Kontrol Budidaya Buah Melon di Greenhouse

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

b) Rangkaian simulasi

c) Video Simulasi

6. Download File

1. Pendahuluan[kembali]

Dalam dunia elektronika digital, sistem penghitung (counter) memegang peranan penting dalam berbagai aplikasi, seperti pengukuran waktu, pengendalian proses, dan konversi data. Salah satu komponen yang umum digunakan dalam perancangan counter adalah IC 74ALS163, yaitu sebuah synchronous 4-bit binary counter yang memiliki fitur lengkap, seperti clear, load, enable, dan clock. IC ini bekerja secara sinkron, artinya semua flip-flop internal dikendalikan oleh sinyal clock yang sama, sehingga menghasilkan performa yang lebih stabil dan presisi dibandingkan counter asynchronous.

Sementara itu, counter MOD 8 merupakan jenis penghitung yang memiliki 8 keadaan (dari 0 hingga 7) sebelum kembali ke kondisi awal. MOD 8 berarti modulus-nya adalah 8, atau dalam biner adalah 3-bit counter (2³ = 8). Counter ini dapat dibentuk dengan berbagai cara, termasuk menggunakan IC seperti 74ALS163 yang disusun dan dikendalikan dengan logika tambahan agar menghasilkan keluaran berulang setiap 8 pulsa clock. Penggunaan gerbang logika seperti AND dan flip-flop juga umum dilakukan dalam pembuatan counter MOD tertentu, tergantung pada kebutuhan sinkronisasi dan kecepatan sistem.

Dengan menggabungkan pemahaman tentang karakteristik IC 74ALS163 dan prinsip kerja counter MOD 8, kita dapat merancang sistem penghitung digital yang efisien dan dapat diandalkan untuk berbagai kebutuhan kontrol dan pemrosesan data digital.

2. Tujuan[kembali]

Dapat mengetahui bentuk rangkaian dari budidaya tanaman tomat organik di rumah kaca
Mengetahui prinsip kerja dari sensor yang digunakan

3. Alat dan Bahan[kembali]

Alat

1. Voltmeter DC
Spesifikasi
Rentang pengukuran: Ini mengacu pada rentang tegangan yang dapat diukur oleh voltmeter. Misalnya, voltmeter mungkin memiliki rentang pengukuran antara 0 hingga 10 volt atau 0 hingga 1000 volt.
Akurasi: Ini adalah tingkat ketepatan voltmeter dalam mengukur tegangan. Akurasi biasanya dinyatakan dalam persentase kesalahan maksimum. Sebagai contoh, voltmeter mungkin memiliki akurasi ±1% yang berarti kesalahan maksimum yang mungkin terjadi adalah 1% dari nilai yang diukur.
Resolusi: Resolusi mengacu pada jumlah digit yang ditampilkan pada voltmeter. Resolusi yang lebih tinggi berarti voltmeter dapat menampilkan angka yang lebih rinci. Sebagai contoh, voltmeter dengan resolusi 3 digit dapat menampilkan angka hingga tiga angka di belakang koma.
Impedansi input: Ini adalah resistansi internal voltmeter terhadap arus listrik yang melewati alat. Impedansi input yang lebih tinggi pada voltmeter memungkinkan pengukuran tegangan yang lebih akurat tanpa mengganggu sirkuit yang sedang diukur.
Jenis input: Voltmeter dapat dirancang untuk mengukur tegangan searah (DC) atau tegangan bolak-balik (AC). Beberapa voltmeter juga dapat mengukur kedua jenis tegangan.

