
  • Heating Voltage (Vh)  : 1.4V-5V
  • Heating Time Th (High) : 60s
  • Heating Time Th (Low) : 90s
  • Load Resistence (RL) : Adjustable
  • Heater resistance (Rh) : 33 ohm
  • Heater Consumption : <800 mW
  • Sensing resistance : 3K ohm - 30K ohm (pada 1000 ppm iso Butane)
  • Preheat time : >24 jam

    d. Vibration Sensor

Spesifikasi :

  • Vsuplai : DC 3.3V-5V
  • Arus : 15mA
  • Sensor : SW-420 Normally Closed
  • Output : digital
  • Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm
  • Berat : 10 gr
  • Kondisi : Baru


e. Transistor NPN




f. Relay








g. Dioda




h. LED
                         
i. Resistor


j. Buzzer

  • Tegangan kerja: 3v-12v DC.
  • Resistansi dalam: 16 ohm (16R)
  • Ukuran: dia 12mm, tebal 8.5mm (12085)
  • Kekuatan suara: 80-85 dB.
  • Warna: hitam.

k. Switch 

Features 
• Constant ON resistance for signals ±10V and 100 kHz connection diagram
 • tOFF < tON. break before make action
 • Open switch isolation at 1.0 MHz -50 dB
 • < 1.0 nA leakage in OFF state • TTL. DTL. RTL direct drive compatibility
 • Single disable pin turns all sWitches in package OFF  

i. Op-Amp


l. Logicstate
m. Motor DC


n. IC 7482



o. POT- HG

Spesifikasi
  • Type: Rotary a.k.a Radio POT
  • Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M. 
  • Power Rating: 0.3W
  • Maximum Input Voltage: 200Vdc
  • Rotational Life: 2000K cycles 


3. Dasar Teori [kembali]

  •   Flame sensor

    Flame detector sendiri digunakan untuk mendeteksi keberadaan api dengan memakai sensor optik. Pada prinsipnya api bisa dideteksi berdasar keberadaan spektrum cahaya infrared maupun ultra violet. Namun,ada sumber cahaya lain yang bukan api dan turut menyumbang emisi cahaya pada gelombang infrared ataupun ultraviolet,seperti kilatan petir,welding arc,metal grinding,hot turbine,reactor,dll. Sumber lain ini dapat mempengaruhi kinerja flame detector dan dapat menimbulkan alarm palsu. Untuk mencegah alarm palsu,produk flame detector saat ini menggunakan kombinasi antara pendeteksi gelombang infrared maupun ultra violet supaya tidak terjadi false alarm, biasanya orang nyebutnya UV/IR Flame Detector.   

Spesifikasi :
- Jangkauan spektrum : 760 - 1100 (nm)
- Sudut yang terdeteksi : 0° - 60°
- Catu Daya : 3,3V - 5,3V
- Temperatur Kerja : -25°C sampai 85°C
- Dimensi : 27,3 x 15,4 (mm)

Gambar : Grafik Respon Flame Sensor

  • Sound Sensor 

      Modul sensor suara memberikan cara mudah untuk mendeteksi suara dan umumnya digunakan untuk mendeteksi intensitas suara. Modul ini dapat digunakan untuk keamanan, sakelar, dan pemantauan aplikasi. Akurasinya dapat dengan mudah disesuaikan untuk kenyamanan penggunaan. Ini menggunakan mikrofon yang memasok input ke amplifier, detektor puncak dan penyangga. 

                  Logo  Sound Sensor  di proteus: 


Prinsip kerja : 

Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Sinyal yang masuk akan di olah sehingga akan menghasilkan satu kondisi yaitu kondisi 1 atau 0. Sensor suara banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, Contoh Pengaplikasian sensor ini adalah yang bekerja pada system robot. Suara yang diterima oleh microfon akan di transfer ke pre amp mic, fungsi pre amp mic ini adalah untuk memperkuat sinyal suara yang masuk kedalam komponen.

Setelah sinyal suara diterima oleh preamp mic, kemudian di kirim lagi ke rangkaian pengkonfersi yang mana rangkaian ini berfungsi untuk merubah sinyal suara yang berbentuk sinyal digital menjadi sinya analog agar bisa dibaca oleh mikrokontroler. Jika sinyal tersebut diterima oleh mikro kontroler maka akan diolah sesuai dengan program yang dibuat, apakah robot akan berjalan atau berhenti.

