Aplikasi Aritmatik

APLIKASI PERINGATAN AREA BERBAHAYA

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Rangkaian

6. Prinsip Kerja 

7. Video

8. File Download

1. Tujuan [Kembali]

• Memenuhi tugas aplikasi Sistem Digital A
• Menjelaskan prinsip kerja MPX 4250, Flex Sensor, dan Sound Sensor
• Mensimulasikan rangkaian aritmetik

2. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

1. Battery

Baterai adalah sebuah alat yang merubah energi kimia yang terkandung dalam bahan aktifnya secara langsung menjadi energi listrik dengan cara reaksi elektrokimia. Alat ini telah menjadi bagian dari gaya hidup manusia modern sehari-hari karena tanpanya banyak alat yang setia menemani kita sehari-hari tidak berfungsi, mis.: HP, tablet, remote control, jam, dll. Banyak jenis baterai yang ada dipasaran, baik yang tidak dapat diisi ulang (primer) maupun yang dapat diisi ulang (sekunder), dengan berbagai jenis merek seperti ABC, Eveready, Panasonic, Sony, dsb. Baterai primer yang penting adalah baterai kering seng-karbon dan baterai alkaline. Baterai sekunder yang banyak beredar dipasaran antara lain baterai asam timbal (aki), baterai Nikel-Cadmium (NiCad), baterai Lithium-ion, dsb. Secara umum sebuah sel baterai dikemas dalam berbagai jenis kemasan, mis.: AA, AAA, C, D, coin, dsb., disesuaikan dengan dimana baterai tersebut digunakan.

kurva pemakaian (discharge) untuk sel menggunakan beberapa kimia sel ketika dipakai pada laju 0,2 C. Ingat bahwa setiap kimia sel memiliki tegangan nominal karakteristiknya dan kurva pemakaiannya sendiri. Beberapa kimia seperti ion lithium memiliki kurva pemakaian yang agak datar sedangkan lainnya seperti asam timbal memiliki kemiringan yang jelas.

Daya yang diberikan oleh sel dengan kurva pemakaian miring turun secara progresif diseluruh siklus pemakaian. Hal ini dapat menimbulkan masalah untuk aplikasi daya tinggi kearah akhir siklus. Untuk aplikasi daya rendah yang membutuhkan tegangan catu stabil, mungkin perlu memberikan pengatur tegangan jika kemiringannya terlalu tajam. Ini biasanya tidak menjadi pilihan untuk aplikasi daya tinggi karena rerugi dalam pengatur tegangan bahkan akan merampok lebih banyak daya dari baterai.

2. Power Supply

Power supply merupakan perangkat keras (hardware) yang  dimana fungsi power supply ini adalah sebagai pengatur daya dan pengalir listrik atau tegangan yang dibutuhkan oleh perangkat hardware.

3. DC Voltmeter

Voltmeter merupakan suatu alat yang dimanfaatkan untuk mengukur tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Umumnya bentuk penyusunan pararel berdasarkan pada tempat komponen listrik hendak diukur. Dimana dalam setiap komponen ditemukan tiga buah lempengan tembaga di dalamnya. Lempengan tersebut dipasangkan diatas Bakelit yang telah dirangkai dan menyatu dalam tabung plastik atau kaca. Pada lempengan bagian luar dinamakan anode, sementara itu lempengan tengah disebut katode.

Masing-masing ukuran tabung tersebut kurang lebih 15 cm x 10 cm. Dari segi desain pun voltmeter tidak jauh berbeda terhadap desain amperemeter.Sama halnya dengan hambatan memiliki bentuk sama yakni multiplier, seri, dan galvanometer. Faktanya, kinerja yang dihasilkan dari alat tersebut lebih baik, serta senantiasa meningkat ketika sudah ditambahkan multiplier.Tujuan penambahan multiplier didalam alat dimaksudkan untuk kinerja dan kemampuannya menjadi berkali-kali lebih besar. Sementara dapat menciptakan suatu gaya magnet ketika medan magnet dan kuat arus listrik saling berinteraksi. Gaya magnet tersebut disinyalir untuk menggerakkan jarum. Dari sini kapasitas arus pada jarum berdasarkan aliran arus listrik.

Bagian-bagian voltmeter :

• Batas ukur maksimum dan minimum,
• Set-up untuk mengatur fungsi,
• Jarum penunjuk,
• Terminal kutub positif dan kutub negatif.
• Skala tinggi dan Rendah dari tegangan listrik terukur.

