Tugas Besar Mikroprosesor

  

KONTROL AKUARIUM IKAN MAS KOKI

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. File Download 

1.Tujuan[kembali]

• Mempelajari simulasi rangkaian kontrol akuarium ikan mas koki, menggunakan touch sensor, infrared sensor, water level sensor, uv sensor, sensor suhu (LM35).
• Memahami bagaimana prinsip kerja dari Mikroprossesor 8088, interface dan komponen pendukungnya

 2. Alat dan Bahan[kembali]

ALAT

 1. Baterai

     Digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

Konfigurasi PIN

            Spesifikasi 

 

        BAHAN

- Resistor

- Dioda

- Logic State

   

- Transistor 

 

- Relay

- POT- HG

- LED

                         

- Motor DC

- 7 Segment Anoda

- Sensor Turbidty

 

 

- Water Level Sensor

 

- Ultraviolet Sensor

 

- Sensor Suhu

- IC 74HC373

-  IC 74LS147

- Prossesor 8086

- IC 8255A

- IC 74273

- ADC0804

3. Dasar Teori[kembali]

• RESISTOR 

        Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :

Simbol Resistor

      Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :

Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :

1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi

2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.

3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :

Rtotal = Total Nilai Resistor

R₁ = Resistor ke-1

R₂ = Resistor ke-2

R₃ = Resistor ke-3

R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :

R_total = Total Nilai Resistor

R₁ = Resistor ke-1

R₂ = Resistor ke-2

R₃ = Resistor ke-3

R_n = Resistor ke-n

• DIODA

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar Simbol Dioda

Cara Kerja Dioda

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

A. Kondisi tanpa tegangan

        Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

B. Kondisi tegangan positif (Forward-bias)

    Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

        Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

• 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. 

Spesifikasi tipe relay: 5VDC-SL-C
Tegangan coil: DC 5V
Struktur: Sealed type
Sensitivitas coil: 0.36W
Tahanan coil: 60-70 ohm
Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC
Ukuran: 196154155 mm
Jumlah pin: 5

Konfigurasi Pin

 Datasheet Relay

• Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:

Simbol Transistor NPN BC547

Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

h_FE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

h_FE = arus yang dicapai

Rumus dari Transitor adalah :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

 Karakteristik Output

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Gelombang I/O Transistor

POT- HG

A. Spesifikasi

• Type: Rotary a.k.a Radio POT
• Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M. 
• Power Rating: 0.3W
• Maximum Input Voltage: 200Vdc
• Rotational Life: 2000K cycles

B. Konfigurasi PIN

Pin No.	Pin Name	Description
1	Fixed End	This end is connected to one end of the resistive track
2	Variable End	This end is connected to the wiper, to provide variable voltage
3	Fixed End	This end is connected to another end of the resistive track

                 Konfigurasi potentiometer:

Potensiometer adalah suatu komponen elektronika yang digunakan untuk mengatur resistansi dalam suatu rangkaian listrik. 

   - Potensiometer, sering disingkat sebagai "POT" atau "POTI," adalah suatu resistor yang resistansinya dapat diubah secara manual.

   - Biasanya terdiri dari tiga terminal, dua terminal ujung dan satu terminal tengah (sliding terminal).

   - Nilai resistansi dapat diatur dengan mengubah posisi terminal tengah menggunakan knob atau penggerak lainnya.

Struktur dan Jenis Potensiometer

   - **Linier vs. Logaritmik:** Potensiometer dapat memiliki karakteristik linier atau logaritmik. Pada potensiometer linier, perubahan resistansi sebanding dengan perubahan posisi, sedangkan pada potensiometer logaritmik, perubahan resistansi terkonsentrasi pada sebagian kecil putaran, biasanya di awal putaran.

   - **Gulungan Kawat vs. Karbon Film:** Potensiometer dapat menggunakan gulungan kawat atau lapisan karbon film sebagai elemen resistif. Potensiometer karbon film lebih umum dan lebih ekonomis.

• Decoder (IC 7447)

    IC BCD 7447 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 7447 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448. 

    IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 7447.

        Spesifikasi dari decoder 7447:

Jumlah pin: 16 pin

Kemasan: DIP

Keluarga: TTL

Tegangan sumber: +5 volt DC

Input: 4 bit BCD (Q0-Q3), aktif HIGH

Output: 7 segmen (A-G, DP), aktif HIGH

Konfigurasi Pin Decoder:

a. Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama     pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C  dan D. Pin input berkeja    dengan logika High=1.

b. Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang    diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan    aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.

c. Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low,        sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.

d. Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

e. Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

Pada aplikasi IC dekoder 7447, ketiga pin (LT, RBI dan RBO) harus diberi logika HIGH=1 agar tidak aktif. Baik IC 7447 atau 7448 pada bagian output perlu dipasang resistor untuk membatasi arus yang keluar sehingga led pada seven segment bekerja secara optimal. Berikut ini rangkaian IC dekoder 7448 untuk konfigurasi seven segment common cathode.

• Encoder 74147

    IC 74147 adalah IC encoder digital yang mengkodekan 9 jalur input menjadi 4 jalur output. Ini juga dikenal sebagai encoder prioritas Desimal ke BCD. Istilah encoder prioritas digunakan karena menyediakan pengkodean untuk jalur data urutan tertinggi sebagai prioritas pertama. Itu dibuat menggunakan teknologi Transistor-Transistor Logic (TTL). Ini adalah IC encoder 10 hingga 4. Pada artikel ini, kita akan melihat Diagram Pin IC 74147, Diagram Sirkuit Internal IC 74147, dan tabel Truth atau tabel fungsi IC 74147.

Here, you can see the truth table of IC 74147

Encoder 74147 adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang dirancang untuk melakukan fungsi encoding pada input biner ke dalam bentuk output BCD (Binary Coded Decimal).  Encoder 74147 merupakan sebuah IC yang memiliki beberapa input dan output. IC ini menerima input biner (A, B, C, D) dan menghasilkan output dalam bentuk kode BCD 4-bit (BCD0, BCD1, BCD2, BCD3). IC ini mempunyai fitur "Priority Encoder," yang artinya jika lebih dari satu input aktif, hanya input dengan prioritas tertinggi yang akan dienkoding.

      Encoder 74147 memiliki pin "Strobe" (STRO) yang digunakan untuk memilih mode operasi. Saat STRO aktif, encoder akan membaca input dan menghasilkan output sesuai dengan input yang aktif pada saat itu. Saat STRO tidak aktif, IC akan tetap mempertahankan output sebelumnya.

        Encoder 74147 sering digunakan dalam aplikasi 7-segment display, di mana input biner yang diberikan oleh mikrokontroler dienkoding menjadi kode BCD untuk menyalakan digit 7-segment yang sesuai.

Spesifikasi umum dari Encoder 74147 :

1. Jumlah Pin: 16 pin

2. Kemasan: DIP (Dual In-line Package)

3. Keluarga: TTL (Transistor-Transistor Logic)

4. Tegangan Sumber: +5 volt DC

5. Input: 10 jalur desimal (1-9), aktif LOW

6. Output: 4 bit BCD (Q0-Q3), aktif LOW

• 7 Segment Anoda   

    Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

    Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.

    Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk  dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

A. Spesifikasi

• Available in two modes Common Cathode (CC) and Common Anode (CA)
• Available in many different sizes like 9.14mm,14.20mm,20.40mm,38.10mm,57.0mm and 100mm (Commonly used/available size is 14.20mm)
• Available colours: White, Blue, Red, Yellow and Green (Res is commonly used)
• Low current operation
• Better, brighter and larger display than conventional LCD displays.
• Current consumption : 30mA / segment
• Peak current : 70mA

B. Konfigurasi pin

Pin Number	Pin Name	Description
1	e	Controls the left bottom LED of the 7-segment display
2	d	Controls the bottom most LED of the 7-segment display
3	Com	Connected to Ground/Vcc based on type of display
4	c	Controls the right bottom LED of the 7-segment display
5	DP	Controls the decimal point LED of the 7-segment display
6	b	Controls the top right LED of the 7-segment display
7	a	Controls the top most LED of the 7-segment display
8	Com	Connected to Ground/Vcc based on type of display
9	f	Controls the top left LED of the 7-segment display
10	g	Controls the middle LED of the 7-segment display

• Light Emitting Code (LED)

  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.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, 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).

