kontrol tanaman bayam

Aplikasi Tugas Besar

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. Download File 

(Kontrol Tanaman Bayam)

"Menggunakan Sensor Water, Sensor Rain, dan Sensor pH Meter"

1. Tujuan[Kembali]

1. Untuk menyelesaikan tugas Mikroprosessor yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison, M.T.
2. Mengetahui komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian tugas besar yaitu kontrol tanaman bayam
3. Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikan pengaplikasian rangkaian kontrol tanaman bayam pada software proteus. 

2. Alat dan Bahan[Kembali]

• Alat

        1. Battery

   

FEATURES

>> Automatic Input Current Limit for universal USB/AC/DC

adapter compatibility*

>>Optional automatic power source detection per latest

USB charging specification 1.2

>> USB or AC input with automatic input selection and

programmable input current limiting (USB2.0 compliant)

>> Up to 750mA charging output from 500mA USB port or

1500mA from AC adapter using proprietary

“TurboChargeTM Mode”

>> +4.35 to +6.0V input voltage range

>> +18V input tolerance (non-operating)

>> High-accuracy float voltage regulation: 1.0%

>>Digital programming of major parameters via I2C

interface*

2. Voltmeter

Volmeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada didalam sebuah rangkaian listrik.

3. Power Suply

Power Supply atau catu daya adalah salah satu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik  untuk perangkat listrik ataupun elektronik lainnya.

4. Generator DC

Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi.

• Bahan

        1.  8086

Pin Konfigurasi Intel 8086:

8086 memiliki 40 pin, dengan berbagai fungsi untuk kontrol, input/output, dan komunikasi. Berikut adalah beberapa pin penting:

1. AD0 - AD15 (Address/Data Bus):
   Ini adalah bus alamat/data multiplexed 16-bit yang digunakan untuk transfer data dan alamat. Dalam fase awal siklus bus, pin ini membawa alamat, kemudian data.

2. A16 - A19 (Address Bus):
   Pin ini merupakan bus alamat tambahan untuk menangani 20-bit alamat, yang memungkinkan 8086 mengakses hingga 1 MB memori.

3. BHE (Bus High Enable):
   Pin ini menunjukkan apakah byte tinggi (data D8 hingga D15) digunakan dalam operasi transfer data.

4. RD (Read):
   Pin ini adalah sinyal kontrol untuk membaca data dari memori atau perangkat I/O.

5. WR (Write):
   Pin ini adalah sinyal kontrol untuk menulis data ke memori atau perangkat I/O.

6. ALE (Address Latch Enable):
   Pin ini digunakan untuk menandakan bahwa bus AD0-AD15 sedang membawa alamat. Ini membantu memisahkan data dari alamat.

7. INTA (Interrupt Acknowledge):
   Pin ini adalah sinyal yang digunakan oleh mikroprosesor untuk mengakui interupsi yang diterima.

8. NMI (Non-Maskable Interrupt):
   Pin ini adalah interrupt yang tidak dapat dinonaktifkan oleh program dan digunakan untuk penanganan kondisi kritis.

9. INTR (Interrupt Request):
   Pin ini digunakan untuk mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor.

10. RESET:
    Pin ini digunakan untuk mereset mikroprosesor.

Spesifikasi Umum Intel 8086:

• Ukuran Data Bus: 16-bit

• Ukuran Address Bus: 20-bit, memungkinkan pengalamatan hingga 1 MB memori

• Kecepatan Clock: 5 MHz hingga 10 MHz, tergantung pada versi chip

• Unit Pemroses: ALU 16-bit, register internal, dan pointer segmen untuk pengelolaan memori.

• Instruksi Set: Mendukung instruksi CISC (Complex Instruction Set Computing), dengan kemampuan manipulasi data 8-bit dan 16-bit.

• Segmentasi Memori: Intel 8086 menggunakan segmentasi memori yang membagi memori menjadi segmen-segmen yang berbeda (Code, Data, Stack, dan Extra). Setiap segmen memiliki panjang maksimal 64 KB.

