[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Gambar Rangkaian

5. Prinsip Kerja

6. Video 

7. Download File

1. Tujuan [back]

    1. Melengkapi Tugas Besar Mata Kuliah Sensor

    2. Memberi informasi kegunaan sensor

    3. Memahami penerapan sensor pada sistem pengendalian kualitas limbah industri pupuk

2. Komponen [back]

3. Dasar Teori [back]

4. Gambar Rangkaian  [back]

5. Prinsip Kerja [back]

6. Video [back]

7. Download File [back]

1. Download File Rangkaian di sini

2. Download Video Simulasi di sini

3. Download Datasheet IC 74HC283 disini

Continue Reading →

UAS Soal 1

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Gambar Rangkaian

5. Prinsip Kerja

6. Video 

7. Download File

1. Tujuan [back]

    1. Melengkapi Tugas Besar Mata Kuliah Sensor

    2. Memberi informasi kegunaan sensor

    3. Memahami penerapan sensor pada sistem pengendalian kualitas limbah industri pupuk

2. Komponen [back]

    a. Alat

        1). Baterai

               

     Spesifikasi

         2). Voltmeter

        

        3). Power Supply

    b. Bahan

       1. Resistor

            Datasheet resistor

    

2. Transistor NPN

Spesifikasi

3. 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

4. Dioda

5. LED

                         

 

6. OP-AMP

7. Motor DC

                Spesifikasi Motor DC

  8. Buzzer

                                                        

Buzzer Features and Specifications

• Rated Voltage: 6V DC
• Operating Voltage: 4-8V DC
• Rated current: <30mA
• Sound Type: Continuous Beep
• Resonant Frequency: ~2300 Hz 
• Small and neat sealed package
• Breadboard and Perf board friendly

 9.  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  

10 Segment Anoda

A. Spesifikasi

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

11. Counter (IC 74193)

 Spesifikasi

• 4-bit presettable synchronous up/down counter.
• It has an individual Preset input Pin by using this we can load any count and start the counting from that loaded number.
• Cascading can be used to design mod-n counter (where n = 0, 1, 2, 3,…………., infinity).
• Modulo-16 counter (However the counting is not limited to 16 we can increase the counting by cascading two or more IC74193).
• Low Power . . . 95 mW Typical Dissipation.
• High Speed . . . 40 MHz Typical Count Frequency.
• Input Clamp Diodes Limit High-Speed Termination Effects.

12.  POT- HG

Spesifikasi

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

13) induktor

A. Spesifikasi

• 11.2 x 11.2 x 9.0mm maximum surface mount package

• Ferrite core material 

• High current carrying capacity, low core losses 

• Controlled DCR tolerance for sensing circuits 

• Inductance range from 205nH to 950nH 

• Current range from 11.5 to 69 amps 

• Frequency range up to 2MHz

• Storage temperature range (component): -40 °C to +125 °C 

• Operating temperature range: -40 °C to +125 °C (ambient plus self-temperature rise) 

• Solder reflow temperature: J-STD-020 (latest revision) compliant

14) Kapasitor A700D107M006ATE018

A. Spesifikasi

• ESR: 6mΩ to 70mΩ
• Voltage: 2V to 16V
• Capacitance: 6.8µF to 470µF
• Operating Temperature: -55°C to 125°C
• Polymer cathode technology
• High frequency capacitance retention
• Non-ignition failure mode
• 100% accelerated steady state aging
• 100% surge current tested
• Volumetric efficiency
• Self-healing mechanism
• EIA standard case sizes

15) Sensor suhu

Rentang Suhu Operasional:

• LM35C: -40°C hingga +110°C.
• LM35D: 0°C hingga +100°C.

Output Tegangan:

• Linear: 10 mV/°C.
• Contoh: Pada suhu 25°C, output adalah 250 mV.

Akurasi:

• ±0.5°C (pada 25°C).
• Maksimum ±1°C di sebagian besar rentang operasional.

