Pada Rangkaian ini digunakan resistor dengan nilai 10k dan 220 ohm.
2.2.4 Dioda
2.2.9 IC ROM 2764
2.2.10 IC PPI 8255
2.2.14 Switch
2.2.18 IC 74LS245
Fixed Resistor adalah jenis Resistor yang memiliki nilai resistansinya tetap. Nilai Resistansi atau Hambatan Resistor ini biasanya ditandai dengan kode warna ataupun kode Angka.
Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
Cara menghitung nilai Resistor berdasarkan Kode Angka :
Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;
Contoh cara pembacaan dan cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka adalah sebagai berikut :
Masukkan Angka ke-1 langsung = 4
Masukkan Angka ke-2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan 10³
Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)
Ada juga yang memakai kode angka seperti dibawah ini :
(Tulisan R menandakan letaknya koma decimal)
4R7 = 4,7 Ohm
0R22 = 0,22 Ohm
Keterangan :
Ohm = Ω
Kilo Ohm = KΩ
Mega Ohm = MΩ
1.000 Ohm = 1 kilo Ohm (1 KΩ )
1.000.000 Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
1.000 kilo Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
Fungsi-fungsi Resistor di dalam Rangkaian Elektronika diantaranya adalah sebagai berikut :
- Sebagai Pembatas Arus listrik
- Sebagai Pengatur Arus listrik
- Sebagai Pembagi Tegangan listrik
- Sebagai Penurun Tegangan listrik
Kapasitor pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.
Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama halnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.
Rumus Mencari Kapasitansi Kapasitor :
luas area plat metal (A)
jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik)
konstanta (k) bahan dielektrik.
Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Paralel :
Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Seri :
Simbol kapasitor :
3.3 Dioda
Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
Di ilmu Fisika dioda dipakai penyeimbang arah rangkaian elektronika. Elektronika ada 2 terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif.
Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor. Jadi, anode bisa menghantarkan arus litrik dari anoda menuju katoda, tapi tidak sebaliknya katoda ke anoda.
Simbol Anoda :
Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter :
- Pertama, aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
- Lalu, hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
- Kemudian, hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
- Setelah itu, kamu baca hasil Pengukuran di Display Multimeter.
- Berikutnya, jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan.
- Selanjutnya, balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).
- Kemudian, kamu baca hasil Pengukuran di Display Multimeter.
- Terakhir, jarum harus tidak bergerak.
2. Multimeter Digital (Fungsi Ohm/Ohmmeter)
Caranya:
- Pertama, aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω)
- Kemudian, hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)
- Lalu, hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.
- Berikutnya, baca hasil pengukuran di Display Multimeter
- Selanjutnya, display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.64MOhm)
- Setelah itu, kamu balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda
- Kemudian, baca hasil pengukuran di Display Multimeter
- Terakhir, nilai Resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau Open Circuit.
Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Boleh dikatakan bahwa hampir semua perangkat elektronik menggunakan Transistor untuk berbagai kebutuhan dalam rangkaiannya. Perangkat-perangkat elektronik yang dimaksud tersebut seperti Televisi, Komputer, Ponsel, Audio Amplifier, Audio Player, Video Player, konsol Game, Power Supply dan lain-lainnya.
Jenis-jenis Transistor
Secara umum, Transistor dapat digolongkan menjadi dua keluarga besar yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor). Perbedaan yang paling utama diantara dua pengelompokkan tersebut adalah terletak pada bias Input (atau Output) yang digunakannya. Transistor Bipolar memerlukan arus (current) untuk mengendalikan terminal lainnya sedangkan Field Effect Transistor (FET) hanya menggunakan tegangan saja (tidak memerlukan arus). Pada pengoperasiannya, Transistor Bipolar memerlukan muatan pembawa (carrier) hole dan electron sedangkan FET hanya memerlukan salah satunya.
Berikut ini adalah jenis-jenis Transistor beserta penjelasan singkatnya.
1. Transistor Bipolar (BJT)
Transistor Bipolar adalah Transistor yang struktur dan prinsip kerjanya memerlukan perpindahan muatan pembawanya yaitu electron di kutup negatif untuk mengisi kekurangan electon atau hole di kutub positif. Bipolar berasal dari kata “bi” yang artinya adalah “dua” dan kata “polar” yang artinya adalah “kutub”. Transistor Bipolar juga sering disebut juga dengan singkatan BJT yang kepanjangannya adalah Bipolar Junction Transistor.
Jenis-jenis Transistor Bipolar
Transistor Bipolar terdiri dari dua jenis yaitu Transistor NPN dan Transistor PNP. Tiga Terminal Transistor ini diantaranya adalah terminal Basis, Kolektor dan Emitor.
- Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.
- Transistor PNP adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Emitor ke Kolektor.
Simbol Transistor Bipolar (BJT) dapat dilihat di gambar atas.
2. Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor)
Transistor Efek Medan atau Field Effect Transistor yang disingkat menjadi FET ini adalah jenis Transistor yang menggunakan listrik untuk mengendalikan konduktifitasnya. Yang dimaksud dengan Medan listrik disini adalah Tegangan listrik yang diberikan pada terminal Gate (G) untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan pada terminal Drain (D) ke terminal Source (S). Transistor Efek Medan (FET) ini sering juga disebut sebagai Transistor Unipolar karena pengoperasiannya hanya tergantung pada salah satu muatan pembawa saja, apakah muatan pembawa tersebut merupakan Electron maupun Hole.
Jenis-jenis Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor)
Transistor jenis FET ini terdiri dari tiga jenis yaitu Junction Field Effect Transistor (JFET), Metal Oxide Semikonductor Field Effect Transistor (MOSFET) dan Uni Junction Transistor (UJT).
- JFET (Junction Field Effect Transistor) adalah Transistor Efek Medanyang menggunakan persimpangan (junction) p-n bias terbalik sebagai isolator antara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. JFET terdiri dari dua jenis yaitu JFET Kanal P (p-channel) dan JFET Kanal N (n-channel). JFET terdiri dari tiga kaki terminal yang masing-masing terminal tersebut diberi nama Gate (G), Drain (D) dan Source (S).
- MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah Transistor Efek Medan yang menggunakan Isolator (biasanya menggunakan Silicon Dioksida atau SiO2) diantara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. MOSFET ini juga terdiri dua jenis konfigurasi yaitu MOSFET Depletion dan MOSFET Enhancement yang masing-masing jenis MOSFET ini juga terbagi menjadi MOSFET Kanal-P (P-channel) dan MOSFET Kanal-N (N-channel). MOSFET terdiri dari tiga kaki terminal yaitu Gate (G), Drain (D) dan Source (S).
- UJT (Uni Junction Transistor) adalah jenis Transistor yang digolongkan sebagai Field Effect Transistor (FET) karena pengoperasiannya juga menggunakan medan listrik atau tegangan sebagai pengendalinya. Berbeda dengan jenis FET lainnya, UJT mememiliki dua terminal Basis (B1 dan B2) dan 1 terminal Emitor. UJT digunakan khusus sebagai pengendali (switch) dan tidak dapat dipergunakan sebagai penguat seperti jenis transistor lainnya.
IC ADC 0804 mempunyai dua input analog, Vin(+) dan Vin(-), sehingga dapat menerima input diferensial. Input analog sebenarnya (Vin) sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin input yaitu Vin = Vin(+) – Vin(-). Apabila input 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 input analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh),
Prinsip Kerja Rangkaian :
1. Saat Sensor Flame dan Sensor MQ-2 Pada kondisi normal yaitu pada saat masih dalam kondisi aman (tidak ada asap ataupun api yang terdeteksi) maka tegangan yang dikeluarkan diibaratkan dengan nilai yang diatur oleh potensiometer untuk menjadi nilai input pada IC ADC 0804 yaitu dari 26 – 38%. Pada kondisi ini, diambil bit DB6 dan DB5 sebagai output yang akan dihubungkan ke IC 74LS138. IC 74LS138 ini digunakan sebagai IC pengontrol untuk R/W yang nantinya dihubungkan ke kaki dot matrix warna hijau. Pada rangkaian tersebut kaki DB6 dan DB5 masing-masing sensor (Flame dan MQ-2) digabungkan dengan logika AND dan dimasukan ke kaki PIN A untuk DB5 dan ke kaki PIN B untuk DB6. Pada saat kondisi persentase 26-38% tersebut, akan menghasilkan bit keluaran dari ADC0804 yaitu pada Bit ke 6 berupa logika 1 (high). Sedangkan pada Bit ke 5 berlogika 0 (Low). Pada gambar 1 dibawah terlihat bahwa saat kondisi tersebut maka akan menghasilkan logika 0 (Low) pada Y6. Maka dari itu, kaki Y6 ini dihubungkan ke dot matrix warna hijau untuk menghidupkan dot matrix tersebut. Karena yang dibutuhkan adalah logika 1 (High) maka sebelum dihubungkan ke kaki dot matrix diberi logika not untuk membalikan logikanya menjadi logika high terlebih dahulu.
Gambar 1. Logika hidup dot matrix hijau
2. Saat Sensor Flame dan Sensor MQ-2 Pada kondisi sedang yaitu pada saat dalam kondisi cukup panas dan sudah mulai terdeteksi asap maka tegangan yang dikeluarkan diibaratkan dengan nilai yang diatur oleh potensiometer untuk menjadi nilai input pada ICADC 0804 yaitu dari 39 – 51%. Pada kondisi ini, juga diambil bit DB6 dan DB5 sebagai output yang akan dihubungkan ke IC 74LS138. IC 74LS138 ini digunakan sebagai IC pengontrol untuk R/W yang nantinya dihubungkan ke kaki dot matrix warna Kuning dan Buzzer frekuensi 500Hz. Pada saat kondisi persentase 39-51% tersebut, akan menghasilkan bit keluaran dari ADC0804 yaitu pada Bit ke 6 berupa logika 1 (high) dan pada Bit ke 5 juga berlogika 1 (High). Pada gambar 2 dibawah terlihat bahwa saat kondisi tersebut maka akan menghasilkan logika 0 (Low) pada Y7. Maka dari itu, kaki Y7 ini dihubungkan ke dot matrix warna kuning untuk menghidupkan dot matrix tersebut. Karena yang dibutuhkan adalah logika 1 (High) maka sebelum dihubungkan ke kaki dot matrix diberi logika not untuk membalikan logikanya menjadi logika high terlebih dahulu. Logika ini juga membuat kaki base pada transistor mendapat tegangan sehingga menyebabkan relay hidup dan Buzzer 500Hz hidup.