• Instruksi Cycle Time (Clock Cycle): Bervariasi tergantung instruksi, tetapi operasi dasar dapat memakan waktu 4 hingga 20 siklus.

• Interupsi: Mendukung 256 jenis interupsi dengan vektor interupsi yang disimpan di memori.

• Tegangan Operasional: 5V

• Jumlah Transistor: Sekitar 29.000 transistor, menggunakan teknologi NMOS.

    

     2. Sensor Rain

                                                                                                                            

 

 Pin Configuration

         1. VCC: 5V DC 

          2. GND: ground 

          3. Vout

  Spesifikasi Rain Sensor

• Operating voltage ranges from 3.3 to 5V
• The operating current is 15 mA
• The sensing pad size is 5cm x 4 cm with a nickel plate on one face.
• Comparator chip is LM393
• Output types are AO (Analog o/p voltage) & DO (Digital switching voltage)
• The length & width of PCB module 3.2cm x 1.4cm
• Sensitivity is modifiable through Trimpot
• Red/Green LED lights indicators for Power & Output

3. Resistor

Features

• Carbon Film Resistor
• 4-band Resistor
• Resistor value varies based on  selected parameter
• Power rating varies based on selected parameter

        4. Transistor NPN BC547

FEATURES

 • Low current (max. 100 mA)

 • Low voltage (max. 65 V).

DESCRIPTION

 >>NPN transistor in a TO-92; 

 >>SOT54 plastic package. 

 >>PNP complements: BC556 and BC557.

        5. Relay

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

Pin Relay:

    6. Logic state

Feature

Input 1A Input 2A output A Input lB Input 2B output B . . B I u I vc~ Input ID Input 2D output .

7. Dioda (1N4007)

  8. Kabel

General Reference Standards 

• DIN VDE 0295, IEC 60228, BS 6360
• DIN EN 50290‐2‐22, DIN VDE 0207‐363‐4‐1 
• IEC 60227‐5, EN 50525‐2‐51, VDE 0281‐13
• DIN VDE 0482‐332‐1‐2, DIN EN 60332‐1‐2, IEC 60332‐1‐2 
• RoHS, REACH & CE Directives

9. OPAMP

  

Spesifikasi :

• Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
• Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
• Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
• Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
• Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
• Karakteristik tidak berubah dengan suhu

  10. pH meter Sensor

Pin Konfigurasi:

1. VCC (Power Supply):
   Pin ini digunakan untuk memberikan tegangan ke modul sensor pH. Biasanya bekerja pada tegangan 5V (tergantung jenis modul).

2. GND (Ground):
   Pin ini dihubungkan ke ground dari sistem atau mikrokontroler.

3. Analog Output (AO):
   Pin ini mengeluarkan sinyal analog yang dapat dibaca oleh mikrokontroler (misalnya Arduino). Nilai tegangan analog ini akan bervariasi berdasarkan nilai pH larutan yang diukur, biasanya dalam rentang 0-5V.

4. DO (Digital Output) [opsional]:
   Beberapa modul pH sensor mungkin juga memiliki pin digital output. Pin ini berfungsi untuk menghasilkan sinyal logika HIGH atau LOW jika pH tertentu tercapai, namun ini jarang digunakan dibandingkan output analog.

5. BNC Connector:
   Sensor pH itu sendiri terhubung ke modul melalui konektor BNC, yang memungkinkan sensor terpasang dan dilepas dengan mudah dari modul.

Spesifikasi Umum:

• Rentang Pengukuran pH: Biasanya 0 - 14 pH, dengan nilai 7 menunjukkan netral (misalnya air murni), nilai kurang dari 7 asam, dan lebih dari 7 basa.

• Tegangan Operasional: 5V (tergantung modul)

• Output Analog: 0-5V (tergantung nilai pH). Mikrokontroler seperti Arduino membaca sinyal ini dan mengubahnya menjadi nilai pH.