Tegangan Operasi:

• 4 V hingga 30 V DC.

Respon Cepat:

• Waktu respons tipikal: <10 ms untuk perubahan suhu.

Arus yang Dikonsumsi:

• Rata-rata: 60 µA (sangat hemat daya).

    

16). Sensor water

Tegangan Operasi: 3.3V - 5V DC (umumnya digunakan 5V).

Konsumsi Arus: < 20 mA.

Output: Output analog atau digital.

Pin: Tiga pin (VCC, GND, OUT).

• VCC: Terhubung ke tegangan positif (biasanya 5V).
• GND: Terhubung ke ground.
• OUT: Output analog atau digital yang terhubung ke pin input Arduino.

17). Sensor turbidity

• Rentang Pengukuran:

  • 0 hingga 1000 NTU (Nephelometric Turbidity Units) atau lebih, tergantung model.

• Resolusi:

  • Biasanya 1 NTU atau lebih kecil (tergantung sensitivitas sensor).

• Akurasi:

  • ±5% dari pembacaan atau ±2 NTU, mana yang lebih besar.

• Sumber Cahaya:

  • LED inframerah atau laser dioda.
  • Panjang gelombang: 850 nm (untuk LED inframerah).

• Tegangan Operasi:

  • 3.3V atau 5V DC (untuk modul sensor berbasis mikrokontroler).

• Keluaran Sensor:

  • Analog (tegangan proporsional dengan tingkat kekeruhan).
  • Digital (I2C atau RS485 untuk sensor industri).

• Suhu Operasional:

  • Biasanya 0°C hingga 50°C (tergantung model).

• Bahan Sensor:

  • Biasanya terbuat dari plastik ABS atau stainless steel untuk aplikasi industri.

18).  Sensor TDS

Rentang Pengukuran:

• 0 hingga 1,000 ppm (sensor standar).
• Hingga 10,000 ppm atau lebih untuk sensor skala industri.

Akurasi:

• ±10 ppm atau ±2% dari pembacaan.

Resolusi:

• 1 ppm (standar).

Tegangan Operasi:

• 3.3V atau 5V DC (untuk modul berbasis mikrokontroler).

Output Sensor:

• Analog (tegangan proporsional dengan nilai TDS).
• Digital (I2C, UART, atau RS485 pada sensor industri).

Suhu Operasional:

• Biasanya 0°C hingga 60°C.

Material Probe:

• Stainless steel atau titanium (untuk daya tahan dalam cairan korosif).

19).  Sensor dissolved oxygen

Rentang Pengukuran:

• 0 hingga 20 mg/L atau 0 hingga 200% saturasi.

Resolusi:

• 0.01 mg/L atau 0.1% saturasi.

Akurasi:

• ±0.1 mg/L pada suhu standar.

Output Sensor:

• Analog (tegangan atau arus).
• Digital (RS485, Modbus, atau I2C).

Tegangan Operasi:

• 5V atau 12–24V DC (tergantung tipe sensor).Suhu Operasional:

• Biasanya 0°C hingga 50°C (untuk sensor standar).
• Hingga 85°C untuk sensor industri.

Material Sensor:

• Membran berbahan Teflon atau silikon.
• Bodi stainless steel atau plastik tahan korosi

20).  Sensor PH

Rentang Pengukuran:

• 0 hingga 14 pH.

Resolusi:

• 0.01 pH (standar).

Akurasi:

• ±0.1 pH atau lebih baik (tergantung model).

Tegangan Operasi:

• Biasanya 3.3V atau 5V untuk modul sensor berbasis mikrokontroler.

Output Sensor:

• Analog (tegangan proporsional dengan pH).
• Digital (RS485, Modbus, atau I2C untuk sensor industri).

Suhu Operasional:

• Biasanya 0°C hingga 60°C (untuk sensor standar).
• Sensor industri dapat bekerja hingga 100°C dengan kompensasi suhu.