4. Ground

Grounding atau Pentanahan adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi. Cara pemasangan grounding ini dapat menggunakan sebuah elektroda khusus untuk pembumian yang ditanam di bawah tanah.

Fungsi Grounding

Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah beberapa fungsi dari grounding:

 

1. Untuk keselamatan, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, misalnya kabel grounding yang terpasang pada badan/sasis alat elektronik seperti setrika listrik akan mencegah kita tersengat listrik saat rangkaian di dalam setrika bocor dan menempel ke badan setrika.
2. Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. meski sifatnya sama, namun pemasangan kabel grounding untuk instalasi rumah dan grounding untuk pernangkal petir pemasangannya harus terpisah.
3. Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
4. Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
5. Bila kabel grounding berfungsi sebagai penghantar arus, maka alat yang mendeteksi adanya arus sisa atau arus bocor adalah ELCB. ELCB ini adalah sebagai proteksi instalasi listrik sebagai pencegah arus bocor. Untuk lebih jelasnya bisa lihat ulasannya pada ELCB Pengaman Arus Bocor.

B. Bahan 

5. Diode

Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan sering kali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

Pengertian dioda (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

Dalam ilmu fisika dioda digunakan untuk penyeimbang arah rangkaian elektronika. Elektronika memiliki dua terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif. Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor. Sehingga anode dapat menghantarkan arus litrik dari anoda menuju katoda, tetapi tika sebaliknya katoda ke anoda.

Banyak macam dan bentuk diode yang ada di pasaran tetapi yang paling sering kita jumpai adalah diode yang berbentuk silinder warna hitam terdapat gelang perak di salah satu sisinya. Karena cara penggunaan diode ini sangat mudah dan sederhana di bandingkan dengan tipe yang lain.

6. LED-red dan LED-yellow

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

 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).

7. Logic state

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya

Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik."

8. Motor

Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi  sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

9. NPN

 Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebu sebagai basis, kolektor, dan emitor.

• Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
• Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
• Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

Fungsi dari transistor sendiri adalah memperkuat arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian. Fungsi ini berkebalikan dengan resistor yang berperan meredam arus listrik.

Seperti yang telah disebutkan, transistor terdiri dari dua jenis yaitu NPN dan PNP. NPN merupakan singkatan dari Negatif Positif Negatif. Sedangkan PNP adalah kependekan dari Positif Negatif Positif.

Transistor NPN akan aktif ketika kaki basis diberi arus listrik bermuatan negatif. Sebaliknya, transistor PNP akan aktif apabila kaki basis mendapatkan tegangan listrik positif.

Pada transistor NPN, kaki basis memiliki kutub positif dan bersinggungan langsung dengan sumber listrik atau baterai. Sedangkan kaki emitor memiliki kutub negatif karena berhubungan langsung dengan massa. Kutub negatif juga ditemukan pada kaki kolektor yang menghubungkan massa di rangkaian listrik.

10. 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.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring

Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

• Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
• Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

• Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
• Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

11. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman.

Resistor jenis Carbon Composistion ini terbuat dari komposisi karbon halus yang dicampur dengan bahan isolasi bubuk sebagai pengikatnya (binder) agar mendapatkan nilai resistansi yang diinginkan. Semakin banyak bahan karbonnya semakin rendah pula nilai resistansi atau nilai hambatannya.

12. MPX 4250 (Pressure Sensor)

13. Sound Sensor

       

14. Flex Sensor

15. Full Adder (Aritmetik)

16. Full Subtractor (Aritmetik)

17. IC ADC 0804

18. IC DAC 0808

3. Dasar Teori [Kembali]

1. Flex Sensor

Flex senor adalah jenis sensor yang mengukur jumlah pembengkokan atau pembelotan. Sebenarnya dibuat dengan permukaan karbon pada strip plastik ketika strip ini ditekuk atau dibelokkan maka resistansi sensor flex ini berubah sehingga disebut juga sensor tikungan. Karena hambatan perubahannya berbanding lurus dengan jumlah tikungan sehingga dapat juga digunakan sebagai goniometer. Ada dua jenis sensor flex yang saat ini digunakan di industri sesuai dengan ukurannya yang pertama adalah sensor flex 2.2 inci dan yang kedua adalah sensor flex 4.5 inci. Resistansi dan ukuran keduanya berbeda tetapi prinsip kerjanya sama. Jadi ukuran yang sesuai dipilih sesuai kebutuhan. Di sini kita akan membahas sensor fleksibel 2,2 inci. Jenis sensor flex ini telah digunakan dalam berbagai aplikasi seperti dalam sistem keamanan, rehabilitasi, antarmuka komputer, antarmuka musik, kontrol motor servo, kontrol intensitas atau di mana pengguna ingin mengubah resistansi selama pembengkokan.

2. Sound Sensor

       

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.

Salah satu komponen yang termasuk dalam sensor ini adalah Microphone atau Mic. Mic adalah komponen eletronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelombang suara akan menghasilkan sinyal listrik.

Berdasarkan grafik respon sound sensor di atas diperoleh bahwa saat suara terdeteksi sangat dekat oleh sound sensor, maka sound sensor akan mendeteksi intensitas suara tersebut, sehingga saat respon sensor sound sensor akan mendeteksi suara dengan intensitas maksimum, maka resistansi pada sound sensor akan mengecil dan sound sensor akan aktif bekerja merespon intensitas suara terdekat tersebut.

3. Relay

Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

• Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay

• Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

• Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.

• Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.

• Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.

• Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.
Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :

Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)

1. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)

1. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.

1. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

4. MPX 4250

Sensor Manifold Absolute Pressure (MAP) seri Motorola MPX4250 untuk kontrol mesin turboboost dirancang untuk merasakan tekanan udara absolut di dalam intakemanifold. Pengukuran ini dapat digunakan untuk menghitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk setiap silinder. Sensor seri MPX4250 mengintegrasikan on-chip, sirkuit op amp bipolar dan jaringan resistor film tipis untuk memberikan sinyal output analog tingkat tinggi dan kompensasi suhu. Faktor bentuk yang kecil dan keandalan integrasi on-chip membuat sensor MAP Motorola menjadi pilihan yang logis dan ekonomis bagi perancang sistem otomotif.  

5. Full Adder

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

penjumla.

6. Full Subtractor

Full subtractor adalah rangkaian yang digunakan untukn pengurangan bilangan-bilangan  biner yang lebih dari 1 bit. rangkaian ini terdiri dari 3 terminal input (a, b, dan carry-in) dan 2 terminal output (difference dan borrow). rangkaian full subtractor dibentuk dari 2 buah rangkaian half subtractor.

Sebuah Full Subtractor mengurangkan dua bilangan yang telah dikonversikan menjadi bilangan-bilangan biner. Masing-masing bit pada posisi yang sama saling dikurangkan. Full Subtractor mengurangkan dua bit input dan nilai Borrow-Out dari pengurangan bit sebelumnya Output dari Full Subtractor adalah hasil pengurangan (Remain) dan bit pinjamannya (borrow-out).

Tabel kebenaran Rangakaian Full Subtractor

Ket :

1 = Benar

0 = Salah

Jika setiap elemen yang dihubungkan salah satu ada yang Benar/(1) maka pernyataan pada percobaan Rangakaian Full Subtractor r ini menunjukan pernyataan Benar/(1)

Skema Diagram Rangakaian Full Subtractor

7. IC ADC 0804

ADC (Analog to Digital Conventer) merupakan sebuah system yang berupa rangkaian elektronik dengan fungsi untuk mengubah sinyal/tegangan analog menjadi sinyal atau tanda-tanda digital. Pengubahan ini bertujuan untuk mendapatkan data-data digital berupa hexa atau biner, sehingga microprosesor dapat mengolah data tersebut. Data-data digital yang hasil perubahan ADC merupakan representasi dari masukan yang berupa data tegangan analog.  

Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. 
diagram kaki pin ADC 0804:

 

Karakteristik ADC 0804 adalah sebagai berikut:

Memiliki 2 masukan analog : Vin (+) dan Vin(-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (diferensial). Dengan kata lain, tegangan masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin [ analog Vin = Vin(+) – Vin(-)]. Jika hanya satu masukan maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V sebagai tegangan referensi, dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V pada skala penuh.

Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19.6 mV

Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi f=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.

Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah ground analog. Pin 10 adalah ground digital.

 

IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin (-), sehingga dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya (Vin) sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin masukan yaitu Vin= Vin (+) – Vin (-). Kalau masukan analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan dengan Vin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah SAC 8-bit, resolusinya akan sama dengan

 

(n menyatakan jumlah bit keluaran biner IC analog to digital converter) IC ADC 0804 memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital. Frekuensi clock yang diperoleh di pin CLK OUT sama dengan :

 

f = 0.91/RC

 

Untuk sinyal clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke pin CLK IN. ADC 0804 memiliki 8 keluaran digital sehingga dapat langsung dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Masukan (chip select, aktif rendah) digunakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua keluaran berada dalam keadaan impedansi tinggi. Masukan (write atau start convertion) digunakan untuk memulai proses konversi. Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atauend of convertion) menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0.