• Akurasi Pengukuran: ± 0.1 pH (tergantung sensor dan kalibrasi)

• Kalibrasi: Sensor pH perlu dikalibrasi secara berkala menggunakan larutan buffer (biasanya pH 4, pH 7, dan pH 10) untuk menjaga akurasi.

• Waktu Stabilisasi: 1 menit untuk pengukuran stabil setelah pencelupan ke dalam larutan.

• Suhu Operasional: 0°C hingga 50°C (sensor pH standar dapat mengalami gangguan pada suhu ekstrem).

    11.  LED

    

   

 

12. Motor

  

Features of brushed DC motors

Advantages

    No need for a drive circuit when running at constant speed

    High-efficiency design

    Able to operate at high speeds

    High startup torque

    Responsive and easy to use as speed and torque can be controlled by voltage

Disadvantages

    Motor life is shortened by the need for brushes and a commutator, which are subject to wear.

    The brushes generate both electrical and acoustic noise

    13.  Switch 

Features 

• Constant ON resistance for signals ±10V and 100 kHz connection diagram

 • tOFF < tON. break before make action

 • Open switch isolation at 1.0 MHz -50 dB

 • < 1.0 nA leakage in OFF state • TTL. DTL. RTL direct drive compatibility

 • Single disable pin turns all sWitches in package OFF  

  

 14.  Gerbang Logika AND (IC 4081 )

Gerbang AND (IC 4081) memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0.

Konfigurasi pin : 

• Pin 7 adalah suplai negatif
• Pin 14 adalah suplai positif
• Pin 1 & 2, 5 & 6, 8 & 9, 12 & 13 adalah input gerbang
• Pin 3, 4, 10, 11 adalah keluaran gerbang

Spesifikasi  :

    - Catu daya : 3 V - 15 V

    - Fungsi : Quad 2-Input AND Gate

    - Propagation delay : 55 ns

    - Level tegangan I/O : CMOS

    - Kemasan : DIP 14-pin

15.  Water Sensor 

Pin Konfigurasi:

1. VCC (Power Supply):
   Pin ini digunakan untuk memberikan tegangan suplai ke sensor. Biasanya, sensor ini bekerja pada tegangan 3.3V - 5V.

2. GND (Ground):
   Pin ini dihubungkan ke ground (GND) dari sistem atau mikrokontroler.

3. DO (Digital Output):
   Pin ini memberikan sinyal digital. Jika air terdeteksi, pin ini akan mengeluarkan logika LOW (0), dan jika tidak ada air, logika HIGH (1).

4. AO (Analog Output) [opsional]:
   Beberapa sensor air juga memiliki pin analog yang menghasilkan sinyal analog. Sinyal ini bervariasi tergantung pada jumlah air yang terdeteksi, sehingga memungkinkan pengukuran tingkat air.

Spesifikasi Umum:

• Tegangan Operasional: 3.3V - 5V DC
• Arus Operasional: < 20 mA
• Output Digital: Logika HIGH atau LOW (1 atau 0) untuk mendeteksi air
• Output Analog (jika tersedia): Rentang tegangan analog yang proporsional dengan tingkat air
• Dimensi: Biasanya berbentuk papan PCB kecil dengan area kontak yang terbuka untuk mendeteksi air
• Sensor Material: Terbuat dari pelat tembaga dengan desain grid untuk mendeteksi air melalui konduktivitas listrik
• Resistansi Output: Bervariasi berdasarkan jumlah air yang terdeteksi

16.  IC 74HC373

     

IC IC (Integrated Circuit) yang berfungsi sebagai octal transparent latch dengan output tiga keadaan (three-state outputs).

    17. IC 74LS139 (Demux)

              

  

     18. Gerbang OR

     19. LCD LM016L

Pin Konfigurasi LCD LM016L (16 pin):

Berikut adalah deskripsi fungsi dari setiap pin pada LCD LM016L:

1. VSS (Pin 1):

   • Ground (GND): Pin ini harus dihubungkan ke ground sistem.

