Aplikasi Mux - Demux

Aplikasi Gorden Otomatis

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar teori

4. Percobaan

5. File Download

1. Tujuan  [kembali]

• Membuat rangkaian kontrol gorden otomatis menggunakan sensor touch, uv, kelembaban, piezo dan sound sensor
• Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikan pengaplikasian mux- demux pada software proteus

2. Alat dan bahan  [kembali]

ALAT

1). Baterai

               

     Spesifikasi

         2). Voltmeter

        

        3). Power Supply

BAHAN

1. Resistor

            Datasheet resistor

    

2. Transistor NPN

Spesifikasi

3. Relay

Spesifikasi tipe relay: 5VDC-SL-C
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Jumlah pin: 5

4. Dioda

5. LED

                         

 

6. OP-AMP

7. Motor DC

                Spesifikasi Motor DC

  8. Buzzer

                                                        

Buzzer Features and Specifications

• Rated Voltage: 6V DC
• Operating Voltage: 4-8V DC
• Rated current: <30mA
• Sound Type: Continuous Beep
• Resonant Frequency: ~2300 Hz 
• Small and neat sealed package
• Breadboard and Perf board friendly

 9.  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  

10.  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                               

11. IC 7482

12. Sensor Touch

Pin Out

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor Touch

13. Sensor Sound

Pin OUT

Spesifikasi

•   Working voltage: DC 3.3-5V
•   Dimensions: 45 x 17 x 9 mm
•   Signal output indication
•   Single channel signal output
•   With the retaining bolt hole, convenient installation
•   Outputs low level and the signal light when there is sound

Grafik Respons Sensor Sound

14. Sensor Ultraviolet (APDS – 9002)

Sensor yang mendeteksi adanya cahaya terang dan gelap.

Pinout

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor

15. Sensor Piezzo

Spesifikasi:

Working Voltage: 3.3V or 5V

Working Current: <1mA

Operating Temperature Range: -10 ~ + 70

Pinout

Grafik Respon Sensor

16. Sensor Kelembaban

Spesifikasi :

• Output analog
• Sensor kelembaban relatif
• Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
• Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
• Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

Grafik Respons Sensor

3. Dasar teori [kembali]

1) Resistor

Simbol :

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

2) Dioda

Spesifikasi

Dioda adalah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Sebuah Dioda dibuat dengan menggabungkan dua bahan semi-konduktor tipe-P dan semi-konduktor tipe-N. Ketika dua bahan ini digabungkan, terbentuk lapisan kecil lain di antaranya yang disebut depletion layer. Ini karena lapisan tipe-P memiliki hole berlebih dan lapisan tipe-N memiliki elektron berlebih dan keduanya mencoba berdifusi satu sama lain membentuk penghambat resistansi tinggi antara kedua bahan seperti pada gambar di bawah ini. Lapisan penyumbatan ini disebut depletion layer.

 

Ketika tegangan positif diterapkan ke Anoda dan tegangan negatif diterapkan ke Katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias maju. Selama keadaan ini tegangan positif akan memompa lebih banyak hole ke daerah tipe-P dan tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke daerah tipe-N yang menyebabkan depletion layer hilang sehingga arus mengalir dari Anoda ke Katoda. Tegangan minimum yang diperlukan untuk membuat dioda bias maju disebut forward breakdown voltage.

Jika tegangan negatif diterapkan ke anoda dan tegangan positif diterapkan ke katoda, dioda dikatakan dalam kondisi bias terbalik. Selama keadaan ini tegangan negatif akan memompa lebih banyak elektron ke material tipe-P dan material tipe-N akan mendapatkan lebih banyak hole dari tegangan positif yang membuat depletion layer lebih besar dan dengan demikian tidak memungkinkan arus mengalir melaluinya. Kondisi ini hanya terjadi pada dioda yang ideal, kenyataannya arus yang kecil tetap dapat mengalir pada bias terbalik dioda.

Dioda dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

1. Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.

2. Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.

3. Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan.

4. Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya.

5. Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali.

Untuk menentukan arus zenner  berlaku persamaan:

Keterangan:

Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.

• 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

3) Transistor

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.

 

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. 

 

Rumus-rumus transistor:

Spesifikasi :

• Bi-Polar Transistor
• DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
• Continuous Collector current (IC) is 100mA
• Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V
• Base Current(IB) is 5mA maximum

Konfigurasi Transistor

Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT.  Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor  dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.

Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan  Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT dimasukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.

