Aplikasi Mux-Demux

1. Tujuan

-Untuk mengetahui penggunaan sensor heart ,touch,dan magnetik switch

-Untuk mengetahui cara menggunakan simulasi proteus

-untuk mengetahui pengaplikasiaan multiplexer dan demultiplexer

2. Alat dan Bahan

ALAT 

• Baterai DC

Gambar : bentuk baterai

Berfungsi sebagai sumber tegangan 

BAHAN 

2.1 Transistor BC547

Gambar : Bentuk transistor bc547

Spesifikasi : 

 

- Bahan pembuatan : si

- Kekuatan : NPN

- Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 40 W

- Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 80 V

- Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 40 V

- Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 5 V

- Maximum Collector Current |Ic max|: 3 A

- Max. Operating Junction Temperature (Tj): 150 °C

 

2.2 Dioda

Gambar : bentuk dioda

Spesifikasi :

 

- Bahan pembuatanya:semikonduktor silikon dan germanium

- Nilai kapasitansi :tergantung tegangan yang diberikan dengan reserve bias

- Tegangan jatuh : berkisaran 0,2-0,3 V

2.3 Resistor

 

Gambar : Bentuk resistor

 

 

Spesifikasi :

 

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 :  (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor.

 

2.4 Relay

 

 

 

Gambar : Bentuk relay

 

Konfigurasi :

NO dan NC: output 

pin (+)dan(-):input supply coil

common

 

Spesifikasi :

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

 

2.5 Motor DC

 

Gambar : Bentuk motor dc

 

Spesikasi:

 

– Catu daya 7 – 10 VDC
– Torsi 12 kgf.cm @ 7V
– Kecepatan 0,269 sec/60º
– Antarmuka serial multi-drop TTL
– Umpan balik posisi, beban, dll
– Dimensi 32 x 50 x 38 mm³   

2.6 .magnetik reed switch sensor 

Gambar : bentuk sensor magnetik reed switch

konfigurasi pin:

pin 1 : vcc

pin 2: vout

pin 3: GND

spesifikasi 

2.7Touch sensor 

gambar : touch sensor 

konfigurasi pin:

pin 1 : vcc

pin 2: vout

pin 3: GND

2.8 heart sensor 

Gambar : heart beat senso

Pin Number	Pin Name	Wire Colour	Description
1	Ground	Black	Connected to the ground of the system
2	Vcc	Red	Connect to +5V or +3.3V supply voltage
3	Signal	Purple	Pulsating output signal.

• 
  spesifikasi :
• 
  
• Biometric Pulse Rate or Heart Rate detecting sensor
• Plug and Play type sensor
• Operating Voltage: +5V or +3.3V
• Current Consumption: 4mA
• Inbuilt Amplification and Noise cancellation circuit.
• Diameter: 0.625”
• Thickness: 0.125” Thick

2.9Gerbang Inverter/not

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)

Spesifikasi IC inverter yang dijual dipasaran:

Adapan IC inverter gerbang logika NOT yang tersedia yaitu :

    TTL Logic NOT Gates

    74LS04 Hex Inverting NOT Gate

    74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate

    74LS1004 Hex Inverting Drivers

    CMOS Logic NOT Gates

    CD4009 Hex Inverting NOT Gate

    CD4069 Hex Inverting NOT Gate

2.10  Gerbang Logika AND 

IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan (VS) antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen pembangun IC TTL(transistor-transistor logic) adalah sesuai dengan namanya IC ini berisi beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF).Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

 - GND : Kaki 7

- Input : Kaki 1, 2, 3, 4, 5, 9,10,12 dan 13

- Output : Kaki 3,6, 8,  dan 11

Konfigurasi IC 7408

Data Sheet IC 7408

 

2.11 IC 74151

konfigurasi pin

spesifikasi :

2.12 ic 74154

konfigurasi pin 

spesifikasi 

3.  Dasar Teori

3.1Transistor (BC547)

NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari kaki emitor ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor diberikan arus positif pada basisnya.

Gambar contoh transistor bc547

 

 Karakteristik bc547

3.2 Dioda 

Komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan digunakan untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

 

 

Gambar contoh dioda

 

 

3.3 Resistor

Komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika.

 

Gambar contoh resistor

Cara menghitung resistor :

Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 1
Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 2
Masukkan angka dari kode warna Gelang ke 3
Masukkan jumlah nol dari kode warna Gelang ke 3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)

Dan gelang keempat atau terakhir merupakan toleransi nya 

Berikut dibawah ini merupakan contoh dari penghitungan resistor dengan 4 gelang 

 

Gelang ke 1 (Coklat) = 1
Gelang ke 2 (Hitam) = 0
Gelang ke 3 (Hijau) = 5 Nilai nol dibelakang angka gelang ke-2 atau di kalikan 10(5)
Gelang ke 4 (Perak) = Toleransi 10%

Jadi, nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm =toleransi 10%.

V = I.R)

Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

3.4 Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik.dan dapatmenggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

3.5 Motor DC

          suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion)

Gambar 6 :bentuk motor DC

3.6reed switch sensor 

Pengertian Reed switch secara umum merupakan sensor elektrik yang dioperasikan dengan memanfaatkan medan magnet sebagai pengubah kondisinya. Atau secara ringkas disebut sensor magnet karena akan aktif jika terkena lempengan magnet.