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

    LED adalah suatu perangkat semikonduktor yang menghasilkan cahaya saat diberikan arus listrik. Cahaya dihasilkan karena elektron-elektron dalam bahan semikonduktor bergerak antara tingkat energi yang berbeda dan melepaskan energi dalam bentuk foton cahaya. LED memiliki dua terminal: anoda (positif) dan katoda (negatif). Arus listrik mengalir dari anoda ke katoda dan menyebabkan cahaya dihasilkan. Warna cahaya yang dihasilkan oleh LED tergantung pada bahan semikonduktor yang digunakan. Contoh warna LED termasuk merah, hijau, biru, kuning, dan lainnya.

Spesifikasi:

   - Tegangan Operasi (V_f): Tegangan yang dibutuhkan untuk menyalakan LED.

   - Arus Operasi (I_f): Arus yang dibutuhkan untuk operasi normal LED.

   - Daya Operasi (P_f): Daya yang dikonsumsi oleh LED saat beroperasi.

   - Efisiensi Luminositas: Rasio cahaya yang dihasilkan terhadap daya yang dikonsumsi.

   - Panjang Gelombang (λ): Panjang gelombang cahaya yang dihasilkan oleh LED.

Jenis-jenis LED

1. LED Berlian (Standard LED): Digunakan untuk indikator dan pencahayaan umum.

2. LED High Power: Menghasilkan cahaya yang lebih terang, sering digunakan dalam aplikasi penerangan.

3. LED RGB (Red, Green, Blue):Menggabungkan beberapa warna untuk menciptakan berbagai warna cahaya.

        Tegangan kerja LED adalah tegangan yang diperlukan untuk menyalakan LED. Tegangan kerja LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Arus kerja LED adalah arus yang mengalir melalui LED saat LED menyala. Arus kerja LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Luminansi LED adalah jumlah cahaya yang dipancarkan oleh LED. Luminansi LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Sudut pencahayaan LED adalah sudut di mana cahaya dari LED menyebar. Sudut pencahayaan LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Daya tahan LED adalah jumlah waktu yang dapat bertahan LED sebelum mulai melemah. Daya tahan LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Biaya LED bervariasi tergantung pada jenis LED.

LED memiliki berbagai keunggulan dibandingkan dengan lampu konvensional, termasuk:

• Efisiensi energi: LED jauh lebih efisien daripada lampu konvensional, sehingga dapat menghemat energi.
• Daya tahan: LED jauh lebih tahan lama daripada lampu konvensional, sehingga dapat menghemat biaya penggantian lampu.
• Ukuran: LED dapat dibuat berukuran sangat kecil, sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.
• Warna: LED dapat menghasilkan berbagai warna, sehingga dapat digunakan untuk berbagai keperluan.

• Logic State

    Gerbang logika atau logic State 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.

    Status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.

    Logic State merujuk pada kondisi atau keadaan suatu sirkuit logika pada suatu waktu tertentu. Dalam sistem digital, Logic State dapat berupa logika tinggi (1) atau logika rendah (0).

   Sistem logika digital umumnya menggunakan notasi biner, di mana 1 mengindikasikan logika tinggi (biasanya tegangan tinggi), dan 0 mengindikasikan logika rendah (biasanya tegangan rendah).

   Level logika tinggi dan rendah ditentukan oleh batas tegangan tertentu pada suatu sirkuit logika. Contoh, dalam sistem yang menggunakan tegangan 0-5V, mungkin level logika tinggi adalah di atas 2,5V, dan level logika rendah di bawah 2,5V.

Spesifikasi Logic State

1. Tegangan Logic High (V_OH):  Nilai tegangan yang dianggap sebagai logika tinggi.

2. Tegangan Logic Low (V_OL): Nilai tegangan yang dianggap sebagai logika rendah.

3. Arus Logic High (I_OH): Arus yang mengalir saat output logika tinggi.

4. Arus Logic Low (I_OL): Arus yang mengalir saat output logika rendah.

        Sirkuit logika dapat terdiri dari gerbang logika dasar (AND, OR, NOT) atau flip-flop yang membentuk sirkuit lebih kompleks. Konfigurasi sirkuit logika dapat menggabungkan gerbang logika untuk melakukan fungsi yang lebih kompleks.

        Logic state digunakan untuk mewakili data digital, seperti angka, huruf, dan simbol. Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari perangkat digital, seperti komputer, ponsel, dan mesin industri.

Dalam elektronika digital, terdapat dua logic state, yaitu logic 0 dan logic 1.

• Logic 0 direpresentasikan oleh tegangan rendah, biasanya 0 volt atau 0,5 volt.
• Logic 1 direpresentasikan oleh tegangan tinggi, biasanya 5 volt atau 2,5 volt.

Logic state dapat direpresentasikan dengan berbagai cara, termasuk:

• Tegangan: Logic 0 direpresentasikan oleh tegangan rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh tegangan tinggi.
• Arus: Logic 0 direpresentasikan oleh arus rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh arus tinggi.
• Frekuensi: Logic 0 direpresentasikan oleh frekuensi rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh frekuensi tinggi.
• Waktu: Logic 0 direpresentasikan oleh waktu rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh waktu tinggi.

Logic state digunakan untuk mewakili data digital. Data digital adalah data yang terdiri dari angka 0 dan 1. Data digital dapat digunakan untuk mewakili berbagai informasi, seperti angka, huruf, simbol, dan gambar.

Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari perangkat digital. Perangkat digital, seperti komputer, ponsel, dan mesin industri, menggunakan logic state untuk melakukan perhitungan, kontrol, dan komunikasi.

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan logic state:

• Dalam komputer, logic state digunakan untuk mewakili data digital, seperti angka, huruf, dan simbol. Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari komputer, seperti perhitungan, kontrol, dan komunikasi.
• Dalam ponsel, logic state digunakan untuk mewakili data digital, seperti angka, huruf, dan simbol. Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari ponsel, seperti panggilan telepon, pengiriman pesan, dan akses internet.
• Dalam mesin industri, logic state digunakan untuk mengendalikan operasi dari mesin, seperti mesin produksi, mesin pengolahan, dan mesin transportasi.

Logic state adalah konsep dasar yang penting dalam elektronika digital. Logic state digunakan untuk mewakili data digital, mengendalikan operasi dari perangkat digital, dan berbagai keperluan lainnya.

• Motor DC

    

    Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

    Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

Konfigurasi Pin

Pin 1 : Terminal 1

Pin 2 : Terminal 2

                Spesifikasi Motor DC

        Prinsip kerja motor DC adalah berdasarkan interaksi antara medan magnet stator dan medan magnet rotor. Ketika arus listrik mengalir melalui kumparan stator, maka akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet stator ini akan berinteraksi dengan medan magnet rotor. Interaksi ini akan menghasilkan gaya yang menyebabkan rotor berputar.

Kecepatan putar motor DC dapat diatur dengan mengubah tegangan atau arus yang mengalir melalui kumparan kendali.

Berikut adalah beberapa jenis motor DC:

• Motor DC seri: Motor DC seri adalah jenis motor DC yang paling sederhana. Motor DC seri memiliki kumparan medan dan kumparan kendali yang dirangkai secara seri. Motor DC seri memiliki torsi yang tinggi, tetapi kecepatannya terbatas.
• Motor DC shunt: Motor DC shunt adalah jenis motor DC yang memiliki kumparan medan dan kumparan kendali yang dirangkai secara paralel. Motor DC shunt memiliki torsi yang lebih rendah daripada motor DC seri, tetapi kecepatannya lebih tinggi.
• Motor DC compound: Motor DC compound adalah jenis motor DC yang memiliki kumparan medan dan kumparan kendali yang dirangkai secara seri dan paralel. Motor DC compound memiliki torsi yang tinggi dan kecepatan yang tinggi.

Motor DC memiliki berbagai keunggulan, antara lain:

• Efisien: Motor DC memiliki efisiensi yang tinggi, yaitu sekitar 80%.
• Kontrol yang mudah: Motor DC dapat dikontrol dengan mudah dengan mengubah tegangan atau arus yang mengalir melalui kumparan kendali.
• Biaya yang rendah: Motor DC memiliki biaya yang relatif rendah.

Namun, motor DC juga memiliki beberapa kelemahan, antara lain:

• Berat: Motor DC memiliki berat yang lebih berat daripada motor AC.
• Ukuran: Motor DC memiliki ukuran yang lebih besar daripada motor AC.
• Ruis: Motor DC menghasilkan bunyi yang lebih bising daripada motor AC.