Material Elektroda:

• Kaca khusus tahan terhadap larutan korosif.
• Bodi pelindung berbahan plastik atau stainless steel untuk aplikasi berat

20).  Sensor Gas

Jenis Gas yang Terdeteksi:

• Amonia (NH₃)
• Hidrogen Sulfida (H₂S)
• Metana (CH₄)
• Karbon Dioksida (CO₂)
• Gas Berbahaya Lainnya

Rentang Pengukuran:

• Biasanya 0–1000 ppm untuk gas beracun seperti H₂S dan NH₃.
• 0–5% atau lebih untuk gas mudah terbakar seperti CH₄.

Resolusi:

• 1 ppm untuk gas beracun.
• 0.01% untuk gas mudah terbakar.

Tegangan Operasi:

• 3.3V atau 5V untuk sensor standar.
• 12–24V DC untuk sensor industri.

Output Sensor:

• Analog (tegangan atau arus).
• Digital (RS485, Modbus, atau I2C).

Suhu Operasional:

• Biasanya -20°C hingga 50°C.
• Sensor industri dapat bekerja hingga 85°C.

3. Dasar Teori [back]

• 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 : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

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

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = 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

•  Induktor

    Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah Induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday.

    Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian Elektronika adalah huruf “L”.

Simbol Induktor

Berikut ini adalah Simbol-simbol Induktor :

Simbol Induktor di proteus :

    Nilai Induktansi sebuah Induktor (Coil) tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah :

1. Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya
2. Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya
3. Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti Udara, Besi ataupun Ferit.
4. Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek inductor (Koil) tersebut semakin tinggi induktansinya.

Jenis-jenis Induktor (Coil)
    Berdasarkan bentuk dan bahan inti-nya, Induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :

1. Air Core Inductor – Menggunakan Udara sebagai Intinya
2. Iron Core Inductor – Menggunakan bahan Besi sebagai Intinya
3. Ferrite Core Inductor – Menggunakan bahan Ferit sebagai Intinya
4. Torroidal Core Inductor – Menggunakan Inti yang berbentuk O Ring (bentuk Donat)
5. Laminated Core Induction – Menggunakan Inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan logam yang ditempelkan secara paralel. Masing-masing lempengan logam diberikan Isolator.
6. Variable Inductor – Induktor yang nilai induktansinya dapat diatur sesuai dengan keinginan. Inti dari Variable Inductor pada umumnya terbuat dari bahan Ferit yang dapat diputar-putar.
7. Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya

    Fungsi-fungsi Induktor atau Coil diantaranya adalah dapat menyimpan arus listrik dalam medan magnet, menapis (Filter) Frekuensi tertentu, menahan arus bolak-balik (AC), meneruskan arus searah (DC) dan pembangkit getaran serta melipatgandakan tegangan.

Berdasarkan Fungsi diatas, Induktor atau Coil ini pada umumnya diaplikasikan :

1. Sebagai Filter dalam Rangkaian yang berkaitan dengan Frekuensi
2. Transformator (Transformer)
3. Motor Listrik
4. Solenoid
5. Relay
6. Speaker
7. Microphone

• Kapasitor

    Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.

    → Cara menghitung kapasitor:

• Untuk menghitung nilai kapasitor elektrolit nilainya telah tertera pada komponen

• Untuk menghitung nilai kapasitor keramik, kertas, dan kapasitor non-polaritas lainnya adalah sebagai berikut:
• Contoh:
• Kode : 473Z
• Nilai Kapasitor = 47 x 103
• Nilai Kapasitor = 47 x 1000
• Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF

• Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :

  B = 0.10pF
  C = 0.25pF
  D = 0.5pF
  E = 0.5%
  F = 1%
  G= 2%
  H = 3%
  J = 5%
  K = 10%
  M = 20%
  Z = + 80% dan -20%

    → Spesifikasi Kapasitor:

• Bahan dielektrika : cairan elektrolit
• Rentang nilai kapasitansi yang tersedia : 0,01uF hingga 10000uF
• Rentang nilai tegangan kerja maksimal : 16 V sampai 450 V
• Suhu maksimum : 105° C
• Jenis : kapasitor polar

    → Paralel dan Seri Kapasitor:

   

    → Grafik Pengisian dan Pengosongan kapasitor:

• 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 :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = 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.