2. VDD (Pin 2):

   • Power Supply: Pin ini dihubungkan ke tegangan positif +5V.

3. V0 (Pin 3):

   • Kontras LCD: Pin ini digunakan untuk mengatur tingkat kontras tampilan LCD. Biasanya dihubungkan ke potensiometer untuk menyesuaikan kontras.

4. RS (Pin 4):

   • Register Select: Pin ini menentukan apakah data yang dikirim ke LCD adalah data atau instruksi:
     • RS = 0: Mengirimkan perintah (instruksi).
     • RS = 1: Mengirimkan data yang akan ditampilkan.

5. RW (Pin 5):

   • Read/Write: Pin ini menentukan operasi baca atau tulis:
     • RW = 0: Menulis data ke LCD.
     • RW = 1: Membaca data dari LCD (jarang digunakan).

6. E (Pin 6):

   • Enable: Pin ini digunakan untuk memungkinkan transfer data. Ketika sinyal naik dari low ke high (transisi), data akan ditulis atau dibaca.

7-14. D0 - D7 (Pin 7-14):

• Bus Data 8-bit: Pin ini digunakan untuk mengirim data (8-bit) antara mikrokontroler dan LCD.
• Untuk mode 4-bit, hanya D4 - D7 yang digunakan, sementara D0 - D3 tidak digunakan. Data dikirim dalam dua kali pengiriman (nibble).

15. A / LED+ (Pin 15):

• Anoda (Backlight): Pin ini dihubungkan ke tegangan positif +5V untuk mengaktifkan lampu latar (backlight) LCD.

16. K / LED- (Pin 16):

• Katoda (Backlight): Pin ini dihubungkan ke ground untuk lampu latar LCD.

Spesifikasi Umum LCD LM016L:

• Ukuran Tampilan: 16 karakter per baris, 2 baris
• Tegangan Operasional:
  • Tegangan Logika: +5V DC
  • Tegangan Backlight: +5V DC
• Mode Operasi Data:
  • 8-bit Mode: Semua 8 pin data (D0-D7) digunakan untuk transfer data.
  • 4-bit Mode: Hanya pin D4-D7 digunakan, data dikirim dalam dua tahap (nibble).
• Dot Matrix: Setiap karakter dibentuk oleh dot matrix 5x8.
• Konfigurasi: Dapat dioperasikan dalam mode 4-bit atau 8-bit tergantung pengaturan pin.
• Karakteristik Tampilan: Tampilan alfanumerik hitam pada latar belakang hijau (pada umumnya).
• Tipe Komunikasi: Sinkron menggunakan sinyal Enable (E) dan Register Select (RS).
• Waktu Respons: Tergantung instruksi dan kondisi beban.

20. IC 8255 

Pin Konfigurasi IC 8255:

8255 memiliki 40 pin, dengan beberapa pin penting dijelaskan di bawah ini:

1. D0 - D7 (Pin 1-8):

   • Bus Data 8-bit: Pin ini digunakan untuk transfer data antara mikroprosesor dan IC 8255. Mikroprosesor mengirim dan menerima data melalui bus data 8-bit ini.

2. PA0 - PA7 (Pin 21-28):

   • Port A (8-bit): Pin ini digunakan untuk transfer data 8-bit dari atau ke periferal melalui Port A. Port A dapat dikonfigurasi sebagai input atau output dalam berbagai mode.

3. PB0 - PB7 (Pin 2-39):

   • Port B (8-bit): Pin ini digunakan untuk transfer data 8-bit dari atau ke periferal melalui Port B. Port ini juga bisa dikonfigurasi sebagai input atau output.

4. PC0 - PC7 (Pin 18-17 dan Pin 14-13):

   • Port C (8-bit): Port C terdiri dari dua bagian, yaitu PC0-PC3 (bit bawah) dan PC4-PC7 (bit atas). Setiap bagian dari Port C dapat digunakan secara independen atau dalam mode handshake sebagai kontroler.