Motor DC banyak digunakan dalam berbagai peralatan, antara lain:

• Alat transportasi: Motor DC digunakan sebagai penggerak mobil listrik, motor skuter listrik, dan motor sepeda listrik.
• Peralatan industri: Motor DC digunakan sebagai penggerak mesin produksi, mesin pengolahan, dan mesin transportasi.
• Peralatan rumah tangga: Motor DC digunakan sebagai penggerak kipas angin, mesin cuci, dan blender.

• Infrared Sensor

Sensor IR menggunakan cahaya inframerah untuk mendeteksi tanda panas. Semua benda dan orang mengeluarkan suhu inframerah. Sensor inframerah diprogram untuk bereaksi ketika mendeteksi perubahan tanda panas.

Misalnya, sensor infra merah pada alarm sensor mendeteksi tanda panas pada manusia dan hewan dan membunyikan alarm.

Jumlah cakupan yang diberikan sensor inframerah bergantung pada perangkatnya. Sensor dalam dan luar ruangan akan memiliki jangkauan deteksi yang lebih luas.

          

• SENSOR SUHU (LM35)
  

    Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:

• Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
• Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
•  Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
•  Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
•  Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
•  Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
•  Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
•  Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

        Sensor suhu ini terkalibrasi dalam satuan celcius dan mampu membaca nilai suhu dari 0˚C100˚C dan memiliki paraeter bahwa setiap kenaikan 1˚C tegangan keluaran naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5V pada suhu 150˚C. Pada perancangan menggunakan mikrokontroler ATmega8535, ADC yang digunakan adalah 10 bit, artinya data yang dihasilkan dari konversi adalah 0-1023. Untuk mengeluarkan output ADC dari mikrokontroler menggnakan rumus sebagai berikut : Hasil konversi ADC = (Vin*1024)/Vref Hasil output sensor kemudian akan diolah oleh mikrokontroler ATmega8535 yang kemudian nilainya akan ditampilkan pada layar lcd. Pada perancangan kakikakinya, kaki 1 terhubung power (0-5V), pin 2 sebagai output sensor yang akan terhubung dengan mikrokontroller ATmega8535, sedangkan pin 3 terhubung dengan ground.
    

                                            

Spesifikasi LM35 :

·         Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)

·         Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C

·         0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)

·         Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C

·         Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh

·         Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer

·         Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V

·         Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA

·         Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam

·         Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal

·         Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA 

Cara Kerja Sensor Suhu LM35 

    Dalam praktiknya proses antarmuka sensor LM35 dapat dikatakan sangat mudah. Pada IC sensor LM35 ini terdapat tiga buah pin kaki yakni Vs, Vout dan pin ground. Dalam pengoperasiannya pin Vs dihubungkan dengan tegangan sumber sebesar antara 4 – 20 volt sementara pin Ground dihubungkan dengan ground dan pin Vout merupakan keluaran yang akan mengalirkan tegangan yang besarnya akan sesuai dengan suhu yang diterimanya dari sekitar.

    Prinsip kerja alat pengukur suhu ini, adalah sensor suhu difungsikan untuk mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dengan kata lain panas yang ditangkap oleh LM35 sebagai sensor suhu akan diubah menjadi tegangan.

Source:

LM35 Datasheet

    Diagram sirkuit ditunjukkan di atas. Secara singkat, ada dua transistor di tengah gambar. Yang satu memiliki sepuluh kali luas emitor yang lain. Ini berarti ia memiliki sepersepuluh dari kerapatan arus, karena arus yang sama mengalir melalui kedua transistor. Ini menyebabkan tegangan melintasi resistor R1 yang sebanding dengan suhu absolut, dan hampir linier melintasi rentang yang kita pedulikan. Bagian "hampir" ditangani oleh sirkuit khusus yang meluruskan grafik tegangan versus suhu yang sedikit melengkung.

    Penguat di bagian atas memastikan bahwa tegangan di dasar transistor kiri (Q1) sebanding dengan suhu absolut (PTAT) dengan membandingkan keluaran kedua transistor. Amplifier di sebelah kanan mengubah suhu absolut (diukur dalam Kelvin) menjadi Fahrenheit atau Celsius, tergantung pada bagiannya (LM34 atau LM35). Lingkaran kecil dengan "i" di dalamnya adalah rangkaian sumber arus konstan. Kedua resistor dikalibrasi di pabrik untuk menghasilkan sensor suhu yang sangat akurat.     

Dilihat dari tipenya range suhu dapat dilihat sebagai berikut :

• LM35, LM35A -> range pengukuran temperature  -55ºC hingga +150ºC.
• LM35C, LM35CA -> range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.
• LM35D -> range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC. 

Kelebihan LM 35 :

• Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC
• Low self-heating, sebesar 0.08 ºC
• Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
• Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

Kekurangan LM 35:

• Membutuhkan tegangan untuk beroperasi.

grafik akurasi lm35 terhadap suhu:

• Ultraviolet Sensor

  

  
  

  Sensor UV ini mengukur kekuatan atau intensitas radiasi insiden ultraviolet (UV). Sensor UV digunakan untuk menentukan paparan radiasi ultraviolet di laboratorium atau pengaturan lingkungan. Itu dapat menggunakan elemen fotosensitif untuk mengubah sinyal ultraviolet menjadi sinyal listrik terukur melalui mode fotovoltaik dan mode panduan cahaya.

      Sensor UV (Ultraviolet) adalah perangkat elektronik yang dirancang khusus untuk mendeteksi radiasi ultraviolet dalam spektrum elektromagnetik. Radiasi ultraviolet terletak di luar spektrum cahaya yang terlihat oleh mata manusia, dan terdiri dari sinar UV-A, UV-B, dan UV-C. Berikut adalah beberapa penjelasan mengenai UV sensor:

  
  

  
  

  

  
  

  

  

  
  
  

  
  
  

  
  

  Fungsi Utama:

     - Deteksi Radiasi UV: Sensor UV digunakan untuk mendeteksi intensitas radiasi ultraviolet dalam lingkungan tertentu.

  
  

  Penggunaan Umum:

     - Keamanan UV: Sensor UV dapat digunakan dalam perangkat keamanan untuk mendeteksi paparan radiasi UV yang tinggi, seperti dalam penggunaan pada goggle atau pakaian pelindung untuk pekerja yang terpapar radiasi UV.

  
  

  Cara Keja:

      Sensor UV bekerja dengan menggunakan material fotokonduktif atau fotodioda sebagai elemen deteksinya. Saat radiasi ultraviolet (UV) mengenai sensor, energi UV diserap oleh bahan detektor, mengubah struktur atau konduktivitas bahan tersebut. Hal ini menghasilkan peningkatan arus listrik melalui sensor. Arus listrik ini kemudian diukur, dikalibrasi, dan diubah menjadi sinyal yang memberikan informasi tentang intensitas radiasi UV yang diterima oleh sensor.

   

• Water Level Sensor

  Water sensor adalah controller yang bisa mendeteksi volume air, tinggi air, serta kualitas air di dalam tangki, sungai, danau, dan sejenisnya dengan akurat dan mudah. Sensor ini merupakan perangkat yang bisa mematikan atau mengobarkan pompa air secara otomatis andai air mulai berakhir atau sudah nyaris penuh.
  jumlah Pin pada Sensor ini berjumlah 3 Yaitu :

  1. Pin Negatif (-)
  2. Pin Positif (+)
  3. Pin Data (S)

  
  

  
  

          Water Level Sensor adalah alat yang digunakan untuk memberikan signal kepada alarm / automation panel bahwa permukaan air telah mencapai level tertentu. Sensor akan memberikan signal dry contact (NO/NC) ke panel. Detector ini bermanfaat untuk memberikan alert atau untuk menggerakkan perangkat automation lainnya. Water sensor ini telah dilengkapi dengan built-in buzzer yang berbunyi pada saat terjadi trigger. Sensor ketinggian air biasanya digunakan untuk menghitung ketinggian air di sungai, danau, atau tangki air. Sensor ini sangat mudah untuk dibuat karena bahan - bahanya sederhana.