Gambar 2. Logika hidup dot matrix kuning
3. Apabila sensor api dan sensor MQ-2 sudah mendeteksi api dan asap dengan banyak, maka dianggap dengan memberikan persentase pada potensio yaitu rentang 52 -100%. Maka bit paling tinggi dari flame sensor dan MQ-2 yang telah diubah oleh IC 0804 akan berlogika 1 (High). Dari pin DB7 inilah nantinya dihubungkan ke mikrokontroller untuk mengaktifkan mikrokontroller tersebut. Masing-masing kaki DB7 pada sensor flame dan MQ-2 ini yang sama memiliki logika 1 (High) Saat persentase 52-100% dihubungkan dengan logika NAND setelah itu dihubungkan ke kaki EA pada IC mikrokontroller untuk diaktif low kan sehingga IC mikrokontroller dapat berfungsi.
4. IC mikrokontroler ini digunakan untuk membaca data yang ada pada RAM 6116. Tahapannya yaitu, dari mikrokontroller mengirimkan alamat yang kepada RAM 6116 dengan memasukan bit rendah (P0 – P7) ke pin latch 74LS373 dan bit tinggi (P8 – P15) ke pin IC 74LS245.
5. IC 74LS2425 yang atas difungsikan untuk mengirim data dari A Ke B karena bagian pin DIR diberi logika High. Pada IC 74LS373 kaki LE nya dihubungkan ke ALE dari mikrokontroller. Sinyal ALE ini akan aktif saat proses pemberian alamat. Karena sekarang adalah proses pemberian alamat, maka sinyal ALE akan aktif dan juga kaki LE akan aktif. Output dari IC 74LS245 dan IC 74LS373 ini digabungkan ke RAM 6116 dan ROM 2764.
6. Untuk membedakan data ROM atau RAM yang akan kita gunakan biasanya pada ROM diisi data tinggi sedangkan pada RAM adalah data rendah. Pada kali ini di ROM kita isi dengan data rendah. Data yang keluar dari IC 74LS245 dan IC 74LS373 juga dihubungkan dengan IC pengontrol 74LS138 yaitu pada kaki A,B, C dengan label berturut-turut A15,A14,A13. Karena kita akan membaca data yang ada pada RAM 6116 yang memiliki kapasitas 2Kbyte dengan bit maximum yaitu 07ffH. Berarti pada bit A11,A12,A13,A14 dan A15 berlogika 0 (Low). Sehingga pada IC74LS138 yang paling kiri akan menghasilkan output LOW pada Y0 yang dihubungkan ke kaki CE dari RAM 6116 untuk mengaktifkan RAM 6116 agar data yang ada didalamnya dapat dibaca.
7. Data yang dibaca pada RAM 6116 kemudian masuk ke IC74LS245 yang dibawah. Dengan Logika DIR 0(LOW) maka IC akan mengirim data dari B ke A dan masuk ke Mikrokontroller. Logika LOW pada IC74LS245 ini didapat dari logika AND antara RD dan PSEN. RD berlogika 1 karena proses pembacaan sedangkan PSEN berlogika 0 karena PSEN ini digunakan untuk dihubungkan ke ROM sedangkan kita membaca data pada RAM tidak pada ROM. Selain itu data ini juga masuk PPI 8255.
8. Pada PPI 8255 diatur A0 dan A1 berlogika 0 agar dapat digunakan pin I/O pada port A. Kemudian kaki WR kita beri logika 0 agar aktif dan data berindah dari bus data ke port A. Kita misalkan alamat yang kita baca dari RAM 6116 memiliki bit 11000000. Sehingga pada kaki port A1 dan A2 berlogika 1 dan selebihnya berlogika 0. Output Logika 1 ini terhubung ke Dot matrix warna merah dan buzzer. Sehingga saat port A ini mengeluarkan bit 11000000 dapat menghidupkan dot matrix merah dan juga buzzer 1000Hz yang menyimbolkan bahwa api dan asap yang terdeteksi sudah banyak dan ada kebakaran diwilayah tersebut. Logika ini membuat kaki base pada transistor mendapat tegangan sehingga menyebabkan relay hidup dan Buzzer 1000Hz hidup.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar