Aplikasi Kontrol Lift



1. Tujuan [Daftar]
1. Mendesain rangkaian Kontrol Lift.
2. Menjelaskan cara kerja rangkaian Kontrol Lift.
3. Melakukan simulasi rangkaian Kontrol Lift.

2. Alat dan Bahan [Daftar]
2.1 Alat [Daftar]
1. Power Supply DC
Berfungsi untuk mensuplai tegangan DC pada rangkaian.

2. Voltmeter
Berfungsi untuk mengukur tegangan pada rangkaian.

3. Amperemeter
Berfungsi untuk mengukur arus pada rangkaian.

2.2 Bahan [Daftar]
1. Resistor dan potensiometer

*Resistor 1k Ohm
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian.
Potensiometer merupakan jenis Variable Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah-ubah dengan cara memutar porosnya melalui sebuah tuas.

Fitur Potensiometer:
1. Rating daya 0.3W
2. Tegangan input maksimal 200V DC
3. Kemampuan putaran 2 juta kali

Datasheet Resistor

ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).


Datasheet Potensiometer

2. Transistor NPN (BC548/BC547)
Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.

Fitur:
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

Datasheet Transistor BC548 dan BC547

3. Encoder (IC 74147)


Tabel Kebenaran


Fitur:
1. Encode 10-Line Decimal to 4-Line BCD
2. Applications: Keyboard Encoding and Range Selection

Datasheet Encoder IC 74147


4. Decoder (BCD to Seven Segment IC 74LS47)


Tabel Kebenaran


Fitur:
1. Open-collector outputs
2. Drive indicator segments directly
3. Cascadable zero-suppression capability
4. Lamp test input

Datasheet Decoder IC 74LS47


5. D Flip-Flop (IC 4013)


Konfigurasi Pin:


Fitur:
1. Asynchronous Set-Reset Capability
2. Static Flip-Flop Operation
3. Medium-Speed Operation: 16 MHz (Typical) Clock Toggle Rate at 10-V Supply
4. Standardized Symmetrical Output Characteristics
5. Maximum Input Current Of 1-µA at 18 V Over Full Package Temperature Range: 100 nA at 18 V and 25°C
6. Noise Margin (Over Full Package Temperature Range): # 1 V at VDD = 5 V # 2 V at VDD = 10 V # 2.5 V at VDD = 15 V

Datasheet D-FF IC 4013


6. NOT Gate (IC 4049)


Konfigurasi Pin:



Fitur:
1. Input supply voltage ranges from 3v (min.) to 18v (max.)
2. Supply current 50mA (max.)
3. Ambient Temperature ranges from -40 to +85°C
4. Input capacitance is 22.5pf (max.)
5. As input voltage increase from 5v to 15v, output current sink also vary from 1.8 to 26mA

Datasheet NOT Gate IC 4049


7. AND Gate (IC 4081)

AND adalah suatu gerbang yang bertujuan untuk menghasilkan logika output berlogika 0 apabila salah satu, sebagian atau semua inputnya berlogika 0 dan sebaliknya output berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1.

Konfigurasi Pin (4081):

Fitur:
1. Medium-Speed Operation - tPHL = 60 ns at VDD = 10V
2. 100% tested for quiescent current at 20V
3. Maximum input current of 1uA at 18V over full package-temperature range; 100 nA at 18V and 25C
4. Noise margin (full package-temperature range) = 1V at VDD=5V, 2V at VDD=10V, 2.5V at VDD=15V
5. Standarized, symmetrical output chareacteristics
6. 5V, 10V, and 15V parametric ratings

Datasheet IC 4081

8. Switch dan Button
Berfungsi sebagai pemutus arus pada rangkaian.

9. Relay
Berfungsi sebagai switch yang bekerja jika kumparan dialiri arus.

Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit

Datasheet Relay

10. Flame Sensor

Flame.