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

                    

4) Op Amp - LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Karakteristik penguat ideal adalah:

• Gain sangat besar (AOL >>). Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga, serta pada rentang frekuensi yang luas.
• Impedansi input sangat besar (Zi >>). Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.
• Impedansi output sangat kecil (Zo <<).

Konfigurasi PIN LM741:

Spesifikasi:

Respons karakteristik kurva I-O:

5) Sensor Touch

Merupakan sensor yang mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil.

Pin Out

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor Touch

Dapat dilihat bahwa pada grafik di atas saat sentuhan terdeteksi maka signal touch akan muncul.

6) Sensor Sound

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.

Pin OUT

Spesifikasi

•   Working voltage: DC 3.3-5V
•   Dimensions: 45 x 17 x 9 mm
•   Signal output indication
•   Single channel signal output
•   With the retaining bolt hole, convenient installation
•   Outputs low level and the signal light when there is sound

Grafik Respons Sensor Sound

7) Sensor Ultraviolet (APDS – 9002)

Sensor yang mendeteksi adanya cahaya terang dan gelap.

Pinout

Spesifikasi

Grafik Respon Sensor

8) Sensor Piezzo

Mendeteksi Adanya perubahan tekanan dan percepatan.

Spesifikasi:

Working Voltage: 3.3V or 5V

Working Current: <1mA

Operating Temperature Range: -10 ~ + 70

Pinout

Grafik Respon Sensor

9) Sensor Kelembaban

Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

Spesifikasi :

• Output analog
• Sensor kelembaban relatif
• Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
• Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
• Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

Grafik Respons Sensor

10. Transmisi Sistem Komputer Satelit

Mux juga digunakan untuk mentransmisikan data dari komputer satelit ke sistem di bumi menggunakan satelit GPS.

IC CD4052 adalah IC Multiplexer dan Demultiplexer tegangan tinggi berbasis CMOS. IC umumnya digunakan dalam rangkaian di mana MUX 4: 1 atau DEMUX 1: 4 diperlukan dalam Desain rangkaian Logika yang Dapat Diprogram. Ini dapat menangani tegangan analog dan digital sehingga dapat digunakan dalam konverter Analog ke Digital dan Digital ke Analog.

CD4052 as 4:1 Multiplexer:

    CD4052 dapat digunakan sebagai Multiplexer 4:1, yaitu dapat mengambil input dari 4-channel dan mengubahnya menjadi output saluran tunggal berdasarkan pin pilihan saluran. Dalam kasus kami empat saluran Input adalah X0Y0, X1Y1, X2Y2 dan X3 dan Y3 dan saluran output tunggal adalah X,Y. Output pada saluran tunggal ditentukan berdasarkan pin pilih saluran A dan B. Keadaan pin pilih dan pemilihan saluran ditunjukkan pada tabel di bawah ini:

A	B	Channel Selected
0	0	Channel 0
1	0	Channel 1
0	1	Channel 2
1	1	Channel 3

 The complete working of a 4:1 MUX using the CD4052 simulation is shown in the video below, the image here shows a snapshot of it.

Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, pin pemilihan saluran masing-masing adalah 1 dan 0 untuk A dan B. Artinya Saluran 1 yaitu X1 dan Y1 dipilih. Jadi input yang diberikan ke X1 dan Y1 direfleksikan pada pin X dan Y.

9. Demultiplexer IC 4052

Setelah memahami apa itu multiplexer, sebaiknya Anda memahami pula tentang apa itu demultiplexer. Sebab, kedua komponen ini kerap disandingkan dan saling berhubungan agar perintah yang dimasukkan oleh operator bisa diteruskan pada komponen komputer lainnya.

Pada komponen demultiplexer, terdapat satu jalur input dan banyak jalur output. Jalur input inilah yang akan dihubungkan dengan multiplexer.

Tanpa adanya kedua komponen tersebut, perintah yang dimasukkan oleh operator kemungkinan tidak berjalan dengan lancar, atau minimal sangat lambat. Dengan demikian, komponen itu diperlukan untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi kesalahan.

Ø  Klasifikasi Demultiplexer

• 1-16 Demultiplexer (4 Baris)
• 1-8   Demultiplexer (3 Baris)
• 1-4   Demultiplexer (2 Baris)
• 1-2   Demultiplexer (1 Baris)

Ø  Sirkuit Terpadu Demultiplexing

IC NO.	FUNGSI	OUTPUT
74139	Dual 1 : 4 Demux	Output berkebalikan dengan input
74156	Dual 1 : 4 Demux	Output merupakan open collector
74138	1 : 8 Demux	Output berkebalikan dengan input
74154	1 : 16 Demux	Output berkebalikan dengan input
74159	1 : 16 Demux	Output merupakan open collector dan sama dengan input

Fungsi Demultiplexer

Seperti yang sudah Anda ketahui, bahwa Demultiplexer memiliki satu jalur transisi input dan beberapa jalur output. Jalur output tersebut biasanya langsung terhubung dengan komponen penting dalam komputer.

