11.12 Aplikasi Shift Register Counter

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video Penjelasan  

6. Download File  

1. Tujuan[Kembali]

• Mengetahui komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian pengaplikasian Shift Register yaitu alat pendeteksi getaran dan percikan api di dapur.
• Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikan pengaplikasian decoder dan encoder pada software proteus.
• Untuk menyelesaikan tugas mata kuliah sistem digital

2. Alat dan Bahan[Kembali]

• 1. Power Suply

  

  
  

B. Bahan

1. Resistor

2. Sensor PIR 

3. Sensor Gas MQ2

4. Flame Sensor

5. Vibration Sensor (SW-420)

6. IR Proximity Sensor

7. D-Flip Flop 7474

8.BC547

9. 10A01

10 DUAL J-K FLIP FLOP 7476

11. Relay

 

12. Ground

13. Motor

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.

RUMUS

• 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

 Pemberian bias         Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu:  1. Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 58. Karakteristik Output.2.Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 60.Gerbang NOT (IC 7404) Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1"JK FLIP FLOP (IC 7476)IC 7476 memiliki dua flip-flop JK dalam satu chip. Flip-flop ini memiliki karakteristik sebagai berikut:Input J dan K: Kedua input ini mengontrol keadaan output. Kombinasi dari input ini menentukan bagaimana output berubah pada tepi sinyal clock.Clock (CLK): Flip-flop ini berubah status hanya pada tepi (rising edge atau falling edge) dari sinyal clock.Preset (PRE) dan Clear (CLR): Input asinkron yang dapat mengatur output menjadi 1 (preset) atau 0 (clear) tanpa memperhatikan sinyal clock.Output Q dan Q‾Q​: Dua output yang saling melengkapi (komplemen).Encoder 74147

• IC 7476 (JK Flip-Flop)

IC 7476 memiliki dua flip-flop JK dalam satu chip. Flip-flop ini memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Input J dan K: Kedua input ini mengontrol keadaan output. Kombinasi dari input ini menentukan bagaimana output berubah pada tepi sinyal clock.
2. Clock (CLK): Flip-flop ini berubah status hanya pada tepi (rising edge atau falling edge) dari sinyal clock.
3. Preset (PRE) dan Clear (CLR): Input asinkron yang dapat mengatur output menjadi 1 (preset) atau 0 (clear) tanpa memperhatikan sinyal clock.
4. Output Q dan $\overline{Q}$: Dua output yang saling melengkapi (komplemen).

Fungsi dari Kombinasi Input JK

J = 0, K = 0: Tidak ada perubahan pada output (hold state).

J = 0, K = 1: Output direset menjadi 0.

J = 1, K = 0: Output diset menjadi 1.

J = 1, K = 1: Output toggling (berubah dari 0 ke 1 atau dari 1 ke 0).

• IC 7474

IC 7474 memiliki dua flip-flop D dalam satu chip. Flip-flop ini memiliki karakteristik sebagai berikut:

1. Input Data (D): Input tunggal yang menentukan nilai yang akan disimpan pada flip-flop ketika terjadi tepi (edge) sinyal clock.
2. Clock (CLK): Flip-flop ini memindahkan nilai input D ke output Q pada tepi (biasanya rising edge) dari sinyal clock.
3. Preset (PRE) dan Clear (CLR): Input asinkron yang dapat mengatur output menjadi 1 (preset) atau 0 (clear) tanpa memperhatikan sinyal clock.
4. Output Q dan $\overline{Q}$: Dua output yang saling melengkapi (komplemen).

Fungsi dari Input D

D = 0: Output menjadi 0 setelah tepi sinyal clock.
D = 1: Output menjadi 1 setelah tepi sinyal clock.

• Sensor PIR

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia

Diagram sebsor PIR:

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia.

Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yangterbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

Dari grafik, didapatkan bahwa suhu juga mempengaruhi seberapa jauh PIR dapat mendeteksi adanya infrared dimana semakin tinggi suhu disekitar maka semakin pendek jarak yang bisa diukur oleh PIR.