Fitur:
1. Detects a flame or a light source of a wavelength in the range of 760nm-1100 nm
2. Detection distance: 20cm (4.8V) ~ 100cm (1V)
3. Detection angle about 60 degrees, it is sensitive to the flame spectrum.
4. Comparator chip LM393 makes module readings stable.
5. Adjustable detection range.
6. Operating voltage 3.3V-5V
7. Digital and Analog Output
8. Power indicator and digital switch output indicator

Grafik Respon Sensor


Datasheet Flame Sensor



11. IR Sensor

IR.

Fitur:
1. Tegangan operasi 5V
2. Jangkauan hingga 20cm
3. Rentang penginderaan dapat disesuaikan
4. Arus suplai 200mA

Datasheet IR Sensor



12. Sensor PIR
Sensor PIR menggunakan objek di dekatnya sebagai sumber atau transmitter inframerah. Objek-objek di dekat sensor ini memancarkan energi yang dideteksi oleh IR Reciever.

Fitur:
1. Tegangan 5V-20V
2. Konsumsi arus 65mA
3. Waktu delay dapat disesuaikan (0.3-5min)
4. Waktu penguncian 0.2 detik
5. Metode trigger; L-nonaktifkan trigger berulang; H aktifkan trigger berulang
6. Jangkauan kurang dari 120 derajat, 7 meter
7. Temperatur -15°C hingga 70°C

Datasheet PIR

13. LED
Berfungsi untuk lampu indikator ketinggian air pada rangkaian.

Datasheet LED

14. Buzzer

Berfungsi sebagai indikator yang hidup jika ada binatang yang mendekat.

Fitur:
1. Tegangan operasi 4-8V DC
2. Arus <30ma br=""> 3. Frekuensi resonansi 2300Hz

15. Seven Segment


7-Segment.

Fitur:
1. Available in two modes Common Cathode (CC) and Common Anode (CA)
2. Available in many different sizes like 9.14mm,14.20mm,20.40mm,38.10mm,57.0mm and 100mm (Commonly used/available size is 14.20mm)
3. Available colours: White, Blue, Red, Yellow and Green (Res is commonly used)
4. Low current operation
5. Better, brighter and larger display than conventional LCD displays.
6. Current consumption : 30mA / segment
7. Peak current : 70mA

Datasheet 7-Segment



16. Motor DC

Digunakan sebagai motor yang menggerakkan solar cell untuk mencari cahaya matahari. Motor DC normal hanya memiliki dua terminal. Karena terminal ini dihubungkan bersama hanya melalui kumparan, mereka tidak memiliki polaritas. Membalikkan koneksi hanya akan membalikkan arah motor.
Fitur:


3. Dasar Teori [Daftar]
1. Resistor
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.


*www.teknikelektronika.com

Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.
Contoh pada resistor di atas nilai resistansi resistor adalah 134 Ohm.

Resistor Seri            Resistor Paralel
    

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


3. Transistor NPN (BC548 dan BC547)
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 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 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)


4. 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.


Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.

Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit

5. Motor DC
Untuk membuatnya berputar hubungkan saja sisi positif (+) baterai ke satu terminal dan tanda Negatif (-) baterai ke ujung lainnya dan motor akan berputar. Jika ingin membalik kecepatan motor cukup tukar terminal dan arahnya juga akan dibalik. Untuk mengontrol kecepatan motor variasikan tegangan yang disuplai ke Motor, cara termudah untuk melakukannya adalah menggunakan Potensiometer.
Cara kerja motor DC


6. Sensor PIR HC-SR501(Passive Infrared)
Sensor PIR itu sendiri memiliki dua slot di dalamnya, masing-masing slot terbuat dari bahan khusus yang sensitif terhadap IR. Ketika sensor dalam keadaan idle, kedua slot mendeteksi jumlah IR yang sama, jumlah sekitar terpancar dari ruangan atau dinding atau di luar ruangan. Ketika tubuh hangat seperti manusia atau hewan lewat, ia pertama-tama memotong setengah dari sensor PIR, yang menyebabkan perubahan diferensial positif antara kedua bagian. Ketika tubuh hangat meninggalkan daerah penginderaan, kebalikannya terjadi, di mana sensor menghasilkan perubahan diferensial negatif. Pulsa perubahan inilah yang terdeteksi.