5. RD (Pin 5):

   • Read: Pin ini adalah sinyal kontrol yang digunakan untuk membaca data dari port yang dipilih. Ketika sinyal ini aktif rendah (low), data dari port yang dipilih akan dibaca oleh mikroprosesor.

6. WR (Pin 36):

   • Write: Pin ini adalah sinyal kontrol yang digunakan untuk menulis data ke port yang dipilih. Ketika sinyal ini aktif rendah (low), mikroprosesor akan mengirimkan data ke port yang dipilih.

7. CS (Chip Select) (Pin 6):

   • Pin ini digunakan untuk memilih IC 8255. Jika sinyal ini rendah (low), IC 8255 diaktifkan dan siap untuk berkomunikasi dengan mikroprosesor.

8. A0, A1 (Pin 9-10):

   • Address Lines: Pin ini digunakan untuk memilih port mana (Port A, Port B, Port C, atau register kontrol) yang akan diakses:
     • A1 A0 = 00: Mengakses Port A
     • A1 A0 = 01: Mengakses Port B
     • A1 A0 = 10: Mengakses Port C
     • A1 A0 = 11: Mengakses register kontrol

9. RESET (Pin 35):

   • Pin ini digunakan untuk mereset IC 8255. Ketika pin ini aktif, semua port dikonfigurasi sebagai input.

10. GND (Pin 20):

    • Ground (menghubungkan IC ke ground).

11. VCC (Pin 40):

    • Pin ini dihubungkan ke tegangan suplai positif, biasanya +5V.

Spesifikasi Umum IC 8255:

• Bus Data: 8-bit

• Jumlah Port I/O: 24 saluran I/O yang terbagi menjadi 3 port (Port A, Port B, Port C)

• Tegangan Operasional: 5V

• Jumlah Mode Operasi:

  • Mode 0 (Basic Input/Output): Masing-masing port berfungsi sebagai input atau output biasa.
  • Mode 1 (Handshake I/O): Port A atau Port B dapat digunakan sebagai input atau output dengan mekanisme handshake menggunakan bagian dari Port C sebagai sinyal kontrol.
  • Mode 2 (Bidirectional Data Transfer): Port A digunakan untuk transfer data dua arah, dengan bagian dari Port C digunakan untuk sinyal kontrol. Port B hanya dapat digunakan dalam Mode 0 atau Mode 1 dalam mode ini.

• Port C:

  • Dapat dikonfigurasi menjadi dua bagian (PC0 - PC3 dan PC4 - PC7) yang digunakan sebagai kontrol untuk operasi handshake atau sebagai input/output biasa.

 

 3. Dasar Teori[Kembali]

    1. Battery

Baterai atau elemen kering adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik (sebagai sumber tegangan). Simbol baterai pada suatu rangkaian listrik dengan tegangan DC atau rangkaian elektronika :

Pada umumnya baterai terdiri dari tiga komponen yang penting yaitu :

1. Batang karbon (C) sebagai anode (kutub positif baterai).
2. Seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)
3. Amonium dioksida (NH4CI) sebagai larutan elektrolit (penghantar)

Terdapat dua jenis baterai yaitu :

1. Baterai Primer 

Baterai adalah baterai yang hanya dapat digunakan sekali, menggunakan reaksi kimia yang tidak dapat dibalik (irreversible reaction).  pada umumnya dijual adalah baterai yang bertegangan listrik 1,5 volt.

2. Baterai Sekunder

Baterai sekunder atau biasanya disebut rechargeable battery adalah baterai yang dapat di isi ulang menggunakan reaksi kimia yang bersifat dapat dibalik (reversible reaction) biasanya digunakan pada telepon genggam.

