Aplikasi Mux-demux : Smart Safe House




1. Tujuan [Kembali]
  1. Mengetahui komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian pengaplikasian mux-demux yaitu pada smart safe house
  2. Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikan pengaplikasian mux- demux pada software proteus. 
2. Alat Dan Bahan [Kembali]

Alat

OSCILOSCOPE


GENERATOR
POWER SUPPLY
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.

Voltmeter DC

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

  • Generator 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 Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi. Diagram Generator DC ditampilkan di bawah.

BAHAN

  • Baterai (12 V)


            Merupakan penyuplai energi berupa listrik.
  • Resistor 
            Menghambat arus listrik .


  • LED



           Infra merah : 1,6 V.
          Merah : 1,8 V – 2,1 V
           Oranye : 2,2 V.
           Kuning : 2,4 V.
           Hijau : 2,6 V.
           Biru : 3,0 V – 3,5 V.
           Putih : 3,0 – 3,6 V.
           Ultraviolet : 3,5 V.

  • Transistor NPN
           1. Bi-Polar NPN Transistor
           2. DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
           3. Continuous Collector current (IC) is 500mA
           4. Emitter Base Voltage (VBE) is 5V
           5. Base Current(IB) is 5mA maximum
           6. Available in To-92 Package


  • Relay

    Relay Pin Configuration

    Pin Number

    Pin Name

    Description

    1

    Coil End 1
    Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground

    2

    Coil End 2

    Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground

    3

    Common (COM)

    Common terhubung ke salah satu Ujung Beban yang akan dikontrol

    4

    Normally Close (NC)
    		Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke      NC beban tetap terhubung sebelum pemicu

    5

    Normally Open (NO)

    Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke    NC beban tetap terhubung sebelum pemicu

    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

    • Motor


    Merupakan piranti elektronika yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. pada motor DC terdapat 2 Input yang jika diberikan input yang berbeda maka motor akan berputar CCW atau CW tergantung pada inputan yang dimasukan dan jika diberikan dua input dengan nilai sama maka motor dc akan berhenti. maksud nilai disini adalah HIGH atau LOW.
    jadi :
    HIGH HIGH = motor tidak berputar
    HIGH LOW = motor berputar
    LOW LOW = motor tidak berputar 
    LOW HIGH = motor berputar 

    • Logicstate



    Gerbang logika atau logic gate adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik.


    •  Sensor Vibration

    Spesifikasi :
        -Vsuplai : DC 3.3V-5V
        -Arus : 15mA
        -Sensor : SW-420 Normally Closed
        -Output : digital
        -Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm
        -Berat : 10 g

    Flame Sensor

    Spesifikasi :
    - Jangkauan spektrum : 760 - 1100 (nm)
    - Sudut yang terdeteksi : 0° - 60°
    - Catu Daya : 3,3V - 5,3V
    - Temperatur Kerja : -25°C sampai 85°C
    - Dimensi : 27,3 x 15,4 (mm)

    MQ-2 Sensor


    Sensor magnet (magnetic reed switch)

     


    Reed Switch adalah sensor yang berfungsi juga sebagai saklar yang aktif atau terhubung apabila di area jangkauan nya terdapat medan magnet.

    Spesifikasi:       


                  Konfigurasi pin:




                            1. VCC = 3.3V-5V
                            2. Gnd
                            3. Digital Output

                  Grafik Respon: 




    3. Dasar Teori [Kembali]
    • Transistor NPN

    Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.
    Transistor sebenarnya berasal dari kata “transfer” yang berarti pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dari kedua kata tersebut dapat kita simpulkan, pengertian Transistor adalah pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi suhu tertentu. Transistor pertama kali ditemukan pada tahun 1948 oleh William Shockley, John Barden dan W.H, Brattain. Tetapi, komponen ini mulai digunakan pada tahun 1958. Jenis Transistor terbagi menjadi 2, yaitu transistor tipe P-N-P dan transistor N-P-N.
    BC547


    • Baterai

    Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.