8. IC DAC 0808

Digital to Analog Converter (DAC) adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah kode-kode digital (BCD) menjadi sinyal analog (volt). Salah satu IC yang didesain khusus sebagai Digital to Analog Converter (DAC) adalah IC DAC 0808 buatan national semiconductor. IC DAC 0808 ini adalah chip yang didesain sebagai Digital to Analog Converter (DAC) yang menerapkan metode conversi data tangga R-2R 8 bit. IC DAC 0808 ini dilengkapi dengan pin kontrol tegangan referensi yang berfungsi sebagai adjustment output DAC terhadap data input yang diberikan. Berikut adalah gambar fisik Digital to Analog Converter (DAC) tipe DAC 0808.

Spesifikasi Teknis Digital to Analog Converter (DAC) 0808

Sesuai datasheet dari Digital to Analog Converter (DAC) 0808 yang dikeluarkan oleh national semiconductor spesifikasi teknis Digital to Analog Converter (DAC) 0808 adalah sebagai berikut.

• Relative accuracy: ±0.19% error maximum

• Full scale current match: ±1 LSB typ

• Fast settling time: 150 ns typ

• Noninverting digital inputs are TTL and CMOS compatible

• High speed multiplying input slew rate: 8 mA/μs

• Power supply voltage range: ±4.5V to ±18V

• Low power consumption: 33 mW @ ±5V

Gambar Fisik Digital to Analog Converter (DAC) 0808

Konfigurasi kaki (pin) dari Digital to Analog Converter (DAC) 0808 adalah sebagai berikut :

# Pin 1 (NC) tidak dipakai ( NC singkatan dari no connection ).

# Pin 2 (GND) adalah jalur ke ground.

# Pin 3 (VEE) dihubungkan ke jalur -12V.

# Pin 4 adalah saluran jalur output DAC 0808, yang sifatnya adalah output membalik.

# Pin 5 s/d 12 (Input)  merupakan jalur input 8 bit data biner.

# Pin 13 (VCC) harus dipasang pada catu daya +5V.

# Pin 14 (+ Vref) berfungsi sebagai input tegangan referensi positif. Penggunaanya dihubungkan dengan catu daya positif melalui resistor atau VR.

# Pin 15 (- Vref) berfungsi sebagai input tegangan referensi negatif. Penggunaanya dihubungkan dengan catu daya negatif atau ground melalui resistor atau VR.

# Pin 16 (COMP) adalah terminal kompensator frekuensi terhadap IC  DAC 0808 ini. aplikasinya dipasang sebuah kapasitor yang terhubung ke jalur VCC.

Aplikasi dari Digital to Analog Converter (DAC) 0808 cukup sederhana dan tidak membutuhkan banyak komponen eksternal untuk membangun sebuah Digital to Analog Converter (DAC).

4. Percobaan [Kembali]

Langkah-langkah percobaan :

• Siapkan Alat-alat dan bahan seperti penjelasan diatas
• Rangkain masing-masing alat dan bahan sesuai gambar berikut


















• Aplikasi rangkaian siap untuk dijalankan

5. Rangkaian [Kembali]

Gambar Rangkaian Aplikasi Peringatan Area Berbahaya

6. Prinsip Kerja [Kembali]

Pada rangkaian, dirangkai suatu rangkaian aplikasi dengan sistem aritetik menggunakan 3 sensor, yaitu Load Cell, Flex, Sensor, dan Sound Sensor

Sistem Kerjanya yaitu LoadCell mendeteksi beban seseorang, lalu alarm hidup, sehingga sound sensor aktif menggulung katrol flex, sehingga flex sensor aktif mengeluarkan gas pengusir

7. Video [Kembali]

Video Simulasi Rangkaian Aplikasi Wiper Mobil Otomatis

8. File Download [Kembali]

File HTML [Download]

File Rangkaian [Download]

File Video Rangkaian [Download]

File Library Flex Sensor [Download]

File Library Sound Sensor [Download]

File Datasheet MPX 4250 [ Download ]

File Datasheet Flex Sensor [Download]

File Datasheet Sound Sensor [ download ]

File Datasheet ADC 0804 [Download]

File Datasheet DAC 0808 [Download]

File Datasheet Full Adder [Download]

File Datasheet Full Subtractor [Download]

File Datasheet NPN Transistor [Download]

File Datasheet Dioda [Download]

File Datasheet Resistor [Download]

File Datasheet Motor DC [Download]

[menuju awal]