Dapat disimpulkan bahwa, data berbentuk seri yang berasal dari mux akan dikonstruksi ulang menjadi berbentuk paralel. Kemudian, perintah atau data tersebut diteruskan pada perangkat yang bersangkutan.

Berikut ini merupakan aplikasi dari demultiplexer:

· Sistem Komunikasi

Demultiplexer menerima data dari multiplexer dan mengubahnya menjadi bentuk semula untuk kemudian diteruskan ke komponen komputer yang bersangkutan. Contohnya adalah video, data berupa gambar akan dikirimkan ke monitor, sedangkan suara akan diteruskan ke pengeras suara.

· Arithmetic Logic Unit (ALU)

ALU merupakan microprocessor yang berfungsi untuk melakukan perhitungan. Pada bagian ini, demultiplexer menyimpan output dari ALU ke unit penyimpanan atau register.

Aritmethic Logic Unit / John R. Southern @Flickr

Komponen multiplexer dan demultiplexer memiliki fungsi yang sangat krusial bagi perangkat komputer. Jika komponen penting ini di komputer Anda mengalami kerusakan, maka bagian lainnya tentu akan sangat terganggu. Bahkan, perintah sederhana seperti menyetel video sekalipun tidak akan terlaksana dengan baik.

CD4052 as 1:4 Demultiplexer:

    CD4052 dapat digunakan sebagai Demultiplexer 1:4 juga, yaitu dapat mengambil satu input dan menyediakan salah satu dari 4 saluran keluaran berdasarkan pin pilih saluran. Di sini pin input akan menjadi X dan Y. Pin output dapat berupa X0,Y0 atau X1,Y1 atau X2,Y2 atau X3,Y3 berdasarkan nilai yang ditetapkan pada pin A dan B. Kami telah membahas cara memilih saluran menggunakan pin A dan B pada tabel di atas.

    Gambar di atas menunjukkan simulasi CD4052 dalam rangkaian demultiplexer, cara kerja lengkapnya dapat ditemukan di video yang ditautkan di bawah ini. Seperti yang Anda lihat di sini, saluran 2 dipilih dengan menjadikan A sebagai 0 dan B sebagai 1. Dan karenanya input yang diberikan ke pin X dan Y direfleksikan pada pin saluran 2 X2 dan Y2 

4. Percobaan[kembali]

A) Prosedur Percobaan

• Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus

• Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
• Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
• Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh 
• Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian pada grden otomatis bekerja

B) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Prinsip Kerja

Sensor Sound mendeteksi suara yang kencang sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +5V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Rangkaian Buffer. Rumus tegangan outputnya adalah Vo = Vi Jadi di dapatkan Vo = +5V.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +5V yang lalu diumpankan ke X3 pada multiplexer IC 4052 lalu keluarannya x y menjadi inputan pada kaki x y pada delmultiplexer pada IC 4052  dan keluaran X3 lalu outputnya diumpankan ke resistor 14 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.77V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Sehingga Switch berpindah.

Namun, sensor ini harus bekerja bersamaan dengan sensor UV, dimana saat sensor UV mendeteksi pencahayaan yang terang sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +0.07V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non Inverting. Rumus tegangan outputnya adalah (V1-V2) * Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.07 - 0.06) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Tegangan dari detektor non inverting masuk ke Y3 pada multiplexer ic 4052 kemudian output pada ic 4052 menjadi input pada demultiplexer ic 4052 dan outputnya Y3 kemudian diumpankan ke Resistor 10 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga  motor yang berfungsi untuk membuka rollet ke atas akan on.

Selanjutnya, Sensor Touch mendeteksi sentuhan sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +5V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Rangkaian Buffer. Rumus tegangan outputnya adalah Vo = Vi Jadi di dapatkan Vo = +5V.

lalu tegangan masuk ke multiplexer ic 4052 masuk ke X3

Disini nilai tegangan outputnya adalah +5V yang lalu diumpankan ke resistor 14 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.80V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah.