    • Resistor

    Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.
    Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
     
    Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
     
    Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
     
    1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn


    •  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

    Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

    Struktur dasar Relay

    sumber : https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/

    Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

    • Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
    • Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

    Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

    • Motor DC

    Motor arus searah dengan belitan medan seri adalah jenis motor traksi tertua. Ini memberikan karakteristik torsi kecepatan yang berguna untuk propulsi, memberikan torsi tinggi pada kecepatan rendah untuk akselerasi kendaraan, dan torsi menurun seiring dengan peningkatan kecepatan. Dengan mengatur belitan medan dengan beberapa tap, karakteristik kecepatan dapat bervariasi, sehingga memungkinkan kontrol akselerasi operator yang relatif mulus. Ukuran kontrol lebih lanjut diberikan dengan menggunakan pasangan motor pada kendaraan dalam kontrol pararel seri ; untuk operasi lambat atau beban berat, dua motor dapat dijalankan secara seri dari suplai arus searah. Dimana kecepatan yang lebih tinggi diinginkan, motor ini dapat dioperasikan secara paralel, membuat tegangan yang lebih tinggi tersedia di masing-masing motor sehingga memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi. Bagian dari sistem rel mungkin menggunakan voltase yang berbeda, dengan voltase yang lebih tinggi dalam jangka panjang antar stasiun dan voltase yang lebih rendah di dekat stasiun yang hanya memerlukan pengoperasian lebih lambat.


    • Logicstate
    Gerbang logika atau logic gate adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik.  Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.

    Sensor Vibration 



    Vibration sensor / Sensor getaran ini memegang peranan penting dalam kegiatan pemantauan sinyal getaran karena terletak di sisi depan (front end) dari suatu proses pemantauan getaran mesin. Secara konseptual, sensor getaran berfungsi untuk mengubah besar sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Pemakaian sensor getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara elektrik sehingga memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya:
       - Pembesaran sinyal getaran
       - Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu.
       - Penguraian sinyal, dan lainnya.
    Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi:
      - Sensor penyimpangan getaran (displacement transducer)
      - Sensor kecepatan getaran (velocity tranducer)
      - Sensor percepatam getaran (accelerometer).
    Pemilihan sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas pertimbangan berikut:
      - Jenis sinyal getaran
      -  Rentang frekuensi pengukuran
      -  Ukuran dan berat objek getaran.
      -  Sensitivitas sensor
    Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi:
       - Sensor aktif, yakni sensor yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya
         (power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
       - Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan catu daya dari luar agar dapat berkerja.
    Grafik perbandingan frekuensi dengan sensitivitas sensor getaran :

    Gerbang logika AND ( IC 4081 )

    Gerbang AND akan berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1, namun bila salah satu atau semua keluarannya berlogika 0 maka keluarannya berlogika 0.
    Perhatikan Tabel kebenaran dibawah untuk menjelaskan gerbang AND
    Tabel kebenaran gerbang AND

    Tabel kebenaran gerbang AND

    Gambar : Macam - macam gerbang logika
    dan tabel kebenarannya



    Flame sensor

        Flame detector sendiri digunakan untuk mendeteksi keberadaan api dengan memakai sensor optik. Pada prinsipnya api bisa dideteksi berdasar keberadaan spektrum cahaya infrared maupun ultra violet. Namun,ada sumber cahaya lain yang bukan api dan turut menyumbang emisi cahaya pada gelombang infrared ataupun ultraviolet,seperti kilatan petir,welding arc,metal grinding,hot turbine,reactor,dll. Sumber lain ini dapat mempengaruhi kinerja flame detector dan dapat menimbulkan alarm palsu. Untuk mencegah alarm palsu,produk flame detector saat ini menggunakan kombinasi antara pendeteksi gelombang infrared maupun ultra violet supaya tidak terjadi false alarm, biasanya orang nyebutnya UV/IR Flame Detector.   


    Buzzer




    Kata buzzer sebetulnya berasal dari Bahasa Inggris, artinya bel, lonceng, atau alarm. Sedangkan pengertian buzzer secara harfiah adalah alat yang digunakan untuk atau dimanfaatkan untuk menyampaikan dan menyebarluaskan pengumuman. Jadi pada bagian ini buzzer digunakan sebagai output yaitu sebagai penanda atau sebagai bel peringatan.

    sensor magnetic

    Pengertian Reed switch secara umum merupakan sensor elektrik yang dioperasikan dengan memanfaatkan medan magnet sebagai pengubah kondisinya. Atau secara ringkas disebut sensor magnet karena akan aktif jika terkena lempengan magnet.