Gambar : sensor reed switch sensor 

grafik sensor reed switch 

Gambar : grafik respon sensor 

3.7 touch sensor 

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

gambar : touch sensor 

Gambar Grafik Sensor Sentuh

3.8 heart beat sensor 

Gambar : heart beat sensor 

Sensor yang digunakan merupakan modul sensor detak jantung yang telah dilengkapi pereduksi noise dan amplifier secara otomatis, sehingga hasilnya akan lebih akurat. Sensor ini menggunakan arus sebesar 4mA dan bertegangan 5 V. Sensor ini akan dibalut dengan plastik

Gambar :grafik sensor heart beat

3.9 Gerbang Logika AND (IC 7408)

Gerbang AND atau disebut juga "AND GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang AND berikut.

Pada gerbang logika AND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah tanda titik (.) atau bisa juga dengan tanpa tanda titik, contohnya seperti Z = X.Y atau Z = XY.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang AND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang AND akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 1" sebalikanya "Gerbang AND akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu masukannya merupakan logika 0"

Jenis Gerbang Logika AND

Adapun gerbang logika AND terdiri dari gerbang logika AND 2 input dan 3 input. Untuk memperjelas silahkan perhatikan gambar berikut.

Berdasarkan ekspresi Boolean untuk fungsi logika AND didefinisikan sebagai (.) yang mana merupakan operasi bilangan biner, sehingga gerbang AND dapat diturunkan secara bersama-sama untuk membentuk sejumlah input.

Tetapi mengingat bahwa IC gerbang AND yang tersedia dipasaran hanya terdiri dari input 2, 3, atau 4. maka diperlukan input tambahan , sehingga gerbang AND standar perlu diturunkan bersama sehingga mendapatkan nilai input yang diperlukan, sebagai contoh

Gerbang AND Multi Input

Berdasarkan Gerbang AND 6 input diatas maka ekspresi Boolean yaitu :

Q = (A.B).(C.D).(E.F)

3.10 Multiplexer ic 74151

Multiplexer adalah suatu perangkat yang dapat menerima beberapa input data dan hanya satu diantara input yang akan dilewat ke output pada suatu waktu .

3.11 demultiplexer ic 74154 

Demultiplexer adalah suatu perangkat yang dapat menerima hanya satu input data dan melewatkan ke salah satu diantara beberapa output

4. Percobaan

a. Prosedur Percobaan

a.  siapkan komponen-komponen yang digunakan untuk simulasi rangkaian proteus :

• motor 
• LM358
• Pot-HG
• Relay
• Res
• Ground
• Power
• BC 547
• buzzer
• button 
• PIR sensor 
• sensor touch
• LM35
• sensor reed magnetic switch
• heartbeat sensor  

b.letakan pada papan proteus 

c.rangkailah atau sambungkan menggunakan wire atau kabel(dalam proteus) dengan benar

d.setelah tekan "play" untuk menguji rangkaian 

e.lebih jelas nya langkah-langkah ditampilkan pada video dibawah.

b.rangkaian simulasi 

Poto/screenshot

prinsip kerja 

Ketika sensor touch berlogicstate 1 (sensor mebdeteksi adanya orang) maka sensor akan aktif sehingga mengeluarkan tegangan oleh Vout sebesar 4,99V   lalu arus menuju ke  kaki input 1 gerbang  OR membuat kaki input 1 berlogika 1 dan kaki 2 berlogika 0 karena dihubungkan ke groud.Lalu karena input OR 1:0 maka ouputnya 1 .llalu arus masuk ke resistor 10k lalu ke kaki gate  denga tegangan sebesar 2,31V dengan tegangan segitu maka transistor akan on dengan on transistor maka ada nya arus yang mengalir dari power suplai menuju relay lalu ke kaki drain lalu ke kaki source  lalu ke ground dengan adanya arus melalui relay maka relay akan on ,yang mana akan mengaktifkan motor.

Namun ketika reed switch maka sensor mengeluarkan tegangan lalu diumpankan ke non inverting (+) dan dibandingkan dengan kaki (-) inverting ,karena tegangan kaki non inverting lebih kecil inverting ,sehingga tegangan output -saturasi ,dengan tegangan minus maka transistor tidak aktif dan relay juga tidak sehingga switch relay tidak bergeser sehingga membuat loop yang terhubung dengan relay pir menjadi tertutup dan sehingga ada arus dari baterai ke motor,dan motor bergerak dan pintu terbuka 

Ketika sensor heart beat maka sensor akan aktif sehingga mengeluarkan tegangan dan diumpan kan ke kaki Non inverting(+) lalu dibandingkan dengan kaki inverting (-) ,dan karena tegangan pada kaki non inverting lebih kuat sehingga tegangan output OPAMP menjadi +saturasi /tegangan maksimum lalu arus menuju resistor sehingga tegangan pada kaki base transistor cukup untuk mengaktifkan transistor sehingga transistor menjadi aktif  sehingga adanya arus dari supplai menuju relay lalu ke kaki kolektor lalu ke emitor lalu ke ground,dengan adanya arus melewati relaya mak switch relay bergeser ,sehingga loop menjadi terbuka dan motor tidak bergerak dan pintu menjadi tertutup 

c.video 

d.download file

file rangkaian klik disini 

file datasheet dioda  klik disini  

file datasheet  relay klik disini

file datasheet baterai klik disini

file datasheet transistor klik disini

file datasheet motor klik disini

file datasheet rain sensor klik disini

file datasheet reed switch klik disini

file datasheet resistor klik disini

file datasheet touch klik disini

file datasheet heart sensor klik disini

file datasheet lm35 klik disini

file html klik disini

file video klik disini 

file library touch sensor  klik disini 

file library reed magnetik sensor  klik disini 

file library heart beat  klik disini 

file library pir sensor  klik disini