  
  

  Cara Kerja Sensor

  
  

  Water level merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air dengan output analog kemudian diolah menggunakan mikrokontroler. Cara kerja sensor ini adalah pembacaan resistansi yang dihasilkan air yang mengenai garis lempengan pada sensor. Cara kerja sensor ini adalah pembacaan resistansi yang dihasilkan air yang mengenai garis lempengan pada sensor. Semakin banyak air yang mengenai lempengan tersebut, maka nilai resistansinya akan semakin kecil dan sebaliknya. Sensor memiliki sepuluh jejak tembaga yang terbuka, lima di antaranya adalah jejak daya dan lima lainnya adalah jejak indera. Jejak-jejak ini terjalin sehingga ada satu jejak indera di antara setiap dua jejak kekuatan. Biasanya, jejak kekuatan dan indera tidak terhubung, tetapi ketika direndam dalam air, keduanya dijembatani. Pengoperasian sensor ketinggian air cukup sederhana. Jejak daya dan indra membentuk resistor variabel (seperti potensiometer) yang resistansinya bervariasi berdasarkan seberapa banyak mereka terpapar air.

  
  

  Grafik Water Level Sensor

  

  
  

  
  

  Pengoperasian sensor ketinggian air cukup sederhana. Jejak daya dan indra membentuk resistor variabel (seperti potensiometer) yang resistansinya bervariasi berdasarkan seberapa banyak mereka terpapar air.

  
  

  

  
  

  Resistensi ini berbanding terbalik dengan kedalaman pencelupan sensor dalam air : Semakin banyak air yang dibenamkan sensor, semakin baik konduktivitasnya dan semakin rendah resistansinya. Semakin sedikit air yang dibenamkan sensor, semakin buruk konduktivitasnya dan semakin tinggi resistansinya. Sensor menghasilkan tegangan output yang sebanding dengan resistansi; dengan mengukur tegangan ini, ketinggian air dapat ditentukan.

  
  

  Blog Diagram

  

  
  

•  HIH-5030

 

Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

Sensor Kelembaban Tegangan Rendah Seri HIH-5030/5031 beroperasi hingga 2,7 Vdc, seringkali ideal dalam sistem bertenaga baterai dengan suplai nominal 3 Vdc. HIH 5030/5031 melengkapi jajaran sensor kelembapan 5 Vdc SMD (Surface Mount Device) kami yang sudah ada. Pengemasan SMD pada pita dan gulungan memungkinkan penggunaan dalam produksi pengambilan dan tempat otomatis bervolume tinggi, menghilangkan ketidakselarasan timbal ke lubang-lubang pada papan sirkuit cetak.

Sensor Kelembaban Seri HIH-5030/5031 dirancang khusus untuk pengguna OEM (Original Equipment Produsen) bervolume tinggi. Masukan langsung ke pengontrol atau perangkat lain dimungkinkan oleh sensor ini di dekat keluaran tegangan linier. Dengan penarikan arus tipikal hanya 200 A, Seri HIH-5030/5031 cocok untuk banyak sistem yang dioperasikan dengan baterai dengan konsumsi daya rendah.

Pertukaran sensor yang ketat mengurangi atau menghilangkan biaya kalibrasi produksi OEM. Seri HIH-5030/5031 menghadirkan kinerja penginderaan RH (Relative Humidity) berkualitas instrumentasi dalam SMD yang dapat disolder dengan harga bersaing. HIH-5030 adalah sensor kelembaban sirkuit terpadu tertutup.

HIH-5031 adalah sensor kelembapan sirkuit terpadu tertutup, tahan kondensasi, yang dilengkapi dengan filter hidrofobik dari pabrik sehingga dapat digunakan di banyak lingkungan kondensasi termasuk aplikasi industri, medis, dan komersial. Sensor RH menggunakan elemen penginderaan kapasitif polimer termoset yang dipangkas dengan laser dengan pengkondisian sinyal terintegrasi pada chip.

Konstruksi multilapis elemen penginderaan memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap sebagian besar bahaya aplikasi seperti kondensasi, debu, kotoran, minyak, dan bahan kimia lingkungan umum. Paket sampel tersedia.

Cara kerja
Kelembapan didefinisikan sebagai jumlah uap air dalam atmosfer udara atau gas lainnya. Parameter kelembapan dinyatakan dengan berbagai cara dan satuan yang sesuai didasarkan pada teknik pengukuran yang digunakan. Istilah yang paling sering digunakan adalah "Kelembaban Relatif (RH)", "Bagian Per Juta (PPM)" berdasarkan berat atau volume dan "Titik Embun/Embun Beku (D/F PT)", di mana dua yang terakhir adalah subkelas dari "Kelembaban Absolut (AB)". Unit Absolute Humidity dapat digunakan untuk hasil pengukuran utama karena dapat mengukur secara langsung nilai kandungan uap air. Sebaliknya, Kelembaban Relatif berlaku untuk hasil pengukuran sekunder, karena pengukuran nilai uap air diperantarai dengan cara tertentu.

Spesifikasi :

• 
  
• Output analog
• Sensor kelembaban relatif
• Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
• Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
• Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

Jenis Sensor Kelembaban

1. Kapasitif

Sensor kelembapan kapasitif mengukur kelembapan relatif dengan menempatkan strip tipis logam oksida di antara dua elektroda. Kapasitas listrik oksida logam berubah seiring dengan kelembapan.

Sensor tipe kapasitif bersifat linier dan dapat mengukur kelembapan relatif dari 0% hingga 100%. Kendalanya di sini adalah sirkuit yang rumit dan kalibrasi rutin. Namun, bagi para perancang, hal ini tidak terlalu merepotkan dalam hal pengukuran yang tepat dan karenanya sensor jenis ini mendominasi pengukuran atmosfer dan proses.

Ini adalah satu-satunya jenis alat pengukur kelembaban relatif dengan jangkauan penuh hingga kelembaban relatif 0%. Efek suhu rendah ini sering kali membuat alat ini digunakan pada rentang suhu yang luas tanpa kompensasi suhu aktif.

Komponen utama sensor kelembaban kapasitif meliputi elemen penginderaan, elektroda, dan rangkaian osilator:

Elemen Penginderaan: Elemen penginderaan biasanya terdiri dari lapisan tipis bahan dielektrik yang peka terhadap kelembapan, seperti polimer atau oksida logam. Bahan ini menyerap atau melepaskan molekul air tergantung pada tingkat kelembaban lingkungan. Ketika kandungan air pada lapisan penginderaan berubah, konstanta dielektriknya dan kapasitansinya juga berubah.

Elektroda: Dua elektroda konduktif mengapit elemen penginderaan. Mereka membentuk kapasitor yang kapasitansinya berubah karena variasi konstanta dielektrik lapisan penginderaan. Elektroda biasanya terbuat dari bahan seperti emas atau platinum untuk menjamin stabilitas dan keandalan jangka panjang.

Rangkaian Osilator: Rangkaian osilator terhubung ke sensor dan mendeteksi perubahan kapasitansi. Ini mengubah perubahan ini menjadi keluaran tegangan atau frekuensi, yang kemudian diproses oleh mikrokontroler atau rangkaian pengkondisi sinyal untuk mendapatkan pengukuran kelembaban dalam persentase (%RH).

Prinsip pengoperasian konverter arus ke tegangan kapasitif bergantung pada konversi muatan listrik menjadi tegangan. Arus masukan menghasilkan muatan yang disimpan dalam kapasitor konverter. Kapasitor kemudian mengubah muatan yang tersimpan ini menjadi tegangan setara, yang kemudian diperkuat dan diberikan sebagai keluaran.

Komponen utama konverter arus ke tegangan kapasitif meliputi penguat operasional (Op-Amp), resistor umpan balik, dan kapasitor umpan balik. Pengoperasian TIA terutama didasarkan pada berfungsinya komponen-komponen penting ini.

Penguat Operasional (Op-Amp): Ini adalah jantung dari konverter. Op-Amp menerima tegangan masukan diferensial dan menghasilkan keluaran berujung tunggal.

Resistor Umpan Balik (Rf): Resistor ini membantu mengontrol penguatan konverter. Rasio tegangan keluaran terhadap arus masukan ditentukan oleh nilai resistor ini.

Kapasitor Umpan Balik (Cf): Kapasitor ini mencegah amplifier dari osilasi sendiri. Ini juga membantu menstabilkan konverter dan meningkatkan respons frekuensinya.