Adapun salah satu persamaan menghitung tegangan adalah :

P = V x I

Keterangan :

P  = Daya (W)

V = Tegangan yang terukur (V)

I   = Arus yang terukur (I)

    2. pH meter Sensor

pH meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan, yang memberikan informasi tentang tingkat keasaman atau kebasaan (pH) larutan tersebut. Berikut adalah dasar teori pH meter sensor:

Kalibrasi

Sebelum digunakan, pH meter harus dikalibrasi dengan larutan standar pH yang diketahui. Ini dilakukan untuk memastikan akurasi pengukuran. Biasanya dilakukan kalibrasi dengan dua atau lebih larutan standar (misalnya, pH 4.00 dan pH 7.00).

Pengukuran

Setelah kalibrasi, pH meter siap digunakan. Pengukuran dilakukan dengan cara memasukkan elektroda pH ke dalam larutan yang ingin diukur. Alat ini akan menampilkan nilai pH berdasarkan potensial listrik yang terukur.

Faktor yang Mempengaruhi

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi akurasi pengukuran pH antara lain:

• Suhu larutan
• Kualitas dan kondisi elektroda
• Keberadaan ion lain dalam larutan yang dapat mengganggu pengukuran

3. Sensor Water

Sensor Kelembapan Tanah

Sensor ini dirancang untuk mengukur kelembapan tanah, dan biasanya digunakan dalam pertanian dan pengelolaan sumber daya air.

Prinsip Kerja

• Elektroda Resistif: Sensor ini menggunakan dua elektroda yang dimasukkan ke dalam tanah. Ketika tanah basah, resistivitas listrik antara elektroda berkurang, sehingga arus listrik yang mengalir meningkat. Sensor ini mengukur perubahan resistivitas untuk menentukan kadar air.

• Sensor Kapasitif: Mengukur kelembapan tanah dengan mendeteksi perubahan kapasitansi antara dua elektroda. Saat kelembapan tanah meningkat, nilai kapasitansi juga meningkat.

    4. Sensor Rain

Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan  dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Prinsip kerja dari sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula.  Sensor hujan juga mampu mengatur kecepatan wiper saat menyeka air hujan di kaca mobil, mulai dari posisi low, intermittent, hingga high speed. Pengaturan tersebut tergantung dari curah hujan yang menerpa kaca mobil.

Komponen Sensor Hujan

1. Sensor hujan bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
2. Lapisan modul pada sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
3. IC komputer.
4. Terdapat potensiometer yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
5. Dua output digital dan analog.

    5. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 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:

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

Sebagian besar resistor yang kamu lihat akan memiliki empat pita berwarna . Begini cara mereka membacanya :

1. Dua pita pertama menentukan nilai dari resistansi

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

3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

    

    6. 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.

Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

    7. 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. Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

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

• Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
• Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

• Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
• Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
• Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :

 

    8.  Logic state

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.  

Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan :

• HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)
• TRUE (benar) dan FALSE (salah)
• ON (Hidup) dan OFF (Mati)
• 1 dan 0

 7 jenis gerbang logika :

1. Gerbang AND : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 1.
2. Gerbang OR  : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan menjadi 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 0.
3. Gerbang NOT : Fungsi Gerbang NOT adalah sebagai Inverter (pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya.
4. Gerbang NAND : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 0, maka outputnya akan berlogika 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 0.
5. Gerbang NOR : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 1, maka outputnya akan berlogika 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 1.
6. Gerbang XOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 1. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 0.
7. Gerbang XNOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 0. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 1. 

9. OPAMP

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional. Terminal yang terdapat pada Simbol Op-Amp (Operational Amplifier/penguat operasional) diantaranya adalah :

1. Masukan non-pembalik (Non-Inverting) +
2. Masukan pembalik (Inverting) –
3. Keluaran Vout
4. Catu daya positif +V
5. Catu daya negatif -V

Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup.  Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.

    10. 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. LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. 

Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :

Bahan Semikonduktor	Wavelength	Warna
Gallium Arsenide (GaAs)	850-940nm	Infra Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)	630-660nm	Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)	605-620nm	Jingga
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N)	585-595nm	Kuning
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP)	550-570nm	Hijau
Silicon Carbide (SiC)	430-505nm	Biru
Gallium Indium Nitride (GaInN)

    11. Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC. Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. 