Namun, sensor ini juga harus bekerja bersamaan dengan sensor UV, dimana saat sensor UV tidak mendeteksi cahaya atau tegangan yang dihasilkan < +0.7V maka tegangan di kaki non inverting lebih kecil dari kaki inverting, sehingga nilai outputnya akan mendekati tegangan Vsat- yaitu sebesar -4.02V dan transistor tidak akan on sehingga switch pada relay berada di kanan. Sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian penutup rollet. Sehingga Maka motor yang berfungsi untuk menutup rollet ke bawah akan on.

Terdiri atas 1 sensor yaitu sensor UV. Saat sensor UV mendeteksi cahaya yang cukup pada pagi hari, maka motor yang berguna menggerakkan gorden terbuka akan on. Saat Sensor UV tidak mendeteksi cahaya lagi pada malam hari, maka lampu hidup menerangi ruangan dan motor yang berguna untuk menutup gorden tertutup akan on.

Sensor Ultraviolet mendeteksi pencahayaan yang terang sehingga tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +0.07V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.07 - 0.06) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +3.95V yang lalu diumpankan ke Resistor 10 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah. Maka motor yang berfungsi untuk membuka gorden akan hidup dan gorden terbuka.

Sebaliknya jika sensor tidak mendeteksi cahaya atau tegangan yang dihasilkan < +0.7V maka tegangan di kaki non inverting lebih kecil dari kaki inverting, sehingga nilai outputnya akan mendekati tegangan Vsat- yaitu sebesar -4.02V dan transistor tidak akan on sehingga switch pada relay tidak berpindah dan motor untuk menutup gorden berjalan.

Terdiri atas 2 sensor, yaitu kelembaban dan sensor piezzo. Sensor kelembaban akan bekerja pada nilai batasan 55 dimana jika nilai kelembaban >55 maka motor yang berguna untuk membuka jendela akan on. Jika kelembaban <55 maka motor yang berguna untuk menutup jendela akan on.

Sensor Piezzo disini akan mengontrol kerja sensor kelembaban, dimana jika kelembaban >55 dan jendela terbuka, namun terdeteksi angin kencang di luar ruangan sehingga memberikan tekanan yang cukup bagi sensor piezzo untuk aktif, maka jendela yang sebelumnya terbuka akan dipaksa untuk menutup. 

Sensor Kelembaban mendeteksi kelembaban udara di dalam ruangan. Jika kelembaban >55 maka  tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +2.51V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (2.53-2.50)*200.000 = 6000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +3.99V yang lalu diumpankan ke resistor 21 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.75V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah. Maka motor yang berfungsi untuk membuka jendela akan hidup dan jendela terbuka.

Sebaliknya jika sensor mendeteksi kelembaban <55 maka tegangan yang dihasilkan +2.47V. Maka tegangan di kaki non inverting lebih kecil dari kaki inverting, sehingga nilai outputnya akan mendekati tegangan Vsat- yaitu sebesar -4.01V dan transistor tidak akan on sehingga switch pada relay tidak berpindah dan motor untuk menutup jendela berjalan.

Kemudian untuk rangkaian Sensor Piezzo akan digunakan dalam mendeteksi perubahan tekanan diakibatkan perubahan kecepatan angin di luar ruangan. Saat tegangan yang terdeteksi mencapai nilai +3.82V. Tegangan akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp. Disini digunakan Detektor Non-Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan 3.82-2.50 = +1.32V dikali 200.000 = 2640 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+.

Disini nilai tegangan outputnya adalah +3.99V yang lalu diumpankan ke resistor 17 dan diumpankan ke kaki base transistor.

Disini terdeteksi Vbe sebesar +0.71V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V.

Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground.

Akibat dari relay telah dialiri arus, maka switch akan berpindah. Akibatnya jendela yang sedang terbuka akan dipaksa menutup dengan memutus rangkaian loop pembuka jendelanya dan mengalirkan arus dari baterai 5 ke motor penutup jendela serta LED. Sehingga motor on, jendela tertutup, dan lampu ruangan hidup.

C) Vidio

Video Simulasi

Video Penjelasan

5. File Download [kembali]

HTML

Simulasi rangkaian proteus

Video simulasi rangkaian

Datasheet battery

Datasheet resistor

Datasheet op amp

Datasheet motor

Datasheet switch

Datasheet relay

Datasheet transistor

Datasheet UV sensor

Datasheet touch sensor

Datasheet Sound sensor

Datasheet Kelembaban sensor

Datasheet Piezzo sensor

Library proteus touch sensor

Library proteus Sound sensor