Aplikasi Flip-Flop

     

 

1. Tujuan [kembali]

     a. Mengetahui pengertian Sensor PIR, Sensor Touch, Sensor IR Obstacle, dan Sensor Tekanan MPX4250

     b. Mengetahui Sensor PIR, Sensor Touch, Sensor IR Obstacle, dan Sensor Tekanan MPX4250 dengan proteus

     c. Mengetahui pengaplikasian dari Flip-Flop

2. Alat dan Bahan [kembali]

    Alat:

    1. Battery

Gambar 1. Baterai 
2. Power Supply



Gambar 2. Power Suply dan Spesifikasinya

3. DC Voltmeter

Gambar 3. DC Voltmeter dan Spesifikasinya

4. Ground


Gambar 4. Ground 

 

Bahan:

3. Resistor






   4. Inverter NOT (IC 74HC05)
 

Spesifikasi IC inverter yang dijual dipasaran:

Adapan IC inverter gerbang logika NOT yang tersedia yaitu :

    TTL Logic NOT Gates

    74LS04 Hex Inverting NOT Gate

    74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate

    74LS1004 Hex Inverting Drivers

    CMOS Logic NOT Gates

    CD4009 Hex Inverting NOT Gate

    CD4069 Hex Inverting NOT Gate

 
5.Gerbang Logika NOR (IC 7402)

  Spesifikasi:

·                     Tegangan Suply: 7 V

·                    Tegangan input: 5.5 V

·                    Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat

·                    Kiasaran suhu penyimpanan: -65 derjat sampai 150 derjat celcius.

6.Transistor (BC547)


Spesifikasi Transistor:

1. DC Current gain(hfe) maksimal 800

2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA

3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V

4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA


7. JK flip-flop (IC 74111)

 


8. Encoder (IC 74147)

9. IC Counter (IC 4026)


10. Logic State




Komponen Input :

11. Sensor PIR

Konfigurasi Pin :


      Spesifikasi :

1. Vin : DC 5V 9V.

2. Radius : 180 derajat.

3. Jarak deteksi : 5 7 meter.

4. Output : Digital TTL.

5. Memiliki setting sensitivitas.

6. Memiliki setting time delay.

7. Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.

8. Berat : 10 gr.


 

12. Touch sensor

Spesifikasi sensor touch:



Komponen Output :

13. Led


Datasheet LED 

14. 7 Segment Cathoda


3. Dasar Teori [kembali]

  • Resistor


 

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

 
  • Transistor

Transistor NPN



Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.


Transistor PNP



Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.

Transistor sebagai saklar

Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;

Rb = Vbe / Ib

Transistor sebagai penguat

Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.

DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)


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.


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.

  •  Inverter NOT( IC 74HC05)

Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.



Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1


  • JK flip-flop (IC 74111)

JK flip-flop sering diaplikasikan sebagai komponen dasar suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter). JK flip flop dalam penyebutanya di dunia digital sering di tulis dengan simbol JK -FF. Dalam artikel yang sedikit ini akan diuraikan cara membangun sebuah JK flip-flop menggunakan komponen utama berupa RS flip-flop. Rangkaian Dasar JK Flip-Flop

Gambar Rangkaian Dasar D Flip-Flop.





Gambar rangkaian diatas memperlihatkan salah satu cara untuk membangun sebuah flip-flop JK, J dan K disebut masukan pengendali karena menentukan apa yang dilakukan oleh flip-flop pada saat suatu pinggiran pulsa positif diberikan. Rangkaian RC mempunyai tetapan waktu yang sangat pendek, hal ini mengubah pulsa lonceng segiempat menjadi impuls sempit. Pada saat J dan K keduanya 0, Q tetap pada nilai terakhirnya. Pada saat J rendah dan K tinggi, gerbang atas tertutup, maka tidak terdapat kemungkinan untuk mengeset flip-flop. Pada saat Q adalah tinggi, gerbang bawah melewatkan pemicu reset segera setelah pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya tiba. Hal ini mendorong Q menjadi rendah . Oleh karenanya J = 0 dan K=1 berarti bahwa pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya akan mereset flip-flopnya. Pada saat J tinggi dan K rendah, gerbang bawah tertutup dan pada saat J dan K keduanya tinggi, kita dapat mengeset atau mereset flip-flopnya. Untuk lebih jelasnya daat dilihat pada tabel kebenaran JK flip-flop berikut.




