ac otomatis

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar teori

4. Prosedur percobaan

5. Gambar rangkaian

6. Video

7. Contoh soal

8. Problem

9. Soal pilihan ganda

10. Download 

Tujuan

• Mengetahui dan memahami penggunaan Aplikasi dari Gerbang Logika
• Mampu membuat rangkaian dari materi yang diberikan
  

Alat dan Bahan

Alat

1. Power Supply DC

 

Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi. tegangan yang digunakan adalah  0-5v

 
 

 

 

Bahan

1. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 

resistor yang digunakan

1. 5 buah resistor 1 kohm
2. 1 buah resistor 2 kohm
3. 1 buah resistor 5 Kohm

2.Lampu Led

sebagai indikator

 

3. LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. 

 

Spesifikasi teknis:

·         Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.

·         Lineritas +10 mV/ º C.

·         Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.

·         Range +2 º C – 150 º C.

·         Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.

·         Arus yang mengalir kurang dari 60 μA.

 

 

 

 

 

4. LM741

 

 

5. Gerbang AND

 

6. Gerbang Xor

 

7. sensor pir

 

 

8. motor

 

 9. Logicstate

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.

10. Relay

relay berfungsi sebagai switch  yang akan menutup dan membuka, sehingga arus dapat diputus. yang dibutuhkan pada rangkaian adalah relay 5 V single pole double Trow (spdt) dan doble pole double throw (dpdt)

 Dasar Teori

A. Resistor

       Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm. Berikut cara membaca resistor

Kode Warna Resistor

    1. Resistor dengan 4 cincin kode warna

        Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor           pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

    2. Resistor dengan 5 cincin kode warna

         Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan           faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

    3. Resistor dengan 6 cincin warna

        Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam       menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur              maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut

Kode Huruf Resistor

    

        Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

•     R, berarti x1 (Ohm)

•     K, berarti x1000 (KOhm)

•     M, berarti x 1000000 (MOhm)

         Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

•     F, untuk toleransi 1%

•     G, untuk toleransi 2%

•     J, untuk toleransi 5%

•     K, untuk toleransi 10%

•     M, untuk toleransi 20%

 

B. lm741

LM741 adalah salah satu jenis IC (Integrated Circuit) Operational Amplifier (Op-Amp) yang memiliki 8 pin. IC LM741 di kemas dalam bentuk dual DIP (dual in-line package) dimana disalah satu sudutnya memiliki tanda bulatan atau strip untuk menandai arah pin atau kaki nomor 1 dari IC tersebut. Seperti kita ketahui, penomoran IC dalam kemasan DIP adalah berlawanan arah jarum jam di mulai dari pin yang terletak paling dekat dengan tanda bulat atau strip pada kemasan tersebut.

 

 

Penguat Pembalik ( Inverting amplifier )

Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan.Resistor R_f melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan.Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.

Di mana,

• (karena adalah  virtual ground.
• Sebuah resistor dengan nilai , ditempatkan di antara masukan non-pembalik dan bumi. Walaupun tidak dibutuhkan, hal ini mengurangi galat karena arus bias masukan.
  

penguatan dari penguat ditentukan dari rasio antara R_f dan R_in, yaitu:

  Penguat tak pembalik (Non Inverting Amplifier )

 

penguat Non Inverting amplifier merupakan kebalikan dari penguat inverting,dimana Input dimasukkan pada input non inverting sehingga polaritas output akan sama dengan polaritas input tapi memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya Rfeedback dan Rinput.

Rumus penguatan penguat non-pembalik adalah sebagai berikut:

atau dengan kata lain:

Dengan demikian, penguat non-pembalik memiliki penguatan minimum bernilai 1. Karena tegangan sinyal masukan terhubung langsung dengan masukan pada penguat operasional maka impedansi masukan bernilai .

   

 C. 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.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. 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).

Cara kerja LED (Light Emitting Diode)

 

D. Gerbang AND

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (AND Gate)

E. Gerbang Xor

X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya (Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-OR (X-OR Gate)

F. Relay

     Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A. 

 

G. LM35

    Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain.

 

Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

 

    Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

VLM35 = Suhu* 10 mV

H. PIR

Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini memiliki ukuran yang kecil, murah, hanya membutuhkan daya yang kecil, dan mudah untuk digunakan.