• Sensor Api (Flame Sensor)

Flame sensor bekerja berdasarkan prinsip bahwa api memancarkan radiasi dalam rentang panjang gelombang tertentu, terutama dalam spektrum ultraviolet (UV) dan inframerah (IR). Ada beberapa jenis flame sensor yang berbeda berdasarkan spektrum yang dideteksi:

1. UV Flame Sensor: Mendeteksi radiasi ultraviolet yang dipancarkan oleh api. Biasanya bekerja pada panjang gelombang 185-260 nm.
2. IR Flame Sensor: Mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh api. Biasanya bekerja pada panjang gelombang sekitar 4.3 µm, yang merupakan puncak emisi CO2 yang terbakar.
3. Sensor Kombinasi UV/IR: Mendeteksi baik radiasi UV maupun IR untuk meningkatkan keandalan dan mengurangi kemungkinan alarm palsu.

• Vibration Sensor (Sensor Getaran)

Vibration sensor bekerja dengan mendeteksi perubahan mekanis yang terjadi akibat getaran. Ada beberapa jenis vibration sensor berdasarkan prinsip kerjanya:

1. Piezoelectric Vibration Sensor: Menggunakan kristal piezoelektrik yang menghasilkan tegangan listrik ketika mengalami deformasi mekanis akibat getaran.
2. Accelerometer: Mengukur percepatan getaran dan dapat memberikan data tentang amplitudo dan frekuensi getaran.
3. Strain Gauge: Mengukur deformasi mekanis pada suatu objek dan mengubahnya menjadi perubahan resistansi listrik.
4. MEMS (Microelectromechanical Systems) Vibration Sensor: Menggunakan teknologi mikrosistem untuk mendeteksi getaran dalam skala mikro.

• IR Proximity Sensor

IR Proximity Sensor bekerja dengan memancarkan sinar inframerah dari LED inframerah dan mendeteksi sinar yang dipantulkan kembali oleh objek dengan fotodioda atau fototransistor. Berdasarkan intensitas sinar yang dipantulkan, sensor dapat menentukan jarak atau keberadaan objek di dekatnya.

• Sensor Gas MQ2

    Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.

Sensor Gas MQ2 adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar seperti LPG, propana, metana, karbon monoksida, hidrogen, dan beberapa gas lainnya. Prinsip kerja sensor ini didasarkan pada perubahan resistansi listrik dari elemen sensitif ketika terpapar gas yang diinginkan.

Sensor Gas MQ2 terdiri dari elemen sensitif yang terbuat dari bahan yang peka terhadap gas tertentu. Elemen sensitif ini biasanya terbuat dari bahan semikonduktor seperti SnO2 (timah dioksida). Ketika sensor terkena gas yang spesifik, gas-gas tersebut bereaksi dengan elemen sensitif dan mengubah resistansi listriknya.

Sensor Gas MQ2 juga memiliki komponen pemanas yang bertugas untuk memanaskan elemen sensitif. Pemanasan ini membantu dalam mendeteksi gas dengan lebih efektif dan meningkatkan responsivitas sensor terhadap gas yang diukur. Ketika elemen sensitif dipanaskan, ion-ion yang ada di dalamnya akan bergerak secara bebas, dan ketika gas yang spesifik masuk ke dalam sensor, reaksi kimia terjadi di permukaan elemen sensitif, mengubah jumlah elektron yang bergerak dan akhirnya mengubah resistansi listriknya.

Perubahan resistansi listrik diukur dan diinterpretasikan oleh sirkuit elektronik dalam sensor. Umumnya, sensor ini dilengkapi dengan komparator atau sirkuit pemrosesan lainnya yang membandingkan nilai resistansi dengan ambang batas tertentu. Jika resistansi melebihi ambang batas yang ditentukan, sensor mengeluarkan sinyal yang menandakan adanya keberadaan gas yang terdeteksi.

Penting untuk dicatat bahwa sensor Gas MQ2 hanya dapat mendeteksi gas-gas yang spesifik dan peka terhadap elemen sensitif yang digunakan. Setiap gas memiliki karakteristik reaktif yang berbeda terhadap elemen sensitif, oleh karena itu, sensor ini dirancang untuk mendeteksi gas tertentu dan tidak dapat mendeteksi semua jenis gas. Juga, sensor ini rentan terhadap gangguan dari gas-gas lain atau faktor lingkungan lainnya, seperti kelembaban atau suhu yang tinggi, yang dapat mempengaruhi akurasi deteksi gas.