 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.

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

                    

• OP-AMP

Simbol 

 

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

 

 

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

                                                                           

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
  

Inverting Amplifier

 Rumus:

NonInverting

 Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

• 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"

• 7 Segment Anoda   

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

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

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

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

• Counter (IC 74193)

Pin	Description
CPU	Count up clock pulse input
CPD	Count down clock pulse input
MR	Asynchronous Master Reset(Clear) input
PL̅	Asynchronous Parallel Load(Active Low) Input
TCU	Terminal count Up(Carry) output
TCD	Terminal count Down(Borrow) output
A,B,C, & D	Preset Inputs(Parallel Data Inputs)
Qn	Flip-Flop Outputs

Functional Description of IC74193:

• The flip-flop output pins are Qn(Qa, Qb, Qc, & Qd).
• The A, B, C, & D are the preset pins whatever count will be loaded to the preset pins will reflect as flip-flop output

CPU & CPD Clock Terminal:

• For Up counters, the CPU(count up) is connected with clock signals and CPD is connected to logic high(5V).
• And Similarly, for the down counter, the CPD is connected to clock signals, and the CPU is connected to logic high(5V). The below figures are the diagrammatic representation for the Up/Down Counter.

Master Reset(MR):

• The Master Reset(MR) terminal is used to reset the IC or to clear the IC output by applying a high signal.
• A HIGH signal on the Master Reset input will disable the preset gates, override both Clock inputs, and latch each Q output in the LOW state. If one of the Clock inputs is LOW during and after a reset or load operation, the next LOW-to-HIGH transition of that Clock will be interpreted as a legitimate signal and will be counted.

Parallel Load(PL)

• The Parallel Load(PL) is an active-low input pin this is used to load data into the IC. 
• Each circuit has an asynchronous parallel load capability permitting the counter to be preset.
• When the Parallel Load (PL) and the Master Reset (MR) inputs are LOW, information present on the Parallel Data inputs (A, B, C, D) is loaded into the
  counter and appears on the outputs regardless of the conditions of the clock inputs.

Terminal Count Up(TCU) and Terminal Count Down(TCD):

• Terminal Count Up(TCU) and Terminal Count Down(TCD) are also active low output pins, the output is always High, it goes Low once IC reaches too its max & min count.
• When a circuit has reached the maximum count state (9 for the LS192, 15 for the LS193), the next HIGH-to-LOW transition of the Count Up Clock will cause TCU to go LOW. TCU will stay LOW until CPU goes HIGH again, thus effectively repeating the Count Up Clock, but delayed by two gate delays.
• Similarly, the TCD output will go LOW when the circuit is in the zero states and the Count Down Clock goes LOW.
• Since the TC outputs repeat the clock waveforms, they can be used as the clock input signals to the next higher-order circuit in a multistage counter.
• The truth table for these pins is given in the below table.

• Light Emitting Code (LED)

  Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

    Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

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

• 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.

• Voltmeter

Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

• Ground

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

• Baterai

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable). Baterai simbol seperti gambar di bawah ini:

Gambar Simbol Baterai

• 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

•  Gerbang Logika AND 

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

4. Gambar Rangkaian  [back]

5. Prinsip Kerja [back]

1. Sensor Dissolved Oxygen (DO)

Fungsi: Mengukur kadar oksigen terlarut dalam air.

• Prinsip Kerja: Sensor DO bekerja berdasarkan prinsip elektrokimia atau optik. Saat oksigen terlarut bersentuhan dengan membran sensor, terjadi reaksi kimia atau perubahan intensitas cahaya (untuk tipe optik), menghasilkan sinyal listrik.
• Aksi Kendali:
• Jika kadar oksigen terlalu rendah (misalnya <3 mg/L), sistem akan mengaktifkan aerator atau pompa oksigen.
• Jika terlalu tinggi, aerator akan dimatikan untuk menghemat energi.

