Aritmatika

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja

5. Gambar Rangkaian

6. Video Simulasi 

7. Link Download

 PENGAPLIKASIAN OP-AMP – STERILISASI COVID-19 OTOMATIS

1.        Tujuan [kembali]

a.       Mengetahui rangkaian pengaplikasian arithmatic circuit

b.      Mengetahui cara membuat rangkaian sterilisasi COVID-19 pada pintu mall

2.        Alat dan bahan [kembali]

*Alat

a. Sensor PIR

Sensor PIR adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi mendeteksi adanya radiasi dari berbagai objek.

Gambar.1.Sensor PIR

Karakteristik dari Sensor PIR yaitu :

1. Bekerja dengan membaca radiasi optik yang dipancarkan suatu benda dan mengubahnya dalam besaran listrik.

2. Jangkauan jarak sensor PIR 30 cm-10 m

3. Sensor PIR hanya bekerja pada beda yang dapat memiliki gelombang infrared antara   8-14 mikrometer.

b. Sensor infrared.

Sensor Infrared adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi mendeteksi adanya objek dengan pancaran infra merah.

Gambar.2.Sensor IR.

c.       Sensor jarak GP2D12

Sensor jarak GP2D12 adalah komponen elektronika yang menggunakan infrared untuk mendeteksi jarak antara 10 cm sampai 80 cm. 

Gambar.3.Sensor jarak

d.      Relay.

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch).

Gambar.4.relay

e.       Motor.

Motor adalah alat yang akan menggerakan pompa

Gambar.5.motor

*bahan

a. transistor bipolar.

Transistor bipolar adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyearah arus listrik dan sebagai penguat.

Gambar.6.transistor bipolar.

b. op-amp.

Op-amp adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penguat arus listrik.

Gambar.7.op-amp

c. resistor.

Resistor adalah suatu komponen yang berfungsi sebagai penahan tegangan dan arus.

Gambar.8.resistor

3.        Dasar teori [kembali]

a.       Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra merah yang lain misal dinding, maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.

Gambar.9.bentuk sensor PIR

Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, 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.

Gambar.10.grafik sensor PIR

b.      Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Gambar.11.cara kerja dan grafik respon sensor infrared

c.       Sensor jarak GP2D12 GPD2D12 merupakan salah satu sensor jarak dengan keluaran tegangan  analog. Jarak yang bisa dideteksi GPD2D12 mulai dari 8cm sampai 80cm,  sedangkan tegangan yang dikeluarkan adalah mulai dari 2,6 Vdc dan terus turun sampai sekitar 0,5 Vdc, sehingga jarak berbanding terbalik dengan tegangan, jadi  tegangan akan semakin tinggi pada saat jarak semakin dekat.

Gambar.12.grafik sensor jarak GP2D12

d.      Relay adalah komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch).

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

a.  Electromagnet (Coil)

b.  Armature

c.  Switch Contact Point (Saklar)

d. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay

Gambar.13.bagian-bagian relay

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

a.       Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)

2. 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.

e.      Op-amp adalah suatu komponen elektronika yang merupakan rangkaian terintegrasi (IC) yang mampu atau dapat melakukan pekerjaan sebagai operator matematika seperti penjumlahan ,pengurangan,perkalian, differensial ,integral, pembanding.

Adapun karakteristik op-amp yaitu

Gambar.14.karakteristik op-amp

e. Full Adder 

    

    Sirkuit Full Adder adalah blok sirkuit aritmatika yang dapat digunakan untuk menambahkan tiga bit untuk menghasilkan SUM dan keluaran CARRY.

Gambar 15 Implementasi half-adder menggunakan gerbang NAND.

Gambar 16 Tabel kebenaran full adder.