 Sensor MQ2 memiliki symbol seperti gambar di bawah ini :

Gambar Simbol Sensor MQ2

Berikut ini adalah gambar grafik respon sensitifiras sensor MQ2

• Relay

    Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A. Relay memiliki simbol seperti gambar di bawah ini :

Gambar Simbol Relay
   
Kapasitas Pengalihan Maksimum:

Cara Kerja Relay

1. Apabila coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnetik yang dapat menarik armature untuk merubah switch contact point.
2. Apabila coil tersebut sudah tidak dialiri arus listrik, maka Armature akan kembali lagi ke posisi Normally Close.
3. Umumnya, coil yang digunakan oleh relay untuk mengubah switch contact point ke posisi NC hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.

• 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.

• Ground

Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian

• Power Supply

    Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar simbol power supply

4. Percobaan[Kembali]

1. Sensor PIR (PIR1):

   • Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi gerakan manusia berdasarkan perubahan sinar inframerah di sekitarnya.
   • Sensor ini memiliki pin VCC, GND, dan OUT. VCC terhubung ke sumber tegangan 6V, GND ke ground, dan OUT mengeluarkan sinyal tinggi (HIGH) saat mendeteksi gerakan.

2. Flip-Flop D (U1 dan U2):

   • Rangkaian menggunakan dua IC 7474, yang masing-masing memiliki dua flip-flop D. Jadi, total ada empat flip-flop D.
   • Sinyal keluaran dari sensor PIR (OUT) masuk ke input D dari flip-flop pertama (U1
     ), dan flip-flop ini dikonfigurasikan untuk membentuk pembagi frekuensi.
   • Flip-flop ini berfungsi untuk menjaga kestabilan sinyal keluaran dari sensor PIR dan untuk memberikan sinyal yang sesuai ke rangkaian berikutnya.

3. Gerbang NOT (U3):

   • Gerbang NOT digunakan untuk membalikkan sinyal dari flip-flop terakhir (U2
     ).
   • Output dari gerbang NOT ini akan mengontrol transistor Q1.

4. Transistor (Q1) dan Relay (RL1):

   • Transistor Q1 berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengontrol arus yang mengalir ke relay RL1.
   • Ketika output dari gerbang NOT (U3) tinggi, transistor Q1 akan mengalirkan arus dari kolektor ke emitter, mengaktifkan relay RL1.
   • Relay RL1 akan menutup kontaknya, memungkinkan arus dari baterai (BAT1) mengalir ke beban yang terhubung (misalnya, lampu atau buzzer).

5. Dioda (D1):

   • Dioda D1 dipasang paralel dengan koil relay untuk melindungi transistor Q1 dari lonjakan tegangan yang dapat terjadi saat relay dimatikan.

6. Resistor (R1):

   • Resistor R1 berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir melalui basis transistor Q1, mencegah kerusakan pada transistor tersebut.

Cara Kerja Rangkaian

1. Saat sensor PIR mendeteksi gerakan, pin OUT akan mengeluarkan sinyal tinggi.
2. Sinyal ini akan diproses oleh rangkaian flip-flop untuk memastikan sinyal stabil.
3. Output dari flip-flop terakhir dibalik oleh gerbang NOT dan diberikan ke basis transistor Q1 melalui resistor R1.
4. Transistor Q1 akan mengaktifkan relay RL1.
5. Relay RL1 yang aktif akan menutup kontaknya, mengalirkan arus dari baterai BAT1 ke beban (misalnya, buzzer) sehingga beban tersebut aktif.

1. Sensor Gas (GAS1):

   - Sensor gas MQ-2 digunakan untuk mendeteksi keberadaan gas seperti LPG, asap, alkohol, propana, hidrogen, metana, dan karbon monoksida.

   - Sensor ini memiliki pin VCC, GND, dan OUT. VCC terhubung ke sumber tegangan 6V, GND ke ground, dan OUT mengeluarkan sinyal tinggi (HIGH) saat mendeteksi keberadaan gas.

2. Sensor Api (FLAME1):

   - Sensor api digunakan untuk mendeteksi adanya api atau cahaya dalam spektrum inframerah.