Ketika arus mengalir ke input pembalik (-) Op-Amp, arus diubah menjadi sinyal tegangan oleh jaringan umpan balik, yang terdiri dari resistor umpan balik dan kapasitor umpan balik. Masukan non-pembalik (+) umumnya dibumikan, yang berarti terhubung ke potensial umum atau potensial referensi sistem. Hal ini menyebabkan perubahan tegangan keluaran sebanding dengan arus masukan.

Sensor kelembaban kapasitif mengukur perubahan kelembaban relatif berdasarkan prinsip kapasitansi

 • Komponen utama dari sensor ini adalah elemen penginderaan yang peka terhadap kelembapan, dua elektroda konduktif, dan rangkaian osilator, yang mengubah perubahan kapasitansi menjadi keluaran yang dapat diukur

 • Namun, kinerjanya dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti perubahan suhu, kontaminasi, dan penyimpangan jangka panjang

 • Oleh karena itu, memahami prinsip kerja dan faktor-faktor yang mempengaruhinya sangat penting agar prinsip-prinsip tersebut dapat digunakan secara efektif di berbagai industri

2. Resistif

Sensor kelembapan resistif memanfaatkan ion dalam garam untuk mengukur impedansi listrik atom. Saat kelembapan berubah, begitu pula resistansi elektroda di kedua sisi media garam.

Sensor resistif yang paling umum didasarkan pada hambatan listrik. Hambatan listrik bahan adalah perlawanan terhadap aliran arus listrik melalui bahan penghantar tersebut. Sejak kelembaban dapat mengubah hambatan atau impedansi listrik suatu material secara nyata, resistif

sensor kelembaban telah dikembangkan menggunakan prinsip ini. Umumnya semua sensor resistif memilikinya empat lapisan: substrat, elektroda interdigital, film sensitif kelembaban dan lapisan pelindung

ditunjukkan pada Gambar 3a – c. Pada sensor kelembapan resistif atau impedansi, kelembapan udara berubah seiring dengan perubahan suhu

variasi resistensi. 

3. Termal

Dua sensor termal menghantarkan listrik berdasarkan kelembapan udara di sekitarnya. Satu sensor terbungkus dalam nitrogen kering, sedangkan sensor lainnya mengukur udara sekitar. Perbedaan antara keduanya mengukur kelembapan.

Sensor kelembaban konduktivitas termal bekerja dengan mengukur konduktivitas termal campuran gas sebagai respons terhadap perubahan Kelembaban. Mereka terdiri dari elemen penginderaan panas dan sensor suhu yang mengukur perbedaan suhu di antara keduanya.

Ketika elemen penginderaan menyerap uap air, konduktivitas termalnya berkurang, yang menyebabkan perubahan suhu yang dapat diukur oleh sensor suhu. Perubahan suhu ini sebanding dengan jumlah uap air di udara dan dapat digunakan untuk menentukan tingkat kelembapan.

Keuntungan Sensor Kelembaban Konduktivitas Termal

1. Cocok untuk lingkungan bersuhu tinggi dan situasi korosif tinggi.

2. Sangat tahan lama

3. Resolusi lebih tinggi dibandingkan tipe lainnya

Kerugian dari Sensor Kelembaban Konduktivitas Termal

Paparan gas apa pun dengan sifat termal yang berbeda dari Nitrogen dapat memengaruhi pengukuran pembacaan

Beberapa Parameter untuk Penghakiman

Jadi, setelah Anda mengetahui apa itu dan cara kerjanya, langkah selanjutnya mungkin adalah memeriksa cara kerjanya. Dan bagaimana Anda melakukannya? Dengan mengerjakan beberapa parameter yang disebutkan di bawah.

1. Akurasi

Setiap sensor memiliki kurva kalibrasinya sendiri, berdasarkan sistem 9 titik. Ini pada dasarnya membandingkan kelebihan dan kekurangan sensor tertentu.

2. Linearitas

Ini menunjukkan penyimpangan tegangan dari nilai BFSL dan nilai tegangan keluaran terukur, dikonversi ke kelembaban relatif.

3. Keandalan

Pengukuran sering kali menyebabkan sensor tidak sinkron. Namun agar suatu sensor dapat berguna, ia harus memberikan pengukuran yang andal.

4. Pengulangan

Pengukuran dari sebuah sensor, harus dilakukan agar tidak menyimpang. Pengulangan adalah pengukuran penyimpangan antara pengukuran besaran tunggal.

5. Waktu Respons

Biasanya, waktu yang dibutuhkan oleh sensor untuk naik hingga 66% (waktu naik) atau turun hingga 33% (waktu turun) dari tegangan keluaran maksimum, yang dikenal sebagai waktu respons.Grafik Respons Sensor

- IC 74HC373

    IC 74HC373 adalah IC latch D ganda yang dirancang untuk bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC ini memiliki delapan pin, dengan empat pin untuk input data (D0-D3), empat pin untuk output (Q0-Q3), dan dua pin untuk kontrol (LE dan OE).

Spesifikasi 

1. Operasi VCC 2-V hingga 6-V

2. Rentang suhu operasi lebar dari -55°C hingga 125°C

3. Penundaan propagasi dan waktu transisi yang seimbang

4. Output standar dapat menggerakkan hingga 15 beban LS-TTL

5. Pengurangan daya yang signifikan dibandingkan dengan IC logika TTL LS

Konfigurasi Pin

Pin-pin tersebut memiliki fungsi sebagai berikut:

Pin 1: VCC (tegangan suplai)

Pin 2: GND (tegangan nol)

Pin 3: D0

Pin 4: E0

Pin 5: Q0

Pin 6: D1

Pin 7: E1

Pin 8: Q1

...

...

Pin 19: D7

Pin 20: E7

Prinsip kerja IC 74HC373

Prinsip kerja IC 74HC373 adalah berdasarkan prinsip latch D. Dalam latch D, data pada input (D0-D3) akan diteruskan ke output (Q0-Q3) hanya jika input enable (LE) aktif. Jika input enable (LE) tidak aktif, maka output (Q0-Q3) akan tetap mempertahankan nilainya.

Tabel kebenaran IC 74HC373

Berikut adalah tabel kebenaran IC 74HC373:

Input	Output
LE	Q0
0	0
1	D0

Penggunaan IC 74HC373

IC 74HC373 dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

• Menyimpan data digital
• Mengontrol peralatan elektronik
• Membangun rangkaian logika

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan IC 74HC373:

• Dalam sebuah sistem penghitung, IC 74HC373 dapat digunakan untuk menyimpan data digital, seperti angka atau huruf.
• Dalam sebuah mesin pengukur, IC 74HC373 dapat digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, seperti motor atau lampu.
• Dalam sebuah rangkaian logika, IC 74HC373 dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika yang lebih kompleks.

-  IC 74LS147

        IC 74LS147 adalah IC 10-to-4 priority encoder yang dirancang untuk bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC ini memiliki 14 pin, dengan 10 pin untuk input data (D0-D9), empat pin untuk output BCD (Y0-Y3), dan satu pin untuk kontrol (EN). Prinsip kerja IC 74LS147 adalah berdasarkan prinsip encoder. Dalam encoder, data input akan diubah menjadi data output yang sesuai. Pada IC 74LS147, data input 10-bit akan diubah menjadi data output BCD 4-bit. Data output BCD ini dapat digunakan untuk mewakili angka dari 0 hingga 9.

Spesifikasi 

• Technology Family: LS
• Rating: Catalog
• Supply voltage: 4.75V to 5.5V
• Frequency at nominal voltage: 35 MHz
• Typical propagation delay: 21nS
• Low power consumption: 32mW
• ESD protection
• Operating temperature: 0ºC to 70ºC
• ESD CDM (kV): 0.75
• ESD HBM (kV): 2
• Balanced propagation delays
• Designed specifically for high speed
• IOL (Max): 8mA
• IOH (Max): -0.4mA
• Bits (#): 4
• Channels (#): 2
• Configuration: 2:4 & 8:3
• Product type: Standard

Konfigurasi PIN

74LS147 Pin Configuration

Pin No	Pin Name	Description
1	4	Decimal Input Pin 1
2	5	Decimal Input Pin 2
3	6	Decimal Input Pin 3
4	7	Decimal Input Pin 4
5	8	Decimal Input Pin 5
6	C	Output Pin C
7	B	Output Pin B
8	GND	Ground Pin
9	A	Output Pin A
10	9	Decimal Input Pin 10
11	1	Decimal Input Pin 11
12	2	Decimal Input Pin 12
13	3	Decimal Input Pin 13
14	D	Output Pin D
15	NC	Not Used
16	Vcc	Chip Supply Voltage

Tabel kebenaran IC 74LS147

Berikut adalah tabel kebenaran IC 74LS147:

Input	Output
D0	Y0
D1	Y1
D2	Y2
D3	Y3
D4	-
D5	-
D6	-
D7	-
D8	-
D9	-
EN	-

Penggunaan IC 74LS147

IC 74LS147 dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

• Mengubah data input 10-bit menjadi data output BCD 4-bit
• Membangun rangkaian digital

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan IC 74LS147:

• Dalam sebuah sistem penghitung, IC 74LS147 dapat digunakan untuk mengubah data input dari sensor menjadi data output BCD.
• Dalam sebuah rangkaian logika, IC 74LS147 dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika yang lebih kompleks.