2. Battery

Spesifikasi dan Pinout Baterai
Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
Output voltage: dc 1~35v
Max. Input current: dc 14a
Charging current: 0.1~10a
Discharging current: 0.1~1.0a
Balance current: 1.5a/cell max
Max. Discharging power: 15w
Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
Ukuran: 126x115x49mm
Berat: 460gr

3. Power

Spesifikasi:
Daya listrik (Power supply): Ini mengacu pada daya yang diberikan oleh sumber listrik ke peralatan elektronik. Daya ini diukur dalam watt (W). Spesifikasi daya listrik mencakup tegangan input yang diperlukan (misalnya 110V atau 220V AC) dan frekuensi (misalnya 50Hz atau 60Hz).
Konsumsi daya (Power consumption): Ini adalah jumlah daya yang dikonsumsi oleh peralatan elektronik saat beroperasi. Konsumsi daya juga diukur dalam watt (W) dan umumnya dicantumkan dalam spesifikasi produk. Informasi ini membantu untuk mengetahui berapa banyak daya yang diperlukan oleh peralatan tersebut dan mempengaruhi kebutuhan daya listrik yang dibutuhkan.
Daya output (Power output): Jika Anda merujuk pada peralatan yang menghasilkan daya, seperti power amplifier atau power bank, spesifikasi power output akan memberikan informasi tentang daya yang dihasilkan oleh perangkat tersebut. Ini juga diukur dalam watt (W) dan mungkin mencakup spesifikasi daya maksimum dan daya kontinu yang dapat dihasilkan.

Bahan
1.  Sensor MQ-3



Spesifikasi:

Parameter Nilai
Jenis Gas yang Dideteksi Alkohol (Etanol), Benzin, Uap Organik
Tegangan Kerja (Vcc) 5V DC
Tegangan Output Analog 0 – 5V (tergantung konsentrasi gas)
Konsumsi Arus < 150 mA
Waktu Pemanasan (Preheat Time) 20 detik – 1 menit (optimal: 24 jam)
Suhu Operasional -10°C ~ 50°C
Kelembapan Operasional 95% RH atau kurang
Rentang Konsentrasi Gas 0.05 – 10 mg/L (alkohol di udara)
Tipe Output Analog (dan digital jika menggunakan modul)

2. Sensor LM35

Sensor Suhu LM35 digunakan untuk mendeteksi suhu ruangan dengan output sebesar 10mV/Celcius.

Spesifikasi Sensor suhu IC 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 suhu25ºC
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.

3. Vibration Sensor

Spesifikasi :
Vsuplai : DC 3.3V-5V
Arus : 15mA
Sensor : SW-420 Normally Closed
Output : digital
Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm
Berat : 10 gr

4. Touch sensor

Spesifikasi:
Konsumsi daya yang rendah
Bisa menerima tegangan dari 2 ~ 5.5V DC
Dapat menggantikan fungsi saklar tradisional
Dilengkapi 4 lobang baut untuk memudahkan pemasangan
Tegangan kerja : 2v s/d 5.5v (optimal 3V)
Output high VOH : 0.8 VCC (typical)
Output low VOL : 0.3 VCC (max)
Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V) : 8 mA
Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V) : 4 mA
Waktu respon (low power mode): max 220 ms
Waktu respon (touch mode): max 60 ms
Ukuran: 24 mm x 24 mm x 7.2 mm

5. Sensor Kelembaban udara (DHT11)

Spesifikasi:

6. IC 7482

Spesifikasi:
Parameter Spesifikasi
Fungsi utama Membandingkan dua bilangan biner 8-bit
Tipe keluaran TTL (kompatibel dengan logika TTL lainnya)
Jumlah bit 8-bit (A0–A7 dan B0–B7)
Output GT (Greater Than), EQ (Equal), LT (Less Than)
Tegangan Operasi 4.75V – 5.25V (typ. 5V)
Tipe paket DIP-24 atau varian lain (bisa tergantung produsen)
Propagation Delay Sekitar 35 ns (tergantung suhu dan beban)
Power Dissipation Sekitar 120 mW (typical TTL power)

Parameter	Nilai
Jenis Gas yang Dideteksi	Alkohol (Etanol), Benzin, Uap Organik
Tegangan Kerja (Vcc)	5V DC
Tegangan Output	Analog 0 – 5V (tergantung konsentrasi gas)
Konsumsi Arus	< 150 mA
Waktu Pemanasan (Preheat Time)	20 detik – 1 menit (optimal: 24 jam)
Suhu Operasional	-10°C ~ 50°C
Kelembapan Operasional	95% RH atau kurang
Rentang Konsentrasi Gas	0.05 – 10 mg/L (alkohol di udara)
Tipe Output	Analog (dan digital jika menggunakan modul)

Parameter	Spesifikasi
Fungsi utama	Membandingkan dua bilangan biner 8-bit
Tipe keluaran	TTL (kompatibel dengan logika TTL lainnya)
Jumlah bit	8-bit (A0–A7 dan B0–B7)
Output	GT (Greater Than), EQ (Equal), LT (Less Than)
Tegangan Operasi	4.75V – 5.25V (typ. 5V)
Tipe paket	DIP-24 atau varian lain (bisa tergantung produsen)
Propagation Delay	Sekitar 35 ns (tergantung suhu dan beban)
Power Dissipation	Sekitar 120 mW (typical TTL power)

10.IC 74192

Spesifikasi :

11. IC 7447

Spesifikasi :

Parameter	Nilai Typical
Vcc	5V
Iout	–16 mA (sink current) per output
VIH (logika HIGH)	≥ 2V
VIL (logika LOW)	≤ 0.8V

12.Gerbang XOR

Spesifikasi :

Parameter	Nilai Typikal
Tegangan Operasi (Vcc)	4.75 – 5.25 V
Tegangan Input Tinggi (VIH)	Min 2.0 V
Tegangan Input Rendah (VIL)	Max 0.8 V
Tegangan Output Tinggi (VOH)	Min 2.7 V (pada IOH = -400 µA)
Tegangan Output Rendah (VOL)	Max 0.4 V (pada IOL = 8 mA)
Waktu Propagasi (tpd)	±10 ns (TTL), ±60-100 ns (CMOS)
Arus Quiescent (ICC)	±2 mA (TTL), ±1 µA (CMOS)

13.Gerbang OR 4 inputan

Spesifikasi :

Parameter	Deskripsi
Nama	Gerbang OR (OR Gate)
Simbol Logika	≥1 (atau berbentuk panah melengkung ke kanan dengan dua input)
Jumlah Input	2 atau lebih
Jumlah Output	1
Tabel Kebenaran	Output akan HIGH (1) jika salah satu atau kedua input bernilai 1
Fungsi Logika	`Y = A + B` (tanda `+` berarti logika OR, bukan aritmatika)
Jenis	Gerbang logika dasar

14. Potensiometer

Spesifikasi:

Nilai Resistansi: Spesifikasi ini mencantumkan nilai resistansi potensiometer. Nilai resistansi dapat bervariasi, misalnya, potensiometer 10K memiliki resistansi 10.000 ohm (10 kiloohm). Nilai resistansi ini menentukan rentang resistansi yang dapat disesuaikan oleh potensiometer.
Toleransi: Toleransi resistansi mengacu pada kisaran persentase di mana nilai resistansi potensiometer dapat bervariasi dari nilai yang ditentukan. Misalnya, jika potensiometer memiliki toleransi ±10%, maka nilai resistansi yang sebenarnya dapat berbeda hingga 10% dari nilai yang ditentukan.
Daya nominal: Ini adalah daya maksimum yang dapat ditangani oleh potensiometer tanpa merusak komponen. Daya biasanya diukur dalam watt (W) dan memberikan gambaran tentang seberapa besar potensiometer dapat menangani arus listrik tanpa mengalami overheating atau kerusakan.
Jenis Potensiometer: Ada beberapa jenis potensiometer yang tersedia, termasuk potensiometer linier dan potensiometer logaritmik (log potensiometer). Jenis potensiometer ini memiliki kurva resistansi yang berbeda saat putaran atau penggeseran digunakan.
Jumlah Putaran: Potensiometer dengan lebih dari satu putaran memberikan presisi yang lebih tinggi dalam mengatur resistansi. Jumlah putaran biasanya dinyatakan dalam putaran lengkap atau putaran parsial (misalnya, 1 putaran, 10 putaran, 270 derajat, dll.).

15. Transistor NPN

Spesifikasi:

16. Transistor PNP

Spesifikasi :

Parameter	Deskripsi
Jenis Transistor	PNP Bipolar Junction Transistor (BJT)
Polarisasi Aktif	Emitor harus lebih positif dari basis (VEB ≈ 0.7 V)
Arus Mengalir	Dari Emitor ke Kolektor (arah arus konvensional)
Penguatan Arus (β / hFE)	Sekitar 100–300 (tergantung jenis dan kondisi operasi)
Tegangan Maks. VCE	Sekitar 20–60 V (tergantung tipe transistor)
Arus Kolektor Maks. IC	Biasanya antara 100 mA sampai 800 mA (untuk PNP kecil seperti BC557)
Disipasi Daya Maks.	500 mW – 800 mW (untuk transistor kecil)
Kemasan Umum	TO-92, SOT-23, TO-220 (untuk daya besar)
Contoh Tipe	BC557, 2N2907, A733, S8550, TIP42 (daya besar)

17. Relay

Spesifikasi:

Konfigurasi:

18. Motor DC

Spesifikasi:

19. Op Amp

Spesifikasi:

20. Gerbang AND

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

21. Inverter (Not)

Spesifikasi

22. Dioda

Spesifikasi:

Tegangan sebalik (Reverse Voltage): Ini adalah tegangan maksimum yang dapat diterapkan pada dioda dalam arah sebalik (reverse direction) tanpa menyebabkan kerusakan. Jika tegangan sebalik melebihi spesifikasi ini, dioda dapat mengalami breakdown dan mengalirkan arus yang signifikan dalam arah sebalik.
Tegangan maju (Forward Voltage): Tegangan maju adalah tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan dioda dan menyebabkan aliran arus melalui dioda dalam arah maju. Tegangan maju bervariasi tergantung pada jenis dan bahan dioda, seperti dioda silikon memiliki tegangan maju sekitar 0,6 hingga 0,7 volt, sementara dioda germanium memiliki tegangan maju sekitar 0,2 hingga 0,3 volt.
Arus maju maksimum (Forward Current): Ini adalah arus maksimum yang dapat dialirkan melalui dioda dalam arah maju tanpa menyebabkan kerusakan. Melebihi spesifikasi ini dapat menyebabkan pemanasan berlebih pada dioda dan mengakibatkan kegagalan.
Waktu pemulihan (Recovery Time): Ini adalah waktu yang diperlukan untuk dioda untuk beralih dari kondisi berhenti (reverse bias) ke kondisi aktif (forward bias) setelah tegangan sebalik dihilangkan. Waktu pemulihan mempengaruhi kemampuan dioda untuk digunakan dalam aplikasi berfrekuensi tinggi.
Daya dissipasi (Power Dissipation): Daya dissipasi adalah daya maksimum yang dapat diserap oleh dioda tanpa menyebabkan kerusakan. Daya dissipasi biasanya diukur dalam watt dan tergantung pada kemampuan dioda untuk menyerap panas.

23. Ground

24. Switch atau Button

Spesifikasi:

25. LED

Spesifikasi:

26.Cammon Katoda

Spesifikasi:

Spesifikasi	Keterangan
Jenis Tampilan	LED (Light Emitting Diode)
Tipe	Common Anode (CA) atau Common Cathode (CC)
Jumlah Segmen	7 segmen utama (a–g) + 1 titik desimal (dp) opsional
Tegangan Maju (VF)	Sekitar 1.8 – 2.2 V per segmen (tergantung warna LED)
Arus Maju (IF)	Sekitar 5 – 20 mA per segmen
Tegangan Reverse Maks.	Biasanya 5 – 10 V
Power Dissipation Maks.	Sekitar 100 mW – 150 mW per digit
Ukuran Display	Umum: 0.28", 0.36", 0.56", 1", dst (tergantung kebutuhan tampilan)
Warna LED	Merah (umum), Hijau, Kuning, Biru, Putih
Material Umum	Epoxy Resin, dengan LED internal berbahan GaAs, GaP, atau InGaN
Resistor Eksternal	Diperlukan untuk membatasi arus ke setiap segmen
Kemasan Fisik	DIP 10 pin, 12 pin, atau SMD (untuk multi-digit)

4. Dasar Teori[kembali]

3. Vibration Sensor

Pinout:

Vibration sensor adalah perangkat yang dapat mengukur jumlah dan frekuensi getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa perangkat tertentu. Pengukuran tersebut bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada masalah lain yang terdapat pada sebuah aset dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa mendatang.

Grafik respon:

4. Touch sensor

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan

Pinout:

Grafik respon:

5. Sensor Kelembaban udara (DHT11)

Sensor kelembaan adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses pengukuran atau pendifinisian yang suatu kelembaban uap air yang terkandung dalam udara.

Pinout:

Grafik:

6. IC 7482

Pinout:

Karakteristik :

Tabel Kebenaran

IC 7482 adalah 4-bit binary adder/subtractor yang merupakan bagian dari keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) seri 7400. IC ini digunakan untuk melakukan operasi penjumlahan atau pengurangan dua buah bilangan biner 4-bit. Komponen ini memiliki dua masukan data 4-bit (A dan B), satu input carry-in (C_in), dan satu output carry-out (C_out). Operasi dasar dari IC 7482 bergantung pada kondisi sinyal carry-in—jika C_in = 0, maka IC akan melakukan penjumlahan; jika C_in = 1, maka operasi yang dilakukan adalah pengurangan (dengan prinsip komplemen dua).

Rumus : S = A1 + A2 + C0

10. IC 74192

Pinout

Truth Table

Counter UP sinkron adalah jenis pencacah digital yang menghitung secara naik (increment) dan seluruh flip-flop di dalamnya dipicu secara bersamaan (sinkron) oleh sinyal clock. Berbeda dengan counter asinkron (ripple counter), pada counter sinkron semua flip-flop dikendalikan oleh clock yang sama sehingga menghasilkan waktu propagasi (delay) yang lebih kecil dan kinerja yang lebih cepat serta stabil. Dalam counter UP, keluaran dari rangkaian bertambah satu setiap kali pulsa clock masuk. Logika pengendali biasanya berupa kombinasi gerbang logika seperti AND yang menentukan kapan flip-flop berikutnya harus toggle (berubah keadaan). Sebagai contoh, pada counter 4-bit, flip-flop pertama (LSB) selalu toggle setiap clock, flip-flop kedua toggle saat flip-flop pertama bernilai HIGH, dan seterusnya. Rangkaian ini banyak digunakan dalam sistem digital seperti pencacah waktu, pembagi frekuensi, dan sistem kontrol digital lainnya.

Timing diagram IC 74192 menggambarkan hubungan waktu antara sinyal input, clock, dan output dari counter up/down sinkron ini. Untuk membacanya, pertama-tama perhatikan sumbu horizontal yang menunjukkan waktu, sedangkan sumbu vertikal menampilkan level logika (HIGH atau LOW) dari masing-masing sinyal. Sinyal-sinyal penting yang perlu diamati adalah pulsa clock, input COUNT UP (CU), COUNT DOWN (CD), dan output Q0–Q3 (bit-bit biner keluaran). Saat sinyal CU aktif (biasanya LOW aktif) dan ada transisi naik (rising edge) pada clock, maka nilai output akan bertambah. Sebaliknya, jika CD aktif dan ada rising edge pada clock, maka nilai output akan berkurang. Perhatikan juga sinyal BORROW dan CARRY yang menunjukkan apakah counter mencapai batas bawah atau atas. Dengan memperhatikan timing diagram, kita bisa mengetahui urutan perubahan output akibat sinyal input tertentu dan memastikan bahwa counter bekerja sesuai fungsinya, baik saat menghitung naik (UP) maupun turun (DOWN).

11. IC 7447

Pin Out

Logic Diagram

Truth Table

IC 7447 adalah BCD to 7-Segment Decoder/Driver yang dirancang untuk mengubah input bilangan biner desimal (BCD) 4-bit menjadi sinyal output yang dapat menyalakan tampilan 7-segment display jenis common anode. Empat input data biner yaitu A, B, C, dan D mewakili bilangan biner 0000 sampai 1001 (0–9 desimal). Ketika salah satu kombinasi BCD dimasukkan ke input IC 7447, IC ini akan menghasilkan output logika aktif-low (logika 0) pada masing-masing segmen (a–g) dari 7-segment display untuk menampilkan angka desimal yang sesuai. IC ini juga memiliki pin kontrol tambahan seperti BI (Blanking Input), RBI (Ripple Blanking Input), dan LT (Lamp Test) yang berguna untuk aplikasi tertentu seperti mematikan tampilan atau menguji semua segmen. Perlu diperhatikan bahwa IC 7447 hanya dapat menampilkan angka 0 sampai 9; input biner di luar rentang tersebut akan menghasilkan output yang tidak valid atau tidak sesuai. Dengan kemampuan dekodernya, IC 7447 banyak digunakan dalam sistem digital untuk mengkonversi bilangan biner menjadi tampilan angka desimal yang dapat dilihat secara langsung melalui display 7-segmen.

12. Potensiometer

Pinout:

Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :

1. Penyapu atau disebut juga dengan Wiper

2. Element Resistif

3. Terminal

Jenis-jenis Potensiometer

Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.
Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.
Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

Fungsi-fungsi Potensiometer

1. Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.

2. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

3. Sebagai Pembagi Tegangan

4. Aplikasi Switch TRIAC

5. Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser

6. Sebagai Pengendali Level Sinyal

13. Gerbang XOR

Pin Out :

Gerbang XOR (kadang-kadang EOR , atau EXOR dan diucapkan sebagai Exclusive OR ) adalah gerbang logika digital yang memberikan keluaran benar (1 atau TINGGI) ketika jumlah masukan benar ganjil. Gerbang XOR menerapkan logika eksklusif atau ( $\npanah kiri kanan$ ) dari logika matematika ; artinya, keluaran benar dihasilkan jika satu, dan hanya satu, masukan gerbang bernilai benar. Jika kedua masukan salah (0/RENDAH) atau keduanya benar, keluaran salah dihasilkan. XOR merepresentasikan fungsi pertidaksamaan, yaitu, keluaran bernilai benar jika masukannya tidak sama, jika tidak, keluarannya salah. Cara untuk mengingat XOR adalah "harus memiliki salah satu tetapi tidak keduanya".
Gerbang XOR dapat berfungsi sebagai "inverter terprogram" di mana satu masukan menentukan apakah akan membalikkan masukan lainnya, atau hanya meneruskannya tanpa perubahan. Oleh karena itu, gerbang ini berfungsi sebagai inverter (gerbang NOT) yang dapat diaktifkan atau dinonaktifkan oleh sakelar.
XOR juga dapat dipandang sebagai penjumlahan modulo 2. Oleh karena itu, gerbang XOR digunakan untuk mengimplementasikan penjumlahan biner di komputer. Half-adder terdiri dari gerbang XOR dan gerbang AND . Gerbang ini juga digunakan dalam pengurang dan pembanding .
Ekspresi aljabar ${\gaya tampilan A\cdot {\garis atas {B}}+{\garis atas {A}}\cdot B}$ atau ${\gaya tampilan (A+B)\cdot ({\garis atas {A}}+{\garis atas {B}})}$ atau $(A+B)\cdot {\overline {(A\cdot B)}}$ atau ${\gaya tampilan A\oplus B}$ semuanya mewakili gerbang XOR dengan masukan A dan B. Perilaku XOR dirangkum dalam tabel kebenaran yang ditunjukkan di sebelah kanan.
Truth Tble :

Konfigurasi Pin :

Konfigurasi gerbang XOR (Exclusive OR) adalah konfigurasi logika digital yang menghasilkan output tinggi (1) hanya jika jumlah input bernilai tinggi ganjil, atau lebih tepatnya berbeda. Gerbang ini sering digunakan dalam rangkaian penjumlah (adder), pembanding, dan pengacak data.

14. Gerbang OR 4 Inputan

Pin Out:

Gerbang logika OR adalah salah satu gerbang dasar dalam sistem logika digital yang berfungsi untuk menghasilkan output bernilai tinggi (1) jika salah satu atau lebih dari inputnya bernilai tinggi. Untuk gerbang OR dengan 4 inputan, prinsip kerjanya masih sama seperti gerbang OR biasa, hanya saja jumlah input yang diperhitungkan lebih banyak, yaitu A, B, C, dan D. Secara matematis, fungsi logikanya dapat ditulis sebagai:

Y = A + B + C + D

Simbol "+" di sini mewakili operasi logika OR, bukan penjumlahan aritmatika. Output dari gerbang OR 4 input akan bernilai 1 jika minimal satu dari A, B, C, atau D bernilai 1, dan akan bernilai 0 hanya jika keempat input bernilai 0 secara bersamaan. Gerbang OR digunakan secara luas dalam sistem digital, terutama dalam pembuatan keputusan logika, seperti rangkaian alarm, sistem kontrol, maupun deteksi sinyal aktif. Dalam praktiknya, IC logika seperti 7432 umumnya menyediakan gerbang OR 2 input, namun untuk membuat gerbang OR 4 input, dua atau lebih gerbang OR dapat dirangkai secara berurutan (bertingkat) untuk menggabungkan keempat sinyal input menjadi satu output logis.

Truth Tble :

Konfigurasi :

Output Y dari konfigurasi di atas adalah:

$Y = (A + B) + (C + D)$

Karena operasi OR bersifat asosiatif, maka hasilnya tetap:

$Y = A + B + C + D$

15. Transistor NPN

Pinout:

Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolekto

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor.

Rumus-rumus transistor:

Konfigurasi Transistor:

Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.

Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT dimasukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.

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.

Pemberian bias
Ada beberapa macam rangkaian pemberian bias, yaitu:

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.

16. Transistor PNP

Pin Out :

Karakteristik

Transistor PNP adalah salah satu jenis transistor bipolar (Bipolar Junction Transistor/BJT) yang terdiri dari dua lapisan semikonduktor tipe-P yang mengapit satu lapisan semikonduktor tipe-N. Ketiga terminal pada transistor PNP disebut emitter (E), base (B), dan collector (C). Pada transistor jenis ini, arus utama mengalir dari emitter ke collector, dan arus basis mengalir ke luar dari terminal basis, berlawanan arah dengan arus pada transistor NPN. Transistor PNP aktif (ON) jika tegangan basis lebih rendah dari tegangan emitter sekitar 0,7 volt. Dalam kondisi ini, junction emitter-base dalam keadaan forward bias, sedangkan junction collector-base reverse bias, memungkinkan aliran arus dari emitter ke collector. Transistor PNP sering digunakan dalam konfigurasi rangkaian sebagai saklar atau penguat, tergantung pada kebutuhan aplikasi. Salah satu keunggulan transistor PNP adalah kemampuannya untuk mengalirkan arus saat sinyal kontrol pada basis berada pada level tegangan yang lebih rendah dari emitter, yang berguna dalam sistem dengan logika tegangan negatif atau untuk mengontrol beban yang terhubung ke sisi positif catu daya.

17. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

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)

Konfigurasi:

18. 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.

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).

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.

Grafik Respon:

pinout:

19. Op Amp

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.

Simbol

Konfigurasi pin:

Karakteristik IC OpAmp

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

Voltage Flowers

Voltage Flower

Detektor Non Inverting

Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 78.

Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan +Vref = V2 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo ( V o (max) = ± V sat = (V1-V2)) dengan simulasi multisim adalah seperti gambar 79

Detektor Inverting

Rumus:

Komparator

Rumus:

Bentuk Gelombang