2. Sensor Suhu

Fungsi: Memantau suhu air limbah.

• Prinsip Kerja: Sensor seperti LM35 mendeteksi perubahan suhu dan mengubahnya menjadi tegangan proporsional.
• Aksi Kendali:
• Jika suhu terlalu tinggi (misalnya >40°C), sistem akan menambahkan air dingin atau memperlambat proses reaksi yang menghasilkan panas.
• Jika suhu terlalu rendah, pemanas dapat diaktifkan (jika diperlukan).

3. Sensor pH

Fungsi: Mengukur tingkat keasaman atau kebasaan air limbah.

• Prinsip Kerja: Elektroda pH mendeteksi ion hidrogen ($H^{+}$) di air, menghasilkan tegangan proporsional dengan nilai pH.
• Aksi Kendali:
• Jika pH terlalu rendah (<6), sistem akan menambahkan larutan basa seperti NaOH.
• Jika pH terlalu tinggi (>9), larutan asam seperti H₂SO₄ ditambahkan.

4. Sensor Gas

Fungsi: Mendeteksi gas beracun atau mudah terbakar seperti amonia (NH₃), hidrogen sulfida (H₂S), atau metana (CH₄).

• Prinsip Kerja: Sensor semikonduktor (seperti MQ-135) mengukur perubahan resistansi bahan sensitif saat terkena gas tertentu, menghasilkan sinyal tegangan.
• Aksi Kendali:
• Jika konsentrasi gas seperti H₂S atau NH₃ melebihi ambang batas (misalnya >10 ppm), sistem akan mengaktifkan ventilasi atau alarm peringatan.

5. Sensor Turbidity

Fungsi: Mengukur tingkat kekeruhan air untuk menentukan jumlah partikel tersuspensi.

• Prinsip Kerja: Sensor menggunakan LED dan fotodetektor untuk mengukur intensitas cahaya yang tersebar oleh partikel di air. Semakin banyak partikel, semakin tinggi tingkat kekeruhan.
• Aksi Kendali:
• Jika kekeruhan tinggi (>50 NTU), sistem akan mengaktifkan filter atau proses sedimentasi tambahan.

6. Sensor Total Dissolved Solids (TDS)

Fungsi: Mengukur jumlah padatan terlarut dalam air, seperti garam dan mineral.

• Prinsip Kerja: Sensor TDS menghitung konduktivitas listrik air dan mengonversinya menjadi konsentrasi TDS dalam ppm (parts per million).
• Aksi Kendali:
• Jika TDS terlalu tinggi (>500 ppm), air limbah akan diarahkan ke unit pengolahan tambahan, seperti reverse osmosis atau ion exchange.

7. Sensor Pelampung (Float Switch)

• Prinsip Kerja:
  • Sensor water level dipasang di tangki limbah. Sensor ini memantau ketinggian air secara terus-menerus dan mengirimkan data ke sistem kontrol.
• Pada tangki Penampungan Limbah Mengontrol level air untuk mencegah meluapnya cairan limbah berbahaya.

6. Video [back]

Video anilisis limbah pada industri pupuk

7. Download File [back]

   Download HTML [klik]

    Download File Rangkaian [klik]

    Download Video Rangkaian [klik]

    Download Datasheet Resistor [klik]

    Download Datasheet Transistor NPN [klik]

    Download Datasheet Opamp [klik]

    Download Datasheet Potensiometer [klik]

    Download Datasheet Dioda [klik]

    Download Datasheet LED [klik]

    Download Datasheet Relay [klik]

    Download Datasheet Motor DC [klik]

    Download Datasheet Baterai [klik]

    Download Datasheet 7432 (gerbang OR) [klik]

    Download Datasheet 7447 [klik]

    Download Datasheet 4555 [klik]

Continue Reading →