Bentuk dan Simbol Motor DC

Prinsip Kerja 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), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

    12. Switch

Sakelar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik.

Cara Kerja Saklar Listrik

Pada dasarnya, sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor (biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka hubungan arus listrik akan ikut terputus.

Berikut ini adalah Simbol Saklar berdasarkan jumlah Pole dan Throw-nya.

13. Gerbang logika AND 

Gerbang AND akan berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1, namun bila salah satu atau semua keluarannya berlogika 0 maka keluarannya berlogika 0.

Perhatikan Tabel kebenaran dibawah untuk menjelaskan gerbang AND

Gambar : Macam - macam gerbang logika
dan tabel kebenarannya

 

    14. IC 74LS139 (Demux)

Demultiplekser adalah suatu piranti untuk memilih satu keluaran dari beberapa keluaran yang tersedia. Demultiplekser identik dengan saklar putar (rotary) satu kutub banyak posisi. IC 74LS139 merupakan salah satu jenis Demux yang terdiri dari 6 input dan  8 output. IC ini dirancang untuk kecepatan tinggi seperti memory demux dan sistem transmisi data.

IC 74LS139 mempunyai kaki yang terdiri dari :

Kaki 1,2,3 : merupakan kaki input select A,B,C

Kaki 4,5,6 : merupakan kaki input enable G1,G2,G3 atau G1,dan G2note1

Kaki 8 : merupakan ground

Kaki 7,8,9,10,11,12, 13,14,15 : merupakan output

Kaki 16 : merupakan VCC.

Konfigurasi PIN 74LS139

 

Tabel Kebenaran IC 74LS139

    15. Power Supply

Power Supply adalah salah satu hardware di dalam perangkat komputer yang berperan untuk memberikan suplai daya. Biasanya komponen power supplay ini bisa ditemukan pada chasing komputer dan berbentuk persegi.
Pada dasarnya Power Supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi energi yang menggerakkan perangkat elektronik. Sistem kerjanya cukup sederhana yakni dengan mengubah daya 120V ke dalam bentuk aliran dengan daya yang sesuai kebutuhan komponen-komponen tersebut. Sesuai dengan pengertian power supply pada komputer, maka fungsi utamanya adalah untuk mengubah arus AC menjadi arus DC yang kemudian diubah menjadi daya atau energi yang dibutuhkan komponen-komponen pada komputer seperti motherboard, CD Room, Hardisk, dan komponen lainnya.

Berdasarkan rancangannya, power supply dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu:

1. Power Supply/ Catu Daya Internal; yaitu power supply yang dibuat terintegrasi dengan motherboard atau papan rangkaian induk. Contohnya; ampilifier, televisi, DVD Player; power supply-nya menyatu dengan motherboard di dalam chasing perangkat tersebut.
2. Power Supply/ Catu Daya Eksternal; yaitu power supply yang dibuat terpisah dari motherboard perangkat elektroniknya. Contohnya charger Laptop dan charger HP.

16. 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 :

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.

4. Percobaan[Kembali]

    1. Rangkaian Percobaan

• Sebelum Disimulasikan

• Setelah Disimulasikan

  

5. Video[Kembali]

6. Download File[Kembali]

• Download HTML klik disini
• Download Simulasi Rangkaian klik disini
• Download Gambar Rangkaian klik disini
• Download Video Simulasi klik disini
• Download Library Sensor Rain klik disini
• Download Datasheet Sensor Rain klik disini
• Download Datasheet Resistor klik disini
• Download Datasheet Transistor NPN klik disini
• Download Datasheet OPAMP klik disini
• Download Datasheet LED klik disini
• Download Datasheet Motor DC klik disini
• Download Datasheet IC Demux  74LS139 klik disini
• Download Datasheet Relay klik disini
• Download Datasheet Baterai klik disini
• Download Datasheet Dioda klik disini
• Download Datasheet Gerbang AND klik disini
• Download Datasheet Switch klik disini