    Gambar : sensor reed switch sensor 


    grafik sensor reed switch 


    Gambar : grafik respon sensor 

    MQ-2
    Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

    Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.

    Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

    DEMULTIPLEXER
    Demultiplexer  adalah perangkat yang mengambil  sinyal input yang tunggal yang memilih salah satu dari banyak output yang di data baris yang berhubungan ke input tunggal multimplexer. Satu multiplexer yang banyak dipakai dengan demultiplexer untuk melengkapkan dan  di ujung penerima. Bentuk multiplexer elektronik yang bisa dianggap sebagai beberapa masukan tunggal output switch yang demultiplexer sebagai bentuk masukan tunggak , ganda output switch .

    Fungsi Demultiplexer

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


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


    Berikut ini merupakan aplikasi dari demultiplexer:

    · Sistem Komunikasi

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

    · Arithmetic Logic Unit (ALU)

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


    4. Percobaan [Kembali]

     A. Langkah-langkah

    • sediakan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian
    • hubungkan komponen sesuai dengan gambar rangkaian
    • rangkaian  selesai
    B. Gambar Rangkaian

    5. Prinsip Kerja [Kembali]

    Ketika kondisi Sensor tidak mendeteksi apa-apa atau dalam keadaan normal maka demok akan meneruskan PIN satu atau menyalakan LED berwarna hijau yang menandakan tanda aman ketika sensor gas mendeteksi adanya gas maka Maka sensor gas akan meneruskan ke demultiplexer yaitu pin 1 sehingga pin 1 berlogika satu dan Dan diteruskan ke transistor dengan bias self bias sehingga relay aktif dan membuat switch relay bergeser dari kanan ke kiri sehingga membuat motor penghembus gas dan indikator adanya kebocoran gas menyala

    Ketika Flame sensor aktif Maka sensor akan Meneruskan ke demultiplexer yaitu membuat demux aktif pada pin 2 yang diteruskan ke resistor dan transistor dengan biasa-biasa sehingga relay aktif dan menghidupkan motor air sebagai pemadam api dan menyalakan indikator adanya kebakaranan 

    Ketika terjadinya patahan maka magnetic sensor akan mendeteksi adanya patahan sehingga diteruskan kepada demultiplexer pada pin 4 yang mana diteruskan juga ke transistor sebelumnya diberikan buffer sebagai penguat arus sehingga membuat transistor dapat aktif dan dan pilih bergeser dari kanan ke kiri sehingga pengaruh tanda adanya patahan aktif dan indikator adanya patahan menyala. 

    Ketika vibration sensor mendeteksi adanya getaran dikarenakan adanya gempa maka vibration sensor akan meneruskan kepada Demultiplexer pada pin 8 sehingga diteruskan kembali dengan logika 1 pada transistor sehingga relay dapat aktif dan menghidupkan pengeras terjadinya getaran atau bencana dan menyalakan indikator adanya getaran 

    Cara kerja selanjutnya dilakukan juga hal yang sama namun dimanfaatkan fungsi tabel dari demux sebagai kombinasional dari masing-masing sensor 

    6. Video [Kembali]




    7. Link Download [Kembali]

    Tidak ada komentar:

    Posting Komentar

    Langganan: Postingan (Atom)

    DISPENSER OTOMATIS

    DISPENSER OTOMATIS   1. Tujuan mengetahui fungsi komponen-komponen yang digunakan. memahami prinsip kerja dari sensor PIR, sensor infrared ,...

    • DISPENSER OTOMATIS
      DISPENSER OTOMATIS   1. Tujuan mengetahui fungsi komponen-komponen yang digunakan. memahami prinsip kerja dari sensor PIR, sensor infrared ,...
    • Sistem Pembuka dan Penutup Pintu Otomatis
      1. Tujuan mengetahui fungsi komponen-komponen yang digunakan memahami prinsip kerja dari Pir Sensor dan Infrared Sensor mengaplikasikan pema...
    • Penstabil Suhu Api
        Rangkaian Penstabil Suhu Api Dari Gambar 19.6 Chapter 19, 20, Dan 21  Daftar Isi 1. Tujuan 2. Alat Dan Bahan 3. Dasar teori 4. Percobaan 5...