  • Encoder (IC 74147)
 Encoder adalah suatu rangkaian logika yang berfungsi untuk mengkonversikan kode yang lebih dikenal oleh manusia ke dalam kode yang kurang dikenal manusia. Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. Encoder berfungsi sebagai rangakain untuk mengkodekan data input mejadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dalam rangkaian digital adalah rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki output sedikit dalam format bilangan biner. Encoder akan mengkodekan setiap jalur input yang aktif menjadi kode bilangan biner. Dalam teori digital banyak ditemukan istilah encoder seperti “Desimal to BCD Encoder” yang berarti rangkaian digital yang berfungsi untuk mengkodekan line input dengan jumlah line input desimal (0-9) menjadi kode bilangan biner 4 bit BCD (Binary Coded Decimal). Atau “8 line to 3 line encoder” yang berarti rangkaian encoder dengan input 8 line dan output 3 line (3 bit BCD). 

Blog Diagram Digital Encoder
 
 Encoder 4 to 2

 
Encoder 8 to 3 (Octal to Biner Encoder)

 

Encoder 10 to 4 (Decimal to BCD Encoder)


 

Tabel Kebenaran Rangkaian
 
Encoder 4 to 2

 
Encoder 8 to 3 (Octal to Biner Encoder)
 

 
Encoder 10 to 4 (Decimal to BCD Encoder)


  • IC Counter (IC 4026)

IC CD4026 adalah IC yang dapat melakukan fungsi penghitung serta Driver 7-segmen. Satu IC tunggal dapat digunakan untuk menghitung dari nol (0) hingga sembilan (9) secara langsung pada tampilan 7-segmen tipe Common Cathode. Hitungannya dapat ditingkatkan hanya dengan memberikan pulsa clock yang tinggi; juga lebih dari satu digit (0-9) dapat dibuat dengan mengalirkan lebih dari satu IC CD4026. Jadi jika Anda memiliki tampilan 7-segmen (CC) di mana Anda harus menampilkan angka-angka yang dihitung berdasarkan beberapa kondisi, maka IC ini akan menjadi pilihan yang tepat.

IC CD4026 dapat bekerja dari 3V hingga 15V, tetapi biasanya diberi daya dengan + 5V ke pin Vdd / Vcc dan pin Ground / Vss terhubung ke ground. IC memiliki 7 pin keluaran yang diberi nama dari Out A sampai Out G yang langsung dihubungkan ke display 7 segmen. Pin penghambat clock (pin 2) harus dijaga rendah (ground / 0V) agar sinyal clock dapat dikirim ke IC juga pin Enable Input (pin 3) harus dibuat tinggi (+ 5V) sehingga output pin (Out A ke G) dapat diaktifkan.

Pin 7-segmen akan menambah hitungan dengan satu angka setiap kali pin jam (pin 1) dibuat tinggi. Sumber jam ini dapat diperoleh dari IC 555 atau IC digital lain yang kompatibel dengan TTL. Mereka hanya perlu menghasilkan pulsa tegangan rendah 0V dan tegangan tinggi 5V. Di rangkaian di bawah ini saya telah menggunakan sumber clock 1Hz untuk menambah hitungan. Jadi angka tersebut akan bertambah untuk setiap (T = 1 / F) 1 detik.