 

Pada umumnya sensor PIR dibuat dengan sebuah sensor pyroelectric sensor (seperti yang terlihat pada gambar disamping) yang dapat mendeteksi tingkat radiasi infrared. Segala sesuatu mengeluarkan radiasi dalam jumlah sedikit, tapi semakin panas benda/mahluk tersebut maka tingkat radiasi yang dikeluarkan akan semakin besar. Sensor ini dibagi menjadi dua bagian agar dapat mendeteksi pergerakan bukan rata-rata dari tingkat infrared. Dua bagian ini terhubung satu sama lain sehingga jika keduanya mendeteksi tingkat infrared yang sama maka kondisinya akan LOW namun jika kedua bagian ini mendeteksi tingkat infrared yang berbeda (terdapat pergerakan) maka akan memiliki output HIGH dan LOW secara bergantian.

 

 I. Motor listrik

Motor Listrik adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion) dengan menggunakan arus searah(DC).Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

         

Percobaan

A. Prosedur Percobaan

 

1. persiapkan alat dan bahan
2. perhatikan datasheet pada setiap komponen rangkain
3. rangkailah rangkaialah komponen seperti gerbang logika AND dan Xor, Resistor, sensor pir, LM35, LM324, dan LED.
4. pastikan rangkaian berjalan dengan kondisi yang diinginkan
 

B. Rangkaian simulasi

 

apabila dalam ruang tersebut sensor pir mendeteksi tidak adanya orang, maka sensor pir akan berlogika 0, dan tidak akan mengeluarkan output sehingga pada salah satu kaki gerbang and akan berlogika 0, dan sensor suhu mendeteksi suhu, tapi karna pada gerbang and harus berlogika satu pada setiap inputnya maka gerbang AND tidak akan mengeluarkan output, sehingga relay tidak aktif dan suplay untuk menyalakan led biru dan ac terputus, sehingga led biru dan ac tidak menyala. namun Led kuning akan menyala sebagai indikator bahwa sensor pir tidak mendeteksi adanya orang di dalam ruangan tersebut

apabila dalam ruang tersebut sensor pir mendeteksi adanya orang, maka sensor pir akan berlogika 1,dan akan mengeluarkan output sehingga pada salah satu kaki gerbang and akan berlogika 1. dan sensor suhu mendeteksi suhu pada ruangan tersebut apabila sensor mendeteksi bahwa suhu besar dari 20 derajat maka sensor tersebut akan mengeluarkan output, yang akan diperkuat oleh 2 buah amplifier yang dimana akan mengaktikan salah satu kaki gerbang and dengan tegangan besar dari 3,5v. sehingga gerbang and akan mengeluarkan output , sehingga relay aktif dan suplay akan terhubung sehingga led biru dan ac menyala, dan led merah akan menyala sebagai indikator bahwa sensor pir mendeteksi adanya orang di dalam ruangan tersebut

 

 

C. Vidio

 

Problem

1. Pada saat pemasangan gerbang logika dalam suatu aplikasi rangkaian hal yang harus diperhatikan adalah

Jawaban : Hal yang harus diperhatikan adalah cara kerja dari masing-masing jenis gerbang logika yang akan dipakai. Gerbang logika tersebut beroperasi dalam bilangan biner yang disesuaikan dengan rangkaian aplikasi yang dibuat

 2. Apa yang terjadi jika pemasangan gerbang logika tidak sesuai prosedur yang ada

Jawab : Jika pemasangannya tidak benar maka rangkaian tidak akan berfungsi dan hal tersebut akan berakibat kerusakan pada komponen yang ada

 

multiply choice

1. Perhatikan rangkaian berikut

Jika PIR dalam keadaan berlogika 0, maka pernyataan berikut yang benar adalah

A. PIR tidak mendeteksi adanya orang

B. Gerbang AND tidak akan mengeluarkan output

C. Relay tidak aktif

D. LED biru dan AC tidak menyala

E. Semua benar

Jawaban E

2. Perbaikan dari rangkaian berikut ini adalah

A. Gerbang OR diganti dengan AND

B. Resistor diserikan dengan relay

C. LED diparalelkan dengan resistor

D. Semua benar

Jawaban A

Contoh Soal

1. Jika dalam pengaplikasi suatu rangkaian terdapat gerbang XOR yang 2 inputannya berlogika 0 dan 1 maka output dari gerbang tersebut adalah 

Jawab : Outputnya berlogika 0. Hal tersebut terjadi karena karakteristik gerbang XOR jika salah satu dari dua inputannya berlogika 0 maka outpunya berlogika 0

2. Diantara berbagai jenis gerbang logika yang ada, dalam pengaplikasiannya terdapat gerbang logika yang prinsip kerjanya berlawanan satu sama lain. Gerbang logika tersebut adalah

Jawab : OR Gate dengan NOR Gate

Pada prinsip kerja OR Gate jika salah satu inputannya = 1 maka outputnya akan 1

Sedangkan pada prinsip kerja NOR gate Jika salah satu inputannya = 0 maka output gerbang tersebut adalah = 0

D. Download file