IC 74LS147 adalah IC yang serbaguna dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan. IC ini memiliki harga yang relatif terjangkau dan mudah didapatkan.

- Prossesor 8088

    Intel 8088 adalah mikroprosesor yang diproduksi oleh Intel Corporation pada tahun 1979. 8088 adalah versi 8-bit dari mikroprosesor 8086 yang lebih canggih. 8088 memiliki 16-bit register dan bus alamat, tetapi bus data 8-bit. 8088 digunakan dalam berbagai komputer pribadi, termasuk IBM PC dan kompatibelnya. 8088 juga digunakan dalam berbagai perangkat elektronik lainnya, seperti mesin pencetak dan pemindai.

Spesifikasi dari Prossesor 8088:

Arsitektur: 16-bit

Register:

8 general purpose registers (AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI)

6 segment registers (CS, DS, SS, ES, FS, GS)

1 flag register (FLAGS)

Data bus: 16 bit

Alamat bus: 20 bit

Frekuensi operasi: 5 MHz hingga 10 MHz

Kekuatan: 5 V

Proses pembuatan: NMOS

Konfigurasi PIN

Fungsi masing-masing pin dari mikroposessor 8088 adalah: 

1. AD0 – AD7 adalah Bus address - data 

Jalur yang dimultipleks untuk menyalurkan data pada saat ALE aktif (1) atau byte rendah address pada saat ALE tidak aktif (0) 

 2. A8 – A15 adalah Bus address 

Bit – bit dimana A8 – A15 ada selama siklus bus 

 3. A19/S6, A18/S5, A17/S4, A16/S3 adalah Address / Status 

Kaki – kaki yang multiplek yang digunakan untuk bus address bit A16 – A19 pada saat ALE berlevel logika 1 dan untuk sisa silkus bus lainnya digunakan bit – bit status S3 – S6. Bit status S6 selalu berlogika 0, bit S5 menandakan kondisi dari bit flag I dan bit S3 san S4 yang mendakan segmen yang diakses selama siklus bus yang sedang berlangsung.

4. RD adalah Read 

Sinyal kontrol yang akan berlevel logika 0 pada saat data bus siap menerima data dari memori atau I/O yang diteruskan ke mikroprosesor. 

5. WR adalah Read 

Sinyal kontrol yang akan berlevel logika 0 pada saat data bus siap menerima data dari mikroprosesor yang diteruskan ke memori atau I/O 

6. READY adalah Ready Input ini diperiksa oleh 8088 pada akhir dari siklus T2. Jika dalam kondisi logika 0, maka siklus pembacaan atau penulisan data akan diperpanjang sampai input ini kembali ke logika 1. 

7. INTR adalah Interrup Request 

Satu dari dua kali yang digunakan untuk menerima interupt hard-ware. Jika INTR diberi logika 1 pada saat flag 1 set, 8088 masuk ke siklus interupt acknowledge (INTA aktif) setelah intruksi yang sedang berlangsung selesai. 

8. TEST adalah Test 

Diperiksa oleh intruksi WAIT. Jika TEST berlogika 0, maka instruksi WAIT akan meneruskan ke instruksi selanjutnya, jika TEST ‘1’, WAIT akan menunggu sampai TEST ‘0’. 

9. NMI adalah Nonmaskable Interrupt 

Input yang mengaktifkan interrupt tipe 2 pada akhir dari instruksi yang sedang dilaksanakan. 

10.RESET adalah Reset 

Kaki yang jika diberi level logika 1 untuk minimum 4 clock, akan mereset 8088. Pada saat 8088 reset, 8088 mulai melaksanakan instruksi pada address memori FFFF0H. Dan menon-aktifkan interupsi dengan mereset flag 1. 

11.CLK adalah Clok 

Sebuah input yang menyediakan pewaktu dasar untuk 8088. Clok ini terus ber-duty-cycle 33 persen untuk memberikan pewaktu yang benar ke 8088. 

12.VCC adalah Vcc 

Input tegangan pencatu +5V 

13.GND adalah Ground 

Hubungan ke ground 

14.MN/-MX adalah Mode Minimum / Maksimun 

Pin yang digunakan untuk memilih mode operasi minimum jika dihubungkan ke +5V dan mode maksimum jika dihubungkan ke ground. 

15.IO/-M adalah Input/Output atau Memori 

Pin yang menunjukkan isi dari bus address adalah informasi pengaddress memori atau I/O 21 

16.INTA adalah Interrupt Acknowledge 

Respon untuk INTR. Selama permintaan interupsi, pin INTA akan berlogika 0 untuk menunjukkan bahwa bus 8088 menunggu vector-number. 

17.ALE adalah Addres Latch Enable Pin yang digunakan untuk menunjukkan bahwa bus address berisi address memori atau alamat port I/O 

18.DT/-R adalah Transmite/ - Receive Pin yang digunakan untuk mengendalikan arah aliran data melewati buffer data. 

19.–DEN adalah Data Bus Enable Pin yang aktif bila bus data telah berisi data

        Mikroprosesor 8088 diset pada mode minimum dengan memberi logika HIGH pada pin 33 dan logika LOW jika difungsikan dalam mode maksimum. Untuk pengaddressan memori, mikroprosesor 8088 menyediakan 20 bit address yang 8 diantaranya dimultipleks dengan data yaitu AD0-AD7. Sedangkan A16-A19 dimultipleks dengan sinyal kontrol S3-S6. 

        Untuk pengaddressan I/O port dan memori, 8088 menggunakan pin 28, jika pin 28 dalam kondisi HIGH maka address yang dikirim adalah address untuk I/O port dan jika dalam kondisi LOW maka address yang difungsikan adalah address dari memori. Selain itu 8088 juga dapat mengirimkan sinyal RD dan WR (keduanya aktif low) yang bertujuan untuk membaca dan menulis di memori atau I/O Port.

         Misalkan sistem minimum menggunakan dua buah macam memori yaitu EPROM 27128 berkapasitas 16 K Bytes dan RAM statis 6116 yang berkapasitas 2 K Bytes. Setelah tombol RESET ditekan maka mikroprosesor akan menunjuk pertama kali pada address FFFF0h sehingga address tersebut harus sudah ada instruksi lompat ke awal program. Oleh karena itu EPROM diletakkan pada bagian terakhir memori sedangkan RAM diletakkan pada bagian awal memori 22 karena untuk penggunaan interrupt, 8088 memakai address 00000h003FFh sebagai tabel vector interrupt.

 Mikroprosessor 8088 memiliki empat kelompok register 16-bit, yaitu : 

- Data Register 

- Pointer dan Index Register 

- Flag Register dan Instruction Pointer 

- Segment Register

8088 adalah mikroprosesor yang penting dalam sejarah komputer pribadi. 8088 membantu menjadikan komputer pribadi terjangkau dan populer.

Berikut adalah beberapa fitur utama dari 8088:

• Register 16-bit: 8088 memiliki 16-bit register, yang memungkinkannya untuk menangani angka dan alamat yang lebih besar daripada mikroprosesor 8-bit.
• Bus alamat 16-bit: Bus alamat 16-bit memungkinkan 8088 untuk mengakses hingga 64 KB memori.
• Bus data 8-bit: Bus data 8-bit membatasi kinerja 8088, tetapi memungkinkannya untuk digunakan dengan komponen 8-bit yang lebih murah.
• Instruksi 242: 8088 memiliki 242 instruksi, yang memberinya kemampuan untuk menjalankan berbagai tugas.
• Memori 1 MB: 8088 dapat mengakses hingga 1 MB memori, yang cukup untuk menjalankan sistem operasi dan aplikasi yang kompleks.