    Gambar 4 menunjukkan tabel kebenaran dari rangkaian penambah penuh yang menunjukkan semua kemungkinan kombinasi input dan output yang sesuai. Untuk sampai pada rangkaian logika untuk implementasi perangkat keras secara penuh penambah, pertama-tama kita akan menulis ekspresi Boolean untuk dua variabel keluaran, yaitu, SUM dan CARRY output, dalam hal variabel input.             Ekspresi Boolean untuk dua variabel output diberikan dalam Persamaan (7.7) untuk SUM output (S) dan dalam Persamaan (6.6) untuk

CARRY keluaran (Cout):

     

    Peta Karnaugh untuk dua ekspresi diberikan pada Gambar 5(a) untuk keluaran SUM dan Gambar 5(b) untuk keluaran CARRY. Seperti yang jelas dari dua peta, ekspresi untuk SUM (S output tidak dapat disederhanakan lagi, sedangkan ekspresi Boolean yang disederhanakan untuk Cout diberikan

dengan persamaan

Gambar 6 menunjukkan diagram rangkaian logika dari penambah penuh. Sebuah penambah penuh juga dapat dilihat terdiri dari dua setengah penambah dan gerbang OR. Ekspresi untuk output SUM dan CARRY dapat ditulis ulang sebagai :

Gambar 5 Peta Karnaugh untuk penjumlahan dan pelaksanaan sebuah penjumlah penuh.

    Penjumlah penuh dari tipe yang dijelaskan di atas membentuk blok bangunan dasar dari penambah biner. Namun, sirkuit penambah penuh tunggal dapat digunakan untuk menambahkan angka biner satu bit saja

                                Gambar 17 Diagram rangkaian logika penambah penuh.

4.        Prinsip kerja [kembali]

    Pada pengaplikasian ini menggunakan 3 sensor antara lain: sensor PIR,sensor IR,dan sensor jarak GP2D12. Pada saat seseorang melalui pintu dan melalui sensor PIR ,maka sensor PIR akan aktif dan memberikan tegangan kepada op-amp dengan mode non-inverting . Lalu op-amp akan memperbesar tegangan dan diberikan kepada transistor bipolar agar mengarahkan tegangan menuju relay, kemudian relay akan menyambungkan rangkaian dan tegangan akan masuk pada motor pompa yang akan menyemprot disinfektan. 

    Kemudian pada saat seseorang menggunakan wastafel , jika sesuatu melewati sensor infrared , maka akan membuat sensor IR aktif dan memberikan tegangan tegangan kepada op-amp dengan mode non-inverting . Lalu op-amp akan memperbesar tegangan dan diberikan kepada IC 7482 yang bertindak sebagai full adder yang berfungsi  untuk menambahkan tiga bit untuk menghasilkan SUM dan keluaran CARRY, lalu masuk ke gerbang XOR 2 kaki input  dan 1 kaki output menuju Transistor bipolar agar mengarahkan tegangan menuju relay, kemudian relay akan menyambungkan rangkaian dan tegangan akan masuk pada motor pompa yang akan menghidupkan keran otomatis, dan pada saat sesuatu melewati sensor GP2D12 akan membuat sensor GP2D12 aktif dan dan memberikan tegangan kepada op-amp dengan mode non-inverting . lalu op-amp akan memperbesar tegangan dan diberikan kepada transistor bipolar agar mengarahkan tegangan menuju relay, kemudia relay akan menyambungkan rangkaian dan tegangan akan masuk pada motor pompa yang akan menghidupkan hand dryer agar tangan tidak lembab.

5.        Gambar rangkaian [kembali]

6.        Video simulasi [kembali]

7.        File download [kembali]

-->File html<<klik disini>>

-->File rangkaian<<klik disini>>

-->File video simulasi<<klik disini>>

-->Datasheet Diode 1N4007 klik disini

-->Data Sheet Resistor<<klik disini>>

-->Data Sheet Reley<<klik disini>>

-->Download Datasheet Battery [klik]
-->Download Datasheet Motor DC [klik]
-->Download Datasheet Opamp [klik]

-->Download Datasheet Transistor klik disini

-->Download Datasheet Infrared  disini

-->Download Datasheet GP2D12 [klik]

-->Download library sensor Infrared disini

-->Download Library Sensor PIR klik disini

-->Download Datasheet Sensor PIR klik disini

-->Download Datasheet IC 7482 klik disini

[menuju awal]