Pin Reset (pin 15) digunakan untuk mengatur ulang hitungan kembali ke nol saat dibuat tinggi. Ada tiga pin keluaran lainnya (pin 5,4,14) yang hanya akan digunakan ketika IC perlu di-cascade. Pin Carry over (CO - pin 5) akan tetap tinggi secara default, tetapi ketika hitungan mencapai “9” itu akan memberikan pulsa kecil dan penghitungan akan berlanjut dari “0” lagi. Pulsa kecil ini dapat digunakan untuk menggerakkan pin jam dari IC bertingkat untuk menampilkan lebih dari satu digit. Pin Direct Enable output (DEO) akan selalu tetap tinggi, untuk mengaktifkan IC berjenjang, jika tersedia. Pin segmen C yang tidak dilapisi (pin 14) digunakan untuk operasi pembagian apa pun; pin ini akan tetap tinggi secara default dan akan rendah saat hitungan mencapai "2".


  •  LED
LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.


Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

Tegangan Maju LED
  • Logic State

status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.

  • Sensor PIR

 Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

 a. Lensa Fresnel

Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.

b. IR Filter

IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.

c. Pyroelectric Sensor

Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32˚C, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

d. Amplifier

Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.

e. Komparator

Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.



Pada grafik tersebut ; (a) Arah yang berbeda mengasilkan tegangan yang bermuatan berbeda ; (b) Semakin dekat jarak objek terhadap sensor PIR, maka semakin besar tegangan output yang dihasilkan ; (c) Semakin cepat objek bergerak, maka semakin cepat terdeteksi oleh sensor PIR karena infrared yang ditimbulkan dengan lebih cepat oleh objek semakin mudah dideteksi oleh PIR, namun semakin sedikit juga waktu yang dibutuhkan karena sudah diluar jangkauan sensor PIR. 

Grafik Respon :

 

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.

  • Sensor touch

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat 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 (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.



Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

Sensor  Sentuh Kapasitif

Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.

Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

Sensor Sentuh Resistif

Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

 Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).

 Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

Grafik Respon Sensor Touch:



  • 7 Segment Anoda

Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.

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



Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

4. Prosedur Percobaan [kembali]

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus

4. pasang Gerbang NOR, dan Sensor pir,Touch Sensor, resistor , inverter ,seven segment, IC counter 4026, relay, motor dc, logic state, dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

6. Atur nilai resistor serta logic state

7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup(motor dc,lampu,led) dan seven segment menyala maka rangkaian bisa digunakan


5. Prinsip kerja [kembali]

Gambar Rangkaian Simulasi


Prinsip Kerja Rangkaian

Pada rangkaian diatas menggunakan sensor touch sebagai penghidup stopwatch otomatis dengan menggunakan  IC counter 4026 yang ditampilkan di seven segment common catoda. dan sensor PIR sebagai pendeteksi olahragawan yang lewat secara otomatis dengan menggunakan IC counter 74147 yang ditampilkan di seven segmen BCD.

Apabila sensor touch berlogika 1 maka output sensor akan di umpankan ke jk FF kaki J yang berlogika 1. maka tegangan output sebesar 5v masuk ke resistor 10k dimana tegangan setelah melewati resistor adalah sebesar  4,98v atau lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor Q1 sebesar 0,7v sehingga transistor menjadi ON, dengan aktifnya transistor maka ada arus dari 5v supply melewati collector terus ke emittor terus terjadi percabangan yang satu ke resistor 10k terus ke ground dan yang satunya lagi ke kaki DEI atau kaki on dari IC counter 4026 sehingga ic tersebut akan mengcounter dimulai dari angka 1-9 kemudian output dari IC 4026 yang pertama terhubung dengan pin CLK IC 4026 yang kedua sehingga IC tersebut akan melanjutkan perhitungan dimulai dari 1-9 setelah melewati 9 maka akan dilanjutkan perhitungannya oleh IC 4026 counter MENIT karena output dari IC counter 4026 SECOND terhubung dengan CLK IC 4026 MENIT sehingga berfungsi melanjutkan perhitungan sampai selesai. 

namun apabila sensor touch berlogika 0 maka tidak ada tegangan yang melewati resistor R1 sehingga tidak ada tegangan di kaki base transistor Q1 sehingga transistor tidak aktif, dengan tidak aktifnya transistor maka tidak ada arus yang melewati kaki emitter sehingga IC counter 4026 MILISECOND tidak dapat aktif atau perhitungan counter akan berhenti sehingga stopwatch dalam keadaan berhenti menghitung.