Fitur:
1. Tegangan 5V-20V
2. Konsumsi arus 65mA
3. Waktu delay dapat disesuaikan (0.3-5min)
4. Waktu penguncian 0.2 detik
5. Metode trigger; L-nonaktifkan trigger berulang; H aktifkan trigger berulang
6. Jangkauan kurang dari 120 derajat, 7 meter
7. Temperatur -15°C hingga 70°C


Skematik Sensor

7. IR Obstacle Sensor
Sensor IR adalah sensor yang dapat mendeteksi objek yang berada di depannya. Sensor Infrared digunakan untuk mendeteksi gelombang inframerah yang dipantulkan dari IR LED menuju benda di dekatnya dan pantulannya diterima oleh IR Photodioda.

Fitur:
1. Tegangan operasi 5V
2. Jangkauan hingga 20cm
3. Rentang penginderaan dapat disesuaikan
4. Arus suplai 200mA

8. Flame Sensor
Dalam suatu proses pembakaran pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detector dapat mendeteksi hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector. Sensor nyala api ini mempunyai sudut pembacaan sebesar 60 derajat, dan beroperasi normal pada suhu 25 – 85 derajat Celcius. Adapun unit flame detector dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
1. Pin1 (pin VCC): Suplai tegangan dari 3.3V ke 5.3V
2. Pin2 (GND): Ini adalah pin ground
3. Pin3 (AOUT): Ini adalah pin keluaran analog (MCU.IO)
4. Pin4 (DOUT): Ini adalah pin keluaran digital (MCU.IO)

Spesifikasi
1. Keluaran = Digital (D0)
2. Output Digital: 0 dan 1
3. Tegangan operasi: 3.3V hingga 5V
4. Format keluaran: Output digital (TINGGI / RENDAH)
5. Rentang deteksi panjang gelombang: 760nm hingga 1100nm
6. Menggunakan komparator LM393
7. Sudut deteksi: sekitar 60 derajat
8. Sensitivitas yang dapat disesuaikan melalui potensiometer
9. Arus Keluaran Maksimum: 15 mA
10. Indikator lampu LED: daya (merah) dan output switching digital (hijau)
11. Api yang lebih ringan mendeteksi jarak 80cm

Cara kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap nyala api untuk mencegah kebakaran, yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala apiyang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optic kemudian hasil pendeteksian itu akan diteruskan ke Microprosessor yang ada pada unit flame detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut dengan sistem delay selama 2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.

Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.

9. Encoder (IC 74147)
Encoder adalah kebalikan dari decoder, encoder 10 line (desimal) ke BCD 74147 adalah sebuah chip IC yang berfungsi untuk mengokdekan 10 line jalur input (desimal) menjadi data dalam bentuk BCD (Binary Coded decimal). IC encoder 74147 merupakan encoder data desimal menjadi data BCD dengan input aktif LOW dan output 4 bit BCD aktif LOW. Encoder desimal ke BCD ini sering kita perlukan pada saat perancangan suatu perangkat digital dan kita mengalami kekurangan port atau jalut untuk input saklarnya. IC encoder 74147 merupakan IC dalam keluarga TTL yang bekerja dengan tegangan sumber + 5 volt DC. Konfigurasi pin dan tabel kebenaran dari encoder TTL 10 line (desimal) ke BCD IC 74147 dapat dilihat pada gambar berikut.