   - Sensor ini juga memiliki pin VCC, GND, dan OUT yang terhubung ke sumber tegangan 6V, ground, dan memberikan sinyal tinggi (HIGH) saat mendeteksi api.

3. Flip-Flop D (U4 dan U5):

   - Rangkaian menggunakan dua IC 7476, yang masing-masing memiliki dua flip-flop D. Jadi, total ada empat flip-flop D.

   - Sinyal keluaran dari sensor gas (OUT) dan sensor api (OUT) masuk ke input D dari flip-flop pertama (U4:A) dan flip-flop ketiga (U5:A) masing-masing.

   - Flip-flop ini berfungsi untuk menjaga kestabilan sinyal keluaran dari sensor dan untuk memberikan sinyal yang sesuai ke rangkaian berikutnya.

4. Gerbang NOT (U6 dan U7):

   - Gerbang NOT digunakan untuk membalikkan sinyal dari flip-flop terakhir (U5:B).

   - Output dari gerbang NOT ini akan mengontrol transistor Q2 dan Q3.

5. Transistor (Q2 dan Q3) dan Relay (RL2 dan RL3):

   - Transistor Q2 dan Q3 berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengontrol arus yang mengalir ke relay RL2 dan RL3.

   - Ketika output dari gerbang NOT (U6) tinggi, transistor Q2 akan mengalirkan arus dari kolektor ke emitter, mengaktifkan relay RL2.

   - Ketika output dari gerbang NOT (U7) tinggi, transistor Q3 akan mengalirkan arus dari kolektor ke emitter, mengaktifkan relay RL3.

   - Relay RL2 dan RL3 akan menutup kontaknya, memungkinkan arus dari baterai (BAT2 dan BAT3) mengalir ke beban yang terhubung (misalnya, lampu atau buzzer).

6. Dioda (D2 dan D3):

   - Dioda D2 dan D3 dipasang paralel dengan koil relay untuk melindungi transistor Q2 dan Q3 dari lonjakan tegangan yang dapat terjadi saat relay dimatikan.

7. Resistor (R2 dan R3):

   - Resistor R2 dan R3 berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir melalui basis transistor Q2 dan Q3, mencegah kerusakan pada transistor tersebut.

Cara Kerja Rangkaian

1. Saat sensor gas mendeteksi keberadaan gas, pin OUT akan mengeluarkan sinyal tinggi.

2. Sinyal ini akan diproses oleh rangkaian flip-flop untuk memastikan sinyal stabil.

3. Output dari flip-flop terakhir dibalik oleh gerbang NOT dan diberikan ke basis transistor Q2 melalui resistor R2.

4. Transistor Q2 akan mengaktifkan relay RL2.

5. Relay RL2 yang aktif akan menutup kontaknya, mengalirkan arus dari baterai BAT2 ke beban (misalnya, buzzer) sehingga beban tersebut aktif.

6. Saat sensor api mendeteksi adanya api, pin OUT akan mengeluarkan sinyal tinggi.

7. Sinyal ini akan diproses oleh rangkaian flip-flop untuk memastikan sinyal stabil.

8. Output dari flip-flop terakhir dibalik oleh gerbang NOT dan diberikan ke basis transistor Q3 melalui resistor R3.

9. Transistor Q3 akan mengaktifkan relay RL3.

10. Relay RL3 yang aktif akan menutup kontaknya, mengalirkan arus dari baterai BAT3 ke beban (misalnya, buzzer) sehingga beban tersebut aktif.

Rangkaian yang ditunjukkan dalam gambar ketiga adalah sebuah sistem yang menggunakan sensor getaran dan sensor inframerah (IR) untuk mendeteksi kondisi tertentu dan kemudian mengaktifkan dua beban melalui relay. Berikut adalah penjelasan detail dari rangkaian tersebut:

1. Sensor Getaran (VIB1):

   - Sensor getaran digunakan untuk mendeteksi getaran atau guncangan fisik.

   - Sensor ini memiliki pin VCC, GND, dan OUT. VCC terhubung ke sumber tegangan 12V, GND ke ground, dan OUT mengeluarkan sinyal tinggi (HIGH) saat mendeteksi getaran.