apabila pada sensor PIR terdeteksi adanya gelakan yang melewati sensor PIR (berlogika 1)
maka tegangan output sebesar 5v masuk ke resistor 10k dimana tegangan setelah melewati resistor adalah sebesar  4,98v atau lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor Q1 sebesar 0,7v sehingga transistor menjadi ON, dengan aktifnya transistor maka ada arus dari 5v supply melewati collector terus ke emittor terus terjadi percabangan yang satu ke resistor 10k terus ke ground dan yang satunya lagi ke gerbang NOR yang mana 1 kaki iput dari gerbang NOR terhubung secara seri dengan PIN Reset pada IC Counter 4026 sehingga rangkaian counter akan otomatis di reset kembali menjadi 0 dan salah satu kaki input dari gerbang NOR berlogika 1 yang terhubung dengan ground. karena prinsip dari gerbang NOR adalah sama dengan gerbang OR yang bedanya hasil penjumlahan gerbang NOR di inverter sehingga logika 0 + 1 = 1 untuk gerbang OR di inverter menjadi logika 0 Sehingga mengaktifkan IC 74147 karena output dari gerbang NOR terhubung dengan kaki 1 dari ic 74147 sehingga menghasilkan output logika 1110 yang kemudian di inverter sehingga menghasilkan logika 0001 yang mana apabila dikonversi ke bilangan desimal menjadi 1 sehingga ditampilkan oleh seven segment yaitu angka 1. menandakan terdeteksi olahragawan yang lewat.   

namun apabila sensor PIR berlogika 0 maka tidak ada tegangan yang melewati resistor R3 sehingga tidak ada tegangan di kaki base transistor Q2 sehingga transistor tidak aktif, dengan tidak aktifnya transistor maka tidak ada arus yang melewati kaki emitter sehingga percabangan pada gerbang NOR akan berlogika 00 dimana pada penjumlahan gerbang OR 0 + 0 = 0 diinverter menjadi logika 1 masuk ke IC 74147 sehingga IC tersebut tidak aktif karena kondisi IC 74147 adalah aktif rendah sehingga apabila input yang masuk adalah logika 1 maka ic tersebut tidak dapat aktif, dengan tidak aktifnya IC 74147 maka output dari IC 74147 akan berlogika 1111 kemudian masuk ke kaki input inverter menghasilkan logika 0000 yang mana apabila dikonversi ke bilangan desimal menjadi 0 sehingga angka yang ditampilkan oleh seven segment adalah angka 0 menandakan tidak terdeteksi olahragawan yang lewat.

Prinsip JK FF adalah ketika pin J dan K sama-sama berlogika 1 maka kondisi ini disebut kondisi toogle yang mana apabila pada clk diberi sinyal pulsa maka output Q dan Q not akan secara bergantian berlogika dari 0-1 dan dari 1-0 hal ini menandakan terdeteksi olahragawan yang melewati garis finish.

6. Video [kembali]





7. Download File [kembali]

Download HTML dan Materi

Download Rangkaian Proteus [Download]

Download Datasheet Sensor PIR [Download]

Download Datasheet Sensor Infrared [Download]

Download Video Rangkaian

Download Library Sensor IR

Download Library Sensor touch

Download Datasheet sensor touch

Download Data Sheet Diode

Download Data Sheet Resistor

Download Data Sheet Relay

Download Data SheetTransistor BC547

Data Sheet Inverter NOT(IC 74HC05)

Data Sheet Gerbang AND(IC 7408)

Download Data Sheet Motor DC

Download Data Decoder (IC7447)

Download Data Sheet 7 Segment









Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Entri yang Diunggulkan

APLIKASI HPF +60DB/DEC DENGAN GENERATOR SINYAL

[MENUJU AKHIR] APLIKASI HPF +60DB/DEC DENGAN GENERATOR SINYAL DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. P...