Konfigurasi Pin Dan Tabel Kebenaran Encoder 74147
Home » Komponen » Encoder 10 Line (Desimal) Ke BCD 74147 Encoder 10 Line (Desimal) Ke BCD 74147 Friday, March 26th 2021. | Komponen, Teori Elektronika Mesothelioma Law Firm, Sell Annuity Payment Encoder adalah kebalikan dari decoder, encoder 10 line (desimal) ke BCD 74147 adalah sebuah chip IC yang berfungsi untuk mengokdekan 10 line jalur input (desimal) menjadi data dalam bentuk BCD (Binary Coded decimal). IC encoder 74147 merupakan encoder data desimal menjadi data BCD dengan input aktif LOW dan output 4 bit BCD aktif LOW. Encoder desimal ke BCD ini sering kita perlukan pada saat perancangan suatu perangkat digital dan kita mengalami kekurangan port atau jalut untuk input saklarnya. IC encoder 74147 merupakan IC dalam keluarga TTL yang bekerja dengan tegangan sumber + 5 volt DC. Konfigurasi pin dan tabel kebenaran dari encoder TTL 10 line (desimal) ke BCD IC 74147 dapat dilihat pada gambar berikut. Konfigurasi Pin Dan Tabel Kebenaran Encoder 74147

Konfigurasi pin dan tabel kebenaran encoder 74147 diatas diambil dari datasheet IC 74147. IC 74147 memiliki 16 pin dengan kemasan IC DIP. Encoder IC 74147 memiliki 9 jalur input desimal 1 sampai 9 aktif LOW dan 4 jalur output BCD aktif LOW. Tegangan sumber untuk IC 74147 diberikan melalui pin Vcc (+5 volt DC) dan pin GND (ground). Input pada encoder IC 74147 ini di simbolkan dengan input 1 sampai 9 dan jalur output BCD 4 bit disimbolkan dengan Q0 sampai Q3. Pada tabel kebenaran encoder IC 74147 terdiri dari data jalur input 9 line (1 – 9) aktif LOW, 4 bit output (Q0, Q1, Q2, Q3) BCD aktif LOW dan nilai logika negatif BCD. Kode H (HIGH) mereprentasikan kondisi logika 1 (HIGH), L merepresentasikan logika 0 (LOW) dan kode X adalah don’t care yaitu tidak berpengaruh terhadap proses encoding data desimal ke BCD IC Encoder 74147.

Rangkaian gerbang logika pada encoder 74147

11. D Flip-Flop (IC 4013)

Data flip-flop merupakan pengembangan dari RS flip-flop, pada D flip-flop kondisi output terlarang (tidak tentu) tidak lagi terjadi. Data flip-flop sering juga disebut dengan istilah D-FF sehingga lebih mudah dalampenyebutannya. Data flip-flop merupakan dasar dari rangkaian utama sebuah memori penyimpan data digital. Input atau masukan pada RS flip-flop adalah 2 buah yaitu R (reset) dan S (set), kedua input tersebut dimodifikasi sehingga pada Data flip-flop menjadi 1 buah input saja yaitu input atau masukan D (data) saja. Model modifikasi RS flip-flopmenjadi D flip-flop adalah dengan penambahan gerbang NOT (Inverter) dari input S ke input R pada RS flip-flop seperti telihat pada gambar dasar D flip-flop berikut.

Gambar Rangkaian Dasar D Flip-Flop.
Pada gambar diatas input Set (S) dihubungkan ke input Reset (R) pada RS flip-flop menggunakan sebuah inverter sehingga terbentuk input atau masukan baru yang diberi nama input Data (D). Dengan kondisi tersebut maka RS flip-flop berubah menjadi Data Flip-Flop (D-FF). Pada perkembanganya D flip flop ini ditambahkan dengan input atau masukan control berupa enable/clock seperti ditunjukan pada gambar berikut.