2. Sensor Inframerah (IR1):

   - Sensor inframerah (IR) digunakan untuk mendeteksi keberadaan objek berdasarkan pantulan sinar inframerah.

   - Sensor ini memiliki pin VCC, GND, dan OUT yang terhubung ke sumber tegangan 12V, ground, dan memberikan sinyal tinggi (HIGH) saat mendeteksi objek.

3. Flip-Flop D (U8 dan U9):

   - Rangkaian menggunakan dua IC 7476, yang masing-masing memiliki dua flip-flop D. Jadi, total ada empat flip-flop D.

   - Sinyal keluaran dari sensor getaran (OUT) dan sensor inframerah (OUT) masuk ke input D dari flip-flop pertama (U8:A) dan flip-flop ketiga (U9:A) masing-masing.

   - Flip-flop ini berfungsi untuk menjaga kestabilan sinyal keluaran dari sensor dan untuk memberikan sinyal yang sesuai ke rangkaian berikutnya.

4. Gerbang NOT (U10 dan U11):

   - Gerbang NOT digunakan untuk membalikkan sinyal dari flip-flop terakhir (U9:B).

   - Output dari gerbang NOT ini akan mengontrol transistor Q4 dan Q5.

5. Transistor (Q4 dan Q5) dan Relay (RL4 dan RL5):

   - Transistor Q4 dan Q5 berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengontrol arus yang mengalir ke relay RL4 dan RL5.

   - Ketika output dari gerbang NOT (U10) tinggi, transistor Q4 akan mengalirkan arus dari kolektor ke emitter, mengaktifkan relay RL4.

   - Ketika output dari gerbang NOT (U11) tinggi, transistor Q5 akan mengalirkan arus dari kolektor ke emitter, mengaktifkan relay RL5.

   - Relay RL4 dan RL5 akan menutup kontaknya, memungkinkan arus dari baterai (BAT4 dan BAT5) mengalir ke beban yang terhubung (misalnya, lampu atau buzzer).

6. Dioda (D4 dan D5):

   - Dioda D4 dan D5 dipasang paralel dengan koil relay untuk melindungi transistor Q4 dan Q5 dari lonjakan tegangan yang dapat terjadi saat relay dimatikan.

7. Resistor (R4 dan R5):

   - Resistor R4 dan R5 berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir melalui basis transistor Q4 dan Q5, mencegah kerusakan pada transistor tersebut.

 Cara Kerja Rangkaian

1. Saat Sensor Getaran Aktif:

   - Saat sensor getaran mendeteksi getaran, pin OUT akan mengeluarkan sinyal tinggi.

   - Sinyal ini akan diproses oleh rangkaian flip-flop untuk memastikan sinyal stabil.

   - Output dari flip-flop terakhir dibalik oleh gerbang NOT (U10) dan diberikan ke basis transistor Q4 melalui resistor R4.

   - Transistor Q4 akan mengaktifkan relay RL4.

   - Relay RL4 yang aktif akan menutup kontaknya, mengalirkan arus dari baterai BAT4 ke beban (misalnya, buzzer) sehingga beban tersebut aktif.

2. Saat Sensor Inframerah Aktif:

   - Saat sensor inframerah mendeteksi keberadaan objek, pin OUT akan mengeluarkan sinyal tinggi.

   - Sinyal ini akan diproses oleh rangkaian flip-flop untuk memastikan sinyal stabil.

   - Output dari flip-flop terakhir dibalik oleh gerbang NOT (U11) dan diberikan ke basis transistor Q5 melalui resistor R5.

   - Transistor Q5 akan mengaktifkan relay RL5.

   - Relay RL5 yang aktif akan menutup kontaknya, mengalirkan arus dari baterai BAT5 ke beban (misalnya, buzzer) sehingga beban tersebut aktif.

5. Video Penjelasan[Kembali]

6. Download File[Kembali]

Download Rangkaian Klik Disini

Datasheet 7474 Klik Disini

Datasheet IC 7476 Klik Disini

Datasheet Motor Klik Disini

Datasheet Resistor Klik Disini

Datasheet Relay Klik Disini

Datasheet Vibration Sensor Klik Disini

Datasheet Flame Sensor Klik Disini

Datasheet PIR Sensor Klik Disini

Datasheet IR Proximity Sensor Klik Disini