8088 adalah mikroprosesor yang penting dalam sejarah komputer pribadi. 8088 membantu menjadikan komputer pribadi terjangkau dan populer.

- IC 8255A

        IC 8255A adalah IC programmable peripheral interface (PPI) yang dirancang untuk bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC ini memiliki 24 pin, dengan 16 pin untuk input/output, empat pin untuk kontrol, dan empat pin untuk sumber daya.

Spesifikasi dari IC 8255A:

Arsitektur: 8 bit

Port: 3 buah port 8 bit

Mode operasi: 3 mode

Frekuensi operasi: 0 hingga 10 MHz

Kekuatan: 5 V

Proses pembuatan: NMOS

Konfigurasi PIN

Konfigurasi PIN :

Pin 1-4: VCC (tegangan suplai) 

Pin 5-6: GND (tegangan nol) 

Pin 7: RESET (reset) 

Pin 8: CS (chip select) 

Pin 9-10: A0-A1 (alamat bus)

Pin 11-18: D0-D8 (data bus)

Pin 19: INT (interrupt) 

Pin 20: MODE (mode) 

Pin 21: INH (input enable) 

Pin 22: OBF (output buffer full) 

Pin 23: IBF (input buffer full) 

Pin 24: WR (write) 

Pin 25: RD (read) 

Pin 27-30: PA0-PA7 (port A)

Pin 31-36: PB0-PB7 (port B)

Pin 37-40: PC0-PC7 (port C)

Prinsip kerja IC 8255A adalah berdasarkan prinsip PPI. Dalam PPI, data input dapat diubah menjadi data output, atau data input dapat digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik.

Pada IC 8255A, data input/output dapat dikonfigurasi ke dalam berbagai mode, seperti:

• Mode Input: Mode Input memungkinkan data input dari peralatan elektronik untuk dibaca oleh mikroprosesor.
• Mode Output: Mode Output memungkinkan data output dari mikroprosesor untuk ditulis ke peralatan elektronik.
• Mode Bidirectional: Mode Bidirectional memungkinkan data input/output dikonfigurasikan secara dinamis.

Penggunaan IC 8255A

IC 8255A dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

• Membangun rangkaian input/output
• Mengontrol peralatan elektronik
• Membangun rangkaian logika

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan IC 8255A:

• Dalam sebuah sistem penghitung, IC 8255A dapat digunakan untuk membaca data dari sensor atau mengontrol peralatan elektronik.
• Dalam sebuah mesin pengukur, IC 8255A dapat digunakan untuk menampilkan data ke layar atau mengontrol motor.
• Dalam sebuah rangkaian logika, IC 8255A dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika yang lebih kompleks.

- IC 74154

        IC 74154 adalah IC decoder/demultiplexer 4-line-to-16-line yang dirancang untuk bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC ini memiliki 24 pin, dengan 4 pin untuk input data, 16 pin untuk output, dan 4 pin untuk kontrol. Prinsip kerja IC 74154 adalah berdasarkan prinsip decoder/demultiplexer. Dalam decoder/demultiplexer, data input akan diubah menjadi data output yang sesuai. Pada IC 74154, data input 4-bit akan diubah menjadi data output 16-bit. Data output 16-bit ini dapat digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, seperti motor, lampu, atau LED.

Spesifikasi dari IC 74154:

Arsitektur: 4-line-to-16-line decoder

Input: 4-bit

Output: 16-bit

Frekuensi operasi: 0 hingga 10 MHz

Kekuatan: 5 V

Proses pembuatan: NMOS

Konfigurasi PIN : 

Pin 1-4: VCC (tegangan suplai)

Pin 5-6: GND (tegangan nol)

Pin 7: RESET (reset)

Pin 8: G1 (gate 1)

Pin 9: G2 (gate 2)

Pin 10: A0 (input 1)

Pin 11: A1 (input 2)

Pin 11 IC 74154

Pin 12: A2 (input 3)

Pin 13: A3 (input 4)

Pin 14: Y0 (output 1)

Pin 15: Y1 (output 2)

Pin 16: Y2 (output 3)

Pin 16 IC 74154

Pin 17: Y3 (output 4)

Pin 18: Y4 (output 5)

Pin 19: Y5 (output 6)

Pin 20: Y6 (output 7)

Pin 21: Y7 (output 8)

Pin 22: Y8 (output 9)

Pin 23: Y9 (output 10)

Pin 24: Y10 (output 11)

        Pin reset digunakan untuk me-reset IC 74154. Pin G1 dan G2 digunakan untuk mengontrol output IC 74154. Pin A0-A3 digunakan untuk menentukan output IC 74154. Pin Y0-Y10 digunakan untuk output IC 74154.

Berikut adalah tabel kebenaran IC 74154:

Input	Output
A	Y0
B	Y1
C	Y2
D	Y3
G1	Y4-Y7
G2	Y8-Y11
E	Y12-Y15

Penggunaan IC 74154

IC 74154 dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

• Mengontrol peralatan elektronik
• Membangun rangkaian logika

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan IC 74154:

• Dalam sebuah sistem penghitung, IC 74154 dapat digunakan untuk mengontrol motor stepper atau LED.
• Dalam sebuah mesin pengukur, IC 74154 dapat digunakan untuk mengontrol lampu atau buzzer.
• Dalam sebuah rangkaian logika, IC 74154 dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika yang lebih kompleks.

- IC 74273

IC 74273 adalah IC flip-flop D ganda yang dirancang untuk bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC ini memiliki 20 pin, dengan delapan pin untuk input data (D0-D7), delapan pin untuk output (Q0-Q7), dan empat pin untuk kontrol (C, R, CE, dan CLR). Prinsip kerja IC 74273 adalah berdasarkan prinsip flip-flop D. Dalam flip-flop D, data input (D) akan diteruskan ke output (Q) pada saat perubahan pulsa clock (C). Pada IC 74273, terdapat dua flip-flop D yang bekerja secara independen. Masing-masing flip-flop D memiliki input data (D0-D7), output (Q0-Q7), dan kontrol (C).

Spesifikasi IC 74273: 

Arsitektur: Flip-flop D oktal

Input: 8 data

Output: 8 data

Frekuensi operasi: 0 hingga 10 MHz

Kekuatan: 5 V

Proses pembuatan: NMOS

Konfigurasi IC 74273 : 

    IC 74273 memiliki 20 pin yang berfungsi sebagai berikut:

Keterangan pin IC 74273

• Pin 1: VCC, tegangan sumber +5 volt DC
• Pin 2: GND, tegangan nol (ground)
• Pin 3: C, clock input
• Pin 4: R, reset input
• Pin 5: CE, enable input
• Pin 6: D0, input data bit 0
• Pin 7: D1, input data bit 1
• Pin 8: D2, input data bit 2
• Pin 9: D3, input data bit 3
• Pin 10: D4, input data bit 4
• Pin 11: D5, input data bit 5
• Pin 12: D6, input data bit 6
• Pin 13: D7, input data bit 7
• Pin 14: Q0, output bit 0
• Pin 15: Q1, output bit 1
• Pin 16: Q2, output bit 2
• Pin 17: Q3, output bit 3
• Pin 18: Q4, output bit 4
• Pin 19: Q5, output bit 5
• Pin 20: Q6, output bit 6
• Pin 21: Q7, output bit 7

        Pin reset digunakan untuk me-reset IC 74273. Pin C digunakan untuk clock IC 74273. Pin D0-D7 digunakan untuk input data IC 74273. Pin Q0-Q7 digunakan untuk output data IC 74273.

Berikut adalah tabel kebenaran IC 74273:

Input	Output
C	Q0
D0	0
D1	0
D2	0
...	...
D7	0

Penggunaan IC 74273

IC 74273 dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

• Menyimpan data digital
• Mengontrol peralatan elektronik
• Membangun rangkaian logika

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan IC 74273:

• Dalam sebuah sistem penghitung, IC 74273 dapat digunakan untuk menyimpan data digital, seperti angka atau huruf.
• Dalam sebuah mesin pengukur, IC 74273 dapat digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, seperti motor atau lampu.
• Dalam sebuah rangkaian logika, IC 74273 dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika yang lebih kompleks.