Suara yang masuk direkam oleh komponen kemudian akan disimpan oleh memory. Sebagai contoh jika kita bertepuk tangan 1 kali maka akan dikenali sebagai kondisi 1 atau on sehingga robot dapat berjalan. Jika bertepuk tangan 2 kali maka robot akan mati atau mendapat sinyal kondisi 0. Penggunaan sinyal tergantung dari user bagaimana dia menggunakannya.

Kesensitifan  sensor suara dapat diatur, semakin banyak condensator yang digunakan pada pre amp maka akan semakin baik daya sensitive dari sensor suara tersebut. Begitu juga pada saat penggunaan suara harus dalam kondisi tertentu, karena jika terdapat suara lain yang masuk maka akan tidak dikenali oleh sensor, begitu pula frekuensi yang digunakan harus sesuai pada saat kita menginput suara awal dan input suara pada saat menjalankan program.

Grafik respon sensor:


  •  NPN

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai

 

Simbol NPN di proteus :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

 Pemberian bias 
        Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu: 
 1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.


2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.


Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Gelombang I/O Transistor
                    

  • 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 :
    Gambar Simbol Dioda



    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. 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.

    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.

    Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya

Rumus

rumus

  •  Induktor

    Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah Induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday.

    Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian Elektronika adalah huruf “L”.

Simbol Induktor

Berikut ini adalah Simbol-simbol Induktor :
Simbol Induktor di proteus :
    Nilai Induktansi sebuah Induktor (Coil) tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah :
  1. Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya
  2. Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya
  3. Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti Udara, Besi ataupun Ferit.
  4. Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek inductor (Koil) tersebut semakin tinggi induktansinya.

Jenis-jenis Induktor (Coil)
    Berdasarkan bentuk dan bahan inti-nya, Induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :
  1. Air Core Inductor – Menggunakan Udara sebagai Intinya
  2. Iron Core Inductor – Menggunakan bahan Besi sebagai Intinya
  3. Ferrite Core Inductor – Menggunakan bahan Ferit sebagai Intinya
  4. Torroidal Core Inductor – Menggunakan Inti yang berbentuk O Ring (bentuk Donat)
  5. Laminated Core Induction – Menggunakan Inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan logam yang ditempelkan secara paralel. Masing-masing lempengan logam diberikan Isolator.
  6. Variable Inductor – Induktor yang nilai induktansinya dapat diatur sesuai dengan keinginan. Inti dari Variable Inductor pada umumnya terbuat dari bahan Ferit yang dapat diputar-putar.
  7. Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya

    Fungsi-fungsi Induktor atau Coil diantaranya adalah dapat menyimpan arus listrik dalam medan magnet, menapis (Filter) Frekuensi tertentu, menahan arus bolak-balik (AC), meneruskan arus searah (DC) dan pembangkit getaran serta melipatgandakan tegangan.

Berdasarkan Fungsi diatas, Induktor atau Coil ini pada umumnya diaplikasikan :

  1. Sebagai Filter dalam Rangkaian yang berkaitan dengan Frekuensi
  2. Transformator (Transformer)
  3. Motor Listrik
  4. Solenoid
  5. Relay
  6. Speaker
  7. Microphone
  • Kapasitor
    Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
    
→ Cara menghitung kapasitor:
  • Untuk menghitung nilai kapasitor elektrolit nilainya telah tertera pada komponen
  • Untuk menghitung nilai kapasitor keramik, kertas, dan kapasitor non-polaritas lainnya adalah sebagai berikut:
    • Contoh:
    • Kode : 473Z
    • Nilai Kapasitor = 47 x 103
    • Nilai Kapasitor = 47 x 1000
    • Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
    • Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :

      B = 0.10pF
      C = 0.25pF
      D = 0.5pF
      E = 0.5%
      F = 1%
      G= 2%
      H = 3%
      J = 5%
      K = 10%
      M = 20%
      Z = + 80% dan -20%

    → Spesifikasi Kapasitor:
  • Bahan dielektrika : cairan elektrolit
  • Rentang nilai kapasitansi yang tersedia : 0,01uF hingga 10000uF
  • Rentang nilai tegangan kerja maksimal : 16 V sampai 450 V
  • Suhu maksimum : 105° C
  • Jenis : kapasitor polar
    → Paralel dan Seri Kapasitor:

   
    → Grafik Pengisian dan Pengosongan kapasitor:

  •        Relay

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

   
Kapasitas Pengalihan Maksimum:

      Simbol Relay di Proteus:

           

  •   Baterai

Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

Simbol battery di proteus:      

  • 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.

Rumus Resistor:

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

Simbol Resistor:


  •   Buzzer

Seperti namanya, Piezoelectric Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator. Berikut ini adalah gambar bentuk dan struktur dasar dari sebuah Piezoelectric Buzzer.

Pengertian Piezoelectric Buzzer dan Cara Kerja Buzzer


  • Ground

adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.

Simbol ground di proteus :


  • Op Amp

   Penguat operasional (operational amplifier / op-amp) merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (bahasa Inggris: coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk IC dan yang paling banyak digunakan adalah seri 741. op-amp adalah perangkat yang sangat efisien dan serba guna. Contoh penggunaan op-amp adalah untuk operasi matematika sederhana seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap tegangan listrik hingga dikembangkan kepada penggunaan aplikatif seperti komparator dan osilator dengan distorsi rendah. Op-amp dalam bentuk rangkaian terpadu memiliki karakteristik yang mendekati karakteristik op-amp ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. Karakteristik op-amp ideal adalah:

  1. Bati tegangan tidak terbatas.
  2. Impedansi masukan tidak terbatas.
  3. Impedansi keluaran nol.
  4. Lebar pita (band width) tidak terbatas.
  5. Tegangan ofset nol (keluaran akan nol jika masukan nol).
Simbol 
 
Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

 

 

Karakteristik IC OpAmp

  • Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
  • Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
  • Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
  • Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
  • Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
  • Karakteristik tidak berubah dengan suhu
                                                                           

Karakteristik IC OpAmp

  • Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
  • Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
  • Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
  • Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
  • Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
  • Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Inverting Amplifier


 Rumus:

NonInverting

 Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang
  •        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:



  •      IC 7482
Full  Adder  adalah  rangkaian  elekronik  yang  bekerja  melakukan  perhitungan
penjumlahan penuhdari dua buah bilangan biner yang masing-masing terdiri dari satu bit.
Rangkaian  ini  memiliki  3input  dan  2  output,  salah  satu  input  merupakan  nilai  dari
pindahan  penjumlahan,  kemudian  sama  seperti  pada  hafl  adder  salah  satu  outputnya
dipakai sebagai tempat nilai pindahan dan yang lain sebagai hasil dari penjumlahan.
Rangkaian  full  adder  (FA)  dapat  digunakan  untuk  menjumlahkan  bilangan  biner
yang  lebih  dari  1  bit.  Rangkaian  Full  Adder  dapat  dibentuk  oleh  gabungan  2  buah
rangkaian  half  adder  dan  sebuah  gerbang  OR  untuk  menjumlahkan  carry  output.  Pada
penambahan  penuh  muncul  aturan  kelima  yang  menyatakan  suatu  penjumlahan
setengah  tidak  akan  bekerja  bila  muncul  carry-in.  Oleh  karena  itu  penambahan  penuh
mempunyai tiga masukan yaitu A, B dan C-in, sedangkan keluaran adalah SUM dan Co
(carry  out).  Diagram  logika  dari  full  adder  dan  tabel  kebenaran  disajikan  pada  gambar
berikut, untuk simulasi bisa digunakan software electronic workbench.


Maskapai pembanding 4-bit magnitude melakukan perbandingan lurus biner atau BCD kodeTiga keputusan sepenuhnya diterjemahkan sekitar dua 4-  bit kata-kata (A, Bdibuat dan secara eksternal tersedia dengan tiga    outputPerangkat ini sepenuhnya diperluas ke sejumlah bit tanpa gerbang eksternalkata-kata lebih panjang dapat    dibandingkan dengan menghubungkan pembanding dalam kaskadeA l BA k Bdan A e output B dari tahap penanganan bit kurang signifikan yang terhubung ke yang sesuai masukan dari tahap berikutnya penanganan lebih signifikan bitTahap menangani bit paling signifikan harus memiliki tegangan tingkat tinggi diterapkan pada masukan A e Bitu Cascading jalan diimplementasikan dengan hanya-pintu level dua delay untuk mengurangi waktu perbandingan keseluruhan untuk kata-kata panjang.

  • MQ-2



Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.

Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

  1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC
  2. Catu daya rangkaian : 5VDC
  3. Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
  4.  Keluaran : analog (perubahan tegangan)
Berikut ini adalah gambar grafik respon sensitifiras sensor MQ2
  • Sensor Vibration 




Vibration sensor / Sensor getaran ini memegang peranan penting dalam kegiatan pemantauan sinyal getaran karena terletak di sisi depan (front end) dari suatu proses pemantauan getaran mesin. Secara konseptual, sensor getaran berfungsi untuk mengubah besar sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Pemakaian sensor getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara elektrik sehingga memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya:
   - Pembesaran sinyal getaran
   - Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu.
   - Penguraian sinyal, dan lainnya.
Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi:
  - Sensor penyimpangan getaran (displacement transducer)
  - Sensor kecepatan getaran (velocity tranducer)
  - Sensor percepatam getaran (accelerometer).
Pemilihan sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas pertimbangan berikut:
  - Jenis sinyal getaran
  -  Rentang frekuensi pengukuran
  -  Ukuran dan berat objek getaran.
  -  Sensitivitas sensor
Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi:
   - Sensor aktif, yakni sensor yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya
     (power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
   - Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan catu daya dari luar agar dapat berkerja.
Grafik perbandingan frekuensi dengan sensitivitas sensor getaran :


4. Langkah Percobaan [kembali]
  • Siapkan komponen-komponen yang diperlukan
  • Letakkan komponen tersebut, seperti gambar rangkaian
  • Rangkai komponen tersebut
  • Jalankan simulasinya

5. Rangkaian Simulasi [kembali]



6. Prinsip Kerja [kembali]
    
       flame sensor aktif (berlogika 1) maka akan mengeluarkan output sebesar 0,93 volt yang teruskan ke voltage divider bias. Sehingga mengaktifkan transistor dan arus mengalir dari relay kekolektor, base dan emitor dan berakhir di ground, yang membuat relay berpindah dari kanan kekiri yang membuat relay dalam logika 0. Ketika C0=0, A1=1, A2=0, B1=0, B2=0 (sesuai tabel) maka yang diteruskan adalah S1 dari full addernya lalu diteruskan kebuffer dan diterukan ke transistor dengan fixed bias. Karena tegangan cukup untuk mengaktifkan transistor, maka arus mengalir dari relay ke kolektor, base dan emitor berakhir diground yang membuat relay berpindah dari kanan kekiri dan mengaktifkan pompa pemadam air.

      sensor gas akan mengeluarkan output yang diteruskan ke full adder pada B1. Maka, C0=1, A1=1, A2=0, B1=1, B2=0 sesuai dengan fungsi tabel yang diteruskan adalah S1 dan S2 (S1 sama dengan penjelasan sebelumnya). Untuk S2 diteruskan ke buffer dan transistor dengan bias voltage divider yang mengaktifkan transistor, maka arus mengalir dari relay ke kolektor, base dan emitor berakhir diground yang membuat relay berpindah dari kanan kekiri dan mengaktifkan S1 dan S2 dimana penyedot udara sebagai pengeluar gas dan pompa air pemadam hidup agar gas lebih mudah hilang.

       semua sensor aktif yang beroutput 1 yang membuat semua input full adder aktif maka semua output nya akan aktif. Maka buzzer peringatan akan aktif jika C2=1 diteruskan ke buffer dan buffer diteruskan ke transistor dengan self bias untuk mengaktifkan transistor dengan tegangan 0.87V dan membuat arus mengalir dari sumber ke relay ke kolektor, base dan emitor berakhir diground yang membuat relay berpindah dari kanan kekiri dan mengaktifkan buzzer peringatan. Pompa air pemadam aktif untuk memadamkan ledakan dan penyedot udara juga aktif untuk menghilangkan gas.
    
7. Video [kembali]  

Video Simulasi 

                                                                            


Video Penjelasan 



8. Download File [kembali]
Download hmtl [download] 
Datasheet Flame Sensor [download]
Datasheet Sound Sensor [download]
Datasheet Transistor NPN [download]
Datasheet Relay [download]
Datasheet Buzzer [download]
Datasheet OpAmp [download]
Datasheet Logicstate [download]
Datasheet Baterai [download]
Datasheet Resistor [download]
Datasheet Diode [download]
Datasheet Ground [download]
Datasheet Vibration Sensor [download]
Datasheet Motor DC [download]
Datasheet IC 7482 [download]
Datasheet MQ-2 Gas Sensor [download]
Download Library Sound Sensor [download]
Download Library MQ-2 Sensor [download]
Download Library Flame Sensor [download]
Download Library Sensor Vibration [download]
Rangkaian [download]
Video [download]




Comments

Popular posts from this blog

Tugas Besar

Kontrol Garasi

Tugas Besar Gorden Otomatis