Aplikasi Flip Flop

  KONTROL RUANG PENGERING JAGUNG

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar Teori

4. Prosedur percobaan

5. Gambar rangkaian

6. Video 

7. Download file

 

1. Tujuan [Kembali]

1. untuk mengetahui pengaplikasian decoder dan aritmatik

2. mengetahui cara membuat rangkaian alat control pengering jagung

3. dapat menjelaskan prinsip kerja alat kontrol pengering jagung

2. Alat dan bahan [Kembali]

Alat:

1. Voltmeter DC

 

2. Ground

3. Power supply

Bahan:

1. Resistor

2. Sensor Gas MQ-2

3.Sensor magnet (magnetic reed switch)

 

 

4. Touch sensor

                                                                                                                                        

5. Sensor PIR 

6. LDR

           

 7. Rain sensor

8. Flame Sensor

3. Motor DC

4. Gerbang XOR

 5. Diode

6. Gerbang AND

 7. Logic state

8. JKFF

9. Sensor LDR

10. Potensiometer

11. 7 Segment Cathoda

12. Transistor NPN

13. LED

14. 74LS47

15. Op-amp

16. Sensor Infrared

    17. Sensor magnet (magnetic reed switch)

 

       18. Touch sensor (sensor sentuh)

    19. Relay

20.   Buzzer

3. Dasar Teori

1. Resistor

2. Sensor Gas MQ-2

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC

2. Catu daya rangkaian : 5VDC

3. Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen

4. Keluaran : analog (perubahan tegangan)

Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.

1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

2. Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.

3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.

4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.

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: 

 

Touch sensor

Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari. Ketika sensor ini disentuh maka sensor akan bernilai HIGH, karena tubuh manusia terdapat aliran listrik sehingga sensor ini dapat bekerja. Sensor ini dapat kita gunakan untuk menyalakan lampu, motor, membuka pintu dan masih banyak lainnya.  

                                                                                                                                        

        Dalam keadaan IDLE output yang dihasilkan adalah LOW (konsumsi daya sangat kecil) sedangkan saat ada jari yang menyentuh modul ini output yang dihasilkan adalah HIGH. Jika tidak ada aktifitas lebih dari 12 detik maka modul otomatis akan kembali ke mode IDLE (hemat daya).

        Modul dapat dipasang di belakang permukaan plastik, kaca dan bahan non-logam lainnya untuk menutupi permukaan sensor. Selain itu, jika kita dapat mengatur posisi yang tepat untuk sentuhan, kita juga dapat menyembunyikannya di dalam dinding, meja dan bagian tombol tersembunyi lainnya.

Ketika jari menyentuh bagian sensor, modul menghasilkan sinyal high.

a. Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA

b. Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA

c. Waktu respon (low power mode): max 220ms

1. Dalam keadaan normal, modul menghasilkan sinyal low (hemat daya).

d. Waktu respon (touch mode): max 60ms Cara kerja:

4. Dilengkapi 4 lobang baut untuk memudahkan pemasangan

3. Jika tidak disentuh lagi selama 12 detik kembali ke mode hemat energi.

Kelebihan: - Konsumsi daya yang rendah

- Dapat menggantikan fungsi saklar tradisional

- Bisa menerima tegangan dari 2 ~ 5.5V DC

Rumus Tegangan sentuh maksimal  

𝐸𝑆 = 𝐼𝑘( 𝑅𝑘 + 1.5 𝜌𝑠)

Ket:    𝐼𝑘 = Arus fibrilasi

          𝑅𝑘 = Nilai tahanan pada badan manusia 

          𝜌𝑠 = Tahanan Jenis tanah 

 

Sensor PIR 

Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang dapat mendeteksi pancaran sinar infra merah secara pasif (menangkap radiasi infra merah dari objek bergerak tanpa perlu memancarkan sinar infra merah sendiri secara aktif.

Konfigurasi pin:

Spesifikasi :

Item	Value
Input Voltage	DC 4.5V ~ 20V
Static Current	<50uA
Output Signal	0V / 3V (Output high when motion detected)
Sensing Range	7 meters (120 degree cone)
Delay time	8s ~ 200s (adjustable)
Operating Temperature	-15℃ ~ +70℃
Dimensions	24mm*32mm*25mm(Height with lens)
Weight	6.6g

Grafik Respon Pir terhadap suhu

Grafik sensor pir terhadap jarak, kecepatan,arah objek

LDR

            Spesifikasi           

• Tegangan maksimum (DC): 150V.
• Konsumsi arus maksimum: 100mW.
• Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
• Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
• Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms.

            Konfigurasi pin

            Grafik respon

 

 Rain sensor

    Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan  dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino.

    Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

    Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.

    Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

    rain sensor pada proteus :

        Grafik respon :

 Flame Sensor

 

Flame detector merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.

Konfigurasi pin :

         Spesifikasi :

Grafik Sensor :

3. Motor DC

4. Gerbang XOR

 5. Diode

6. Gerbang AND

IC 7411 berisi tiga gerbang AND dengan tiga input dari keluarga Transistor Transistor Logic

Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

 - GND : Kaki 7

- Input : Kaki 1, 2, 3, 4, 5, 9,10,11 dan 13

- Output : Kaki 6, 8,  dan 12

 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.

8. JKFF

JK flip-flop merupakan flip flopyang dibangun berdasarkan pengembangan dari RS flip-flop. JK flip-flop sering diaplikasikan sebagai komponen dasar suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter).

Konfigurasi pin IC 74111

9. Sensor LDR

Spesifikasi:

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

·Tegangan maksimum (DC): 150V

·Konsumsi arus maksimum: 100mW

·Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ

·Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)

·Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms

·Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

10. Potensiometer

Berfungsi untuk mengatur tegangan dengan menaikan atau menurunkan resistansi.

11. 7 Segment Cathoda

Layar tujuh segmen adalah salah satu perangkat layar untuk menampilkan sistem angka desimal yang merupakan alternatif dari layar dot-matrix. 

Data Sheet Seven segment:

12. Transistor NPN

13. LED

14. 74LS47

Decoder BCD ke 7 segment merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah kode BCD menjadi karakter tampilan angka desimal yang dapat dilihat secara visual.

15. Op-amp

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output.

16. Sensor Infrared

Spesifikasi dari Sensor Infrared :

            •         5VDC Tegangan operasi

            •         Pin I / O memenuhi standar 5V dan 3.3V

            •         Rentang: Hingga 20cm

            •         Rentang penginderaan yang dapat disesuaikan

            •         Sensor Cahaya Sekitar bawaan

            •         Arus suplai 20mA

            •         Lubang pemasangan

 

Konfigurasi Sensor Infrared  :

    17. 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: 

       18. Touch sensor (sensor sentuh)

Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor).

Spesifikasi:

 Konfigurasi pin:

Gambar Grafik Sensor Sentuh

              

    19. Relay

       Relay adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik dalam sebuah rangkaian. Karena fungsi relay tersebut, itulah mengapa komponen yang satu ini juga disebut sebagai saklar.

            Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.

Konfigurasi pin:

Spesifikasi:

20.   Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm, juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative.

           Spesifikasi:

 

Konfigurasi pin:

4. Prosedur percobaan [Kembali]

       •         Buka aplikasi proteus
•         Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen, seperti sensor MQ2, sensor LDR, sensor Magnet, Sensor Infrared, Sensor touch, resistor, dioda, relay, motor, led, gerbang nand, gerbang and, inverter dan  baterai
•         Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
•         Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
•         Tambahkan DC voltmeter untuk mengetahui besar tegangan yang dinginkan.
•         Jalankan simulasi rangkaian.

5. Gambar rangkaian [Kembali]

Prinsip kerja

pada tap/touch , saat jagung diletakkan diatas roda penggerak,  maka untuk mengaktifkannya diperlukan touch sensor. saat touch sensor ditekan,  maka output nya akan terhubung ke clock dg kondisi rise time pada rangkaian jk ff . dpt dilihat krna outputnya brbh dri 0 ke 1, dan saat touch sensor dimatikan maka outputnya tetap  dri 1 ke 0 . kemudian outputnya dri JK FF masuk ke dlm  demultiplexser , lalu output dri demuxtiplexer ini  terhubung ke gerbang logika xor lalu msuk ke lampu hijau yg hidup. lalu msuk ke transistor, krna ada arus dikaki base shg transistor aktif trs kmdian  daya mngalir menuju relay siap tu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitor lalu keground, krna ada arus di relay maka relay jdi aktif shg menggeser swit dri knan ke kiri shg motor aktif mesin roda penggerak aktif.

pada sensor magnet, jika ada ditemukan benda berbahaya pada kulit jagung, maka sensor magnet aktif . output dri sensor magnet masuk menuju ke gerbang and lalu ke demultiplexer selanjtnya masuk ke gerbang OR lalu menuju ke led, dan dpt dilihat bahwa mtor mesin pemisah jagung bergerak,selanjutnya krna dri demuxtiplexer terdapt juga jalur menuju ke resistor  r1 lalu ke kaki base transistor shg arus mengalir ke vcc dan dr vcc mengalirkan daya ke relay mengkibatkan relay akrif sehinga swit bergerak dri kanan ke kiri dan dpt dilihat bahwa motor mesin pemisah jagng aktif 

utk menghitung jgung yang leawt. mka digunakan sensor infrared denagn 2 counter yang mana kedua counter ini terhubung ke seven segmen, . output dri infrared sensor masuk menuju clock pd counter 4026 , utk inh pd msing2 counter terhubung ke ground, dan utk dei pd mding2 counter terhubung ke vcc sumber serta utk clock pd counter 4025 terhubung ke co pd counter 4026 hal ini berfungsi untuk ketika seven segmen yg terhubung ke counter 4026 sudah mencapai bilangan 9, maka seven segmen yang terhubung ke counter 4025 melanjutkan hitungan dri seven segmen sblmnya.

6. Video [Kembali]

7. Download file [Kembali]

• Download File HTML klik disini
• Download Rangkaian klik disini
• Download Video klik disini
• Download Data Sheet Resistor  klik disini
• Download Data Sheet Dioda 1N4001 klik disini
• Download Data Sheet Transistor NPN BC547 klik disini
• Download Data Sheet Relay  klik disini
• Download Data Sheet LED klik disini
• Download Data Sheet Motor DC klik disini
• Download Data Sheet Potensiometer klik disini
• Download Data sheet Touch Sensor klik disini
• Download Data Sheet Sensor Infrared klik disini
• Download Data Sheet Sensor Gas MQ2 KLIK DISINI
• Download Data Sheet LDR klik disini
• Download Data Sheet XOR IC 4030: klik disini
• Download Data Sheet NOT IC 7404 klik disini
• Download Data Sheet Demultiplexer IC 4052 klik disini
• Download Data Sheet Seven Segment [klik disini]
• Download File Library Touch Sensor klik disini
• Download File Library Sensor Infrared klik Disini
• Download Data sheet Flame Sensor klik disini
• Download Data sheet Magnet Sensor klik disini