Gambar Data Flip-FLop Dengan Enable/Clock.
Gambar diatas memperlihatkan Data flip-flop yang dilengkapi denganmasukan enable/clock. Fungsi input enable/clock diatas adalah untuk menahan data masukan pada jalur Data (input D) agar tidak diteruskan ke rangkaian RS flip-flop. Prinsip kerja dari rangkaian Data flip-flop dengan clock diatas adalahsebagai berikut. Apabila input clock berlogika 1 “High” maka input pada jalur data akan di teruskan ke rangkaian RS flip flop, dimana pada saat input jalur Data 1 “High” maka kondisi tersebut adalah Set Q menjadi 1 “High” dan pada saat jalur Data diberikan input 0 “Low” maka kondisi yang terjadi adala Reset Q menjadi 0 “Low”. Kemudian Pada saat input Clock berlogika rendah maka data output pada jalur Q akan ditahan (memori 1 bit) walaupun logika pada jalur input Data berubah. Kondisi inilah yang disebut sebagai dasar dari memor 1 bit. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel Data flip-flop berikut.

Dari tabel kebenaran diatas terlihat bahwa Data flip-flop merupakan dasar dari pembuatan memori digital 1 bit. Data Flip-flop sering juga disebut sebagai D-latch.

12. NOT Gate (IC )

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

13. AND Gate (IC )

Gerbang AND atau disebut juga "AND GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang AND berikut.

Pada gerbang logika AND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah tanda titik (.) atau bisa juga dengan tanpa tanda titik, contohnya seperti Z = X.Y atau Z = XY.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang AND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang AND akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 1" sebalikanya "Gerbang AND akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu masukannya merupakan logika 0"

Adapun gerbang logika AND terdiri dari gerbang logika AND 2 input dan 3 input.


4. Percobaan [Daftar]
4.1 Prosedur Percobaan [Daftar]
Prosedur
1. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar.
2. Hubungkan sumber ke vcc pada rangkaian.
3. Hubungkan voltmeter dan amperemeter untuk pengukuran pada rangkaian.
4. Mulai simulasi rangkaian dan aktifkan sensor secara bergantian.

4.2 Rangkaian Simulasi [Daftar]
RANGKAIAN

PRINSIP KERJA RANGKAIAN
Flame Sensor
Flame sensor digunakan sebagai pendeteksi api yang digunakan untuk mengaktifkan led peringatan dan memadamkan api jika terjadi kebakaran. Jika flame sensor mendeteksi adanya api maka output sensor akan berlogika 1 (HIGH : 5V) sehingga arus dari output sensor akan mengalir melalui resistor R7 menuju base transistor Q13. Karena basis transistor sudah dialiri arus dan tegangannya >0.7V maka transistor aktif sehingga arus dari VCC dapat mengalir ke relay menuju collector Q13, emitter Q13 dan ke ground. Karena kumparan relay sudah dialiri arus maka switch relay akan berpindah posisi sehingga arus dari VCC dapat mengalir ke motor pompa air dan mengalir ke resistor R5, led peringatan D10 dan ke ground sehingga motor dan led aktif.

Sensor PIR
Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi orang di luar dan di dalam lift; apabila terdeteksi orang di luar lift maka pintu akan terbuka, apabila terdeteksi orang di luar dan di dalam lift maka pintu tidak akan ditutup sampai tidak terdeteksi orang di luar lift, apabila terdeteksi orang di dalam lift namun tidak terdeteksi orang di luar lift maka pintu akan ditutup.

Prinsip kerjanya, jika terdeteksi orang di luar lift maka output PIR akan berlogika 1 dan arus dari output mengalir melalui resistor R9 menuju base transistor Q12. Karena basis transistor sudah dialiri arus dan tegangannya >0.7V maka transistor aktif sehingga arus dari VCC mengalir melalui R4 ke ground. Dari voltmeter dapat dilihat bahwa tegangan VGS (Gate-Source) Q8 dan Q9 adalah 0.08V. Q7, Q8, Q9, dan Q10 yang digunakan adalah MOSFET N-Channel. MOSFET N-Channel aktif apabila tegangan VGS positif dan tidak aktif jika tegangan VGS 0V atau negatif. Karena tegangan VGS Q8 dan Q9 adalah 0.08V (0V) maka Q8 dan Q9 tidak aktif. MOSFET yang aktif adalah Q7 dan Q10 karena VGS adalah 5V. Arus dari VCC mengalir melalui Drain Q7, Source Q7, motor, Drain Q10, Source Q10, dan ke ground sehingga motor aktif berputar ke kanan searah jarum jam.