- ADC0804

ADC0804 adalah IC analog-to-digital converter (ADC) 8-bit yang dirancang untuk bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC ini memiliki 12 pin, dengan 8 pin untuk input data analog (A0-A7), 2 pin untuk kontrol (EOC dan CLK), dan 2 pin untuk sumber daya (VCC dan GND).

Prinsip kerja ADC0804 adalah berdasarkan prinsip ADC tangga. Dalam ADC tangga, input analog akan diubah menjadi data digital dengan cara membandingkannya dengan tangga tegangan digital. Pada ADC0804, input analog akan dibandingkan dengan tangga tegangan digital yang terdiri dari 256 tingkat. Setiap tingkat tangga tegangan digital memiliki tegangan yang berbeda. Pada saat input analog lebih besar dari tegangan pada tingkat tangga digital tertentu, output ADC akan berubah dari 0 menjadi 1.

Spesifikasi dari ADC0804

Arsitektur: Successive Approximation

Bit: 8 bit

Kanal: Single-channel

Frekuensi operasi: DC (konversi konstan) hingga 70 kHz

Tegangan suplai: 4.5 V hingga 5.5 V

Proses pembuatan: CMOS

Konfigurasi ADC0804 :

ADC0804 memiliki 20 pin yang berfungsi sebagai berikut:

Pin 1-4: VCC (tegangan suplai)

Pin 5-6: GND (tegangan nol)

Pin 7: RESET (reset)

Pin 8: CLK (clock)

Pin 9: VREF/2 (tegangan referensi setengahnya)

Pin 10-11: A0-A1 (alamat)

Pin 12: WR (write)

Pin 13: RD (read)

Pin 14: DRDY (data ready)

Pin 15: INTR (interrupt)

Pin 16: ALE (address latch enable)

Pin 17-18: IN+ dan IN- (input diferensial analog)

Pin 19-20: D0-D1 (data)

Berikut adalah tabel kebenaran ADC0804:

Input analog	Output digital
0	00000000
0.125 V	00000001
0.25 V	00000010
...	...
4.99 V	11111110
5.0 V	11111111

ADC0804 dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

• Mengkonversi sinyal analog menjadi data digital
• Membangun sistem pengukur
• Membangun sistem kontrol

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan ADC0804:

• Dalam sebuah sistem pengukur suhu, ADC0804 dapat digunakan untuk mengkonversi sinyal suhu dari sensor menjadi data digital.
• Dalam sebuah sistem kontrol motor, ADC0804 dapat digunakan untuk mengukur posisi motor.
• Dalam sebuah sistem audio, ADC0804 dapat digunakan untuk mengubah sinyal suara analog menjadi data digital.

 4. Percobaan[kembali]

 A. PROSEDUR PERCOBAAN

- Siapkan seluruh alat dan bahan yang akan digunakan di Proteus

- Rangkaia semua alat dan bahan pada proteus

- Atur nilai variable (tengang, arus, dll)

- Lalu tekan tombol jalankan 

- Simulasikan semua sensor yang ada

- Revisi lagi apakah ada yang kurang dari rangkaian

- Lakukan simulasi kembali

B. GAMBAR DAN SIMULASI RANGKAIAN

                              

C. PRINSIP KERJA

SENSOR SUHU (LM 35)

Suhu air yang ideal untuk ikan mas koki adalah 25–29°C.

Prinsip kerja dari rangkaian di atas adalah, ketika sensor suhu mendeteksi suhu diantara 20-29°C nilai yang akan ditampilkan pada 7-Segment adalah 20, jika suhu diatas 30°C maka  nilai yang akan ditampilkan pada 7-segment adalah 30. Prinsipnya, pertama mikroprosesor 8086 melakukan pengalamatan untuk mengakses I/O. IC 8255 sebagai Programmable Peripheral Interface untuk segala input atau output, ADC0804 untuk mengubah output sensor analog menjadi data digital. Setelah mikroprosesor melakukan pengalamatan untuk membaca data sensor suhu, kemudian suhu yang dideteksi Sensor suhu akan dikonversi dari data analog menjadi data digital oleh ADC0804. Kemudian akan masuk ke PPI IC 8255 Port A sebagai input, kemudian di simpan sementara di rangkaian Latch Buffer. Decoder (RAMROM) IC 74LS138 untuk mengelola pengalamatan RAM dan ROM. yang kemudian RAM dan ROM akan menginstruksikan program yang telah di input pada mikroprosesor 8086. program dengan Perintah write ini akan diteruskan ke PPI 8255A setelah rangkaian Latch dan Buffer mengatur arus/jalur data agar tidak bentrok. Ketika pin Write dari Decoder IC 74LS138 aktif maka PPI 8255 dengan pin kontrol A0 A1 akan menentukan Port B dan C untuk aktif sebagai output, yang kemudian akan menghidupkan 7-Segment untuk menampilkan angka 20, jika suhu suhu diantara 20-29°C. jika suhu diatas 30°C maka  nilai yang akan ditampilkan pada 7-segment adalah 30 dan akan menyalakan motor peltier sesuai dengan kondisi suhu. 

WATER SENSOR

Sensor water pada rangkaian akan mendeteksi ketinggian air pada kolam. Saat air kolam berada di ketinggian kurang dari  keadaan normalnya, maka motor akan aktif, sehingga memompa air ke dalam akuarium.

Prinsip kerja dari rangkaian di atas adalah, ketika Water sensor mendeteksi keadaan kekurangan air maka sistem akan memompa air ke dalam akuarium. Prinsipnya, pertama mikroprosessor mengirimkan alamat untuk mengakses I/O IC 8255 melewati AD0-AD15, kemudian masuk ke IC 74273 D0-D7. Alamat tersebut akan dilewatkan dari D0-D7 ke Q0-Q7 apabila sinyal kontrol alih dikeluarkan oleh pin ALE mikroprosesor dan diinverterkan sebelum diumpankan ke CLK IC 74273. Apabila telah aktif sinyal CLK, maka alamat akan ditahan di Q0-Q7 IC 74273. kemudian jika Q1-Q5 IC 74273 yang membawa alamat dari AD9-AD11 dihubungkan dengan decoder 74154. maka ketika nilai AD9-AD11 ini berlogika 0 semua dan E1 E1 IC ini juga berlogika 0, maka pin 0 IC 75154 akan berlogika nol yang kemudian pin ini dihubingkan dengan CS pada IC 8255. sehingga alamat yang dikirimkan adalah untuk akses IC 8255. Kemudian untuk mengirim data dari Mikroprosesor 8086 ke IC I/O 8255, pin AD0-AD7 mikroprosesor dihubungkan dengan pin D0-D7 IC 8255. PORTA IC 8255 menjadi output bagi mikroprosesor untuk kemudian dihubungkan dengan output keypad dan PORTB pada IC ini dihubungkan dengan input Keypad serta PORTC pada IC ini sebagai output yang dihubungkan dengan 7-Segment.

 

ULTRAVIOLET SENSOR

 

 UV sensor berfungsi untuk mendeteksi keadaan diluar ruangan. Jika terdeteksi malam, maka motor aktif, sehingga lampu akuarium menyala.

 

 

SENSOR Turbidity

 Sensor Turbidty pada rangkaian akan mendeteksi kekeruhan air akuarium dimana jika air sudah mulai keruh maka buzzer akan berbunyi dan LED akan menyala sehingga akan memberi peringatan bahwa air harus di ganti.

 

 

D.VIDIO SIMULASI RANGKAIAN 

 5. File Download[kembali]

HTML File Klik Disini

File Rangkaian Klik Disini

Code Rangkaian Klik Disini

Video simulasi rangkaian Klik Disini

DataSheet Water Sensor Klik Disini 

DataSheet Sensor Suhu Klik Disini 

DataSheet UV Sensor Klik Disini

DataSheet Turbidity Sensor Klik Disini 

DataSheet Sensor Suhu Klik Disini

DataSheet Resistor 10k  Klik disini 

DataSheet Dioda Klik disini

DataSheet Motor DC Klik disini 

DataSheet Relay 12V Klik Disini

Library Water Level Sensor  Klik Disini

Library Turbidity Sensor Klik Disini

Library Sensor Suhu Klik Disini

Library UV Sensor Klik Disini