Jika terdeteksi orang di luar dan di dalam lift maka output dari PIR 1 dan PIR 2 berlogika 1 (HIGH 5V). Arus dari output PIR 1 mengalir melalui R9 ke base transistor Q12 sehingga tegangan base >0.7V dan Q12 aktif. Arus dari output PIR 2 mengalir melalui R10 ke base transistor Q11 sehingga tegangan base >0.7V dan Q11 aktif. Q11 dan Q12 aktif maka Q7, Q8, Q9, dan Q10 tidak aktif karena VGS = 0V sehingga motor berhenti.

Sensor IR
Sensor IR digunakan untuk mendeteksi adanya orang yang melewati pintu lift dan jumlahnya akan dihitung oleh counter D Flip-Flop dan ditampilkan pada 7-Segment, serta diberikan led untuk indikator kelebihan jumlah penumpang. Jika terdeteksi orang yang melewati pintu maka output dari IR berlogika 1 (HIGH 5V). Arus dari output IR mengalir menuju input gerbang AND, dan karena kedua input gerbang AND berlogika 1 maka output dari gerbang AND berlogika 1 sehingga input clock D FF pertama berlogika 1. Pada kondisi sebelumnya output Q berlogika 0 dan Q' berlogika 1, serta input D berlogika 1 karena diumpankan dari Q'. Karena clock telah berubah kondisi dari 0 menjadi 1 maka output D FF berganti, output Q berlogika 1, Q' berlogika 0, dan input D berlogika 0.

Pada D FF kedua, clock berlogika 0 dari sebelumnya berlogika 1. Karena clock berubah dari 1 ke 0 maka tidak akan ada perubahan pada output D FF, begitu seterusnya untuk D FF ketiga dan keempat. Dapat dilihat pada logicprobe ataupun input DCBA decoder memiliki logika 0001 (binary) = 1 (desimal). Dengan adanya penambahan orang yang terdeteksi sensor IR maka proses counter terus terjadi hingga hitungan kelima dengan input DCBA decoder berlogika 0101 (binary) = 5 (desimal).

Pada hitungan kelima counter, output Q (D FF pertama dan kedua) berlogika 1. Output dari Q diumpankan ke gerbang AND sehingga kedua input gerbang AND berlogika 1 dan outputnya berlogika 1. Arus dari output gerbang AND mengalir melalui R8 menuju base Q14, sehingga Q14 aktif karena tegangan basis > 0.7V. Karena transistor sudah aktif maka arus dari VCC mengalir melalui R6 menuju LED, collector, emitter, dan ke ground. Selain itu arus dari output gerbang AND mengalir ke input gerbang NOT. Output gerbang NOT menjadi berlogika 0 sehingga salah satu input gerbang AND U19 berlogika 0 menyebabkan output gerbang AND berlogika 0 dan clock berlogika 0. Karena clock D FF pertama berlogika 0 maka tidak ada perubahan pada outputnya ataupun pada D FF lainnya sehingga counter berhenti.

Input Tombol
Input tombol menggunakan 3 button yang berfungsi untuk memilih lantai tujuan. Masing-masing button dihubungkan dengan resistor pull-down yang berfungsi untuk menghindari kondisi floating. Jika button LT 1 ditekan maka arus dari VCC akan mengalir menuju resistor 10K sehingga menghasilkan logika HIGH untuk input NOT. Output dari gerbang NOT berlogika 0 dan diinputkan ke input 1 Encoder karena input encoder active low sehingga membutuhkan logika LOW untuk mengaktifkan input. Output dari encoder menghasilkan logika 0111 dan masuk ke gerbang NOT menghasilkan output 1000. Input dari Decoder berlogika 1000 sehingga menghasilkan output desimal 1 pada 7-Segment. Begitu juga seterusnya, jika LT 2 ditekan maka output 7-Segment menampilkan 2 dan jika LT 3 ditekan maka output 7-Segment menampilkan 3.

Kontrol Motor Lift Ketiga input dari tombol diumpankan ke gate SCR. SCR berkerja dengan cara mengaliri arus dari anoda ke katoda jika gate diberi tegangan positif. Jika button LT 1 ditekan maka akan menghasilkan logika HIGH yang diumpankan ke gate SCR. Dengan adanya tegangan positif pada gate SCR U3 maka Arus dari VCC mengalir melalui anoda-katoda SCR menuju base Q6. Karena basis Q6 sudah dialiri arus dan tegangannya >0.7V maka transistor aktif sehingga arus dari VCC mengalir melalui R2, collector-emitter Q6, dan ke ground. Dari voltmeter dapat dilihat bahwa tegangan VGS (Gate-Source) Q2 dan Q3 adalah 0.08V. Q1, Q2, Q3, dan Q4 yang digunakan adalah MOSFET N-Channel. MOSFET N-Channel aktif apabila tegangan VGS positif dan tidak aktif jika tegangan VGS 0V atau negatif. Karena tegangan VGS Q2 dan Q3 adalah 0.08V (0V) maka Q2 dan Q3 tidak aktif. MOSFET yang aktif adalah Q1 dan Q4 karena VGS adalah 5V. Arus dari VCC mengalir melalui Drain Q1, Source Q1, motor, Drain Q4, Source Q4, dan ke ground sehingga motor aktif berputar ke kiri berlawanan arah jarum jam. Artinya lift sedang turun menuju lantai 1. Jika lift telah sampai di lantai 1 maka LS1 (limit switch) akan terbuka sehingga suplai SCR terputus dan motor berhenti.

Jika button LT 3 ditekan maka akan menghasilkan logika HIGH yang diumpankan ke gate SCR. Dengan adanya tegangan positif pada gate SCR U2 maka Arus dari VCC mengalir melalui anoda-katoda SCR menuju base Q5. Karena basis Q5 sudah dialiri arus dan tegangannya >0.7V maka transistor aktif sehingga arus dari VCC mengalir melalui R1, collector-emitter Q5, dan ke ground. Dari voltmeter dapat dilihat bahwa tegangan VGS (Gate-Source) Q1 dan Q4 adalah 0.08V. Q1, Q2, Q3, dan Q4 yang digunakan adalah MOSFET N-Channel. MOSFET N-Channel aktif apabila tegangan VGS positif dan tidak aktif jika tegangan VGS 0V atau negatif. Karena tegangan VGS Q1 dan Q4 adalah 0.08V (0V) maka Q1 dan Q4 tidak aktif. MOSFET yang aktif adalah Q2 dan Q3 karena VGS adalah 5V. Arus dari VCC mengalir melalui Drain Q3, Source Q3, motor, Drain Q2, Source Q2, dan ke ground sehingga motor aktif berputar ke kanan searah jarum jam. Artinya lift sedang naik menuju lantai 3. Jika lift telah sampai di lantai 3 maka LS3 (limit switch) akan terbuka sehingga suplai SCR terputus dan motor berhenti.

Jika button LT 2 ditekan maka akan menghasilkan logika HIGH yang diumpankan ke gate SCR. Dengan adanya tegangan positif pada gate SCR U4 maka Arus dari VCC mengalir melalui anoda-katoda SCR menuju switch L2 DOWN dan L2 UP. Jika L2 DOWN ditutup maka motor akan berputar ke kiri yang menandakan lift turun dari lantai 2 menuju lantai 1. Sedangkan jika L2 UP ditutup maka motor akan berputar ke kanan yang menandakan lift naik dari lantai 2 menuju lantai 3.


4.3 Video [Daftar]