APLIKASI FLIP-FLOP

 

 APLIKASI FLIP-FLOP

 "Mesin Eskrim Otomatis"

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prosedur Percobaan

5. Video

6. Soal

7.Download 

1.Tujuan[kembali]

1. mengetahui bentuk rangkaian aplikasi flip-flop
2. Memahami prinsip kerja dari aplikasi flip-flop dengan judul mesin eskrim otomatis menggunakan sensor touch, PIR, infrared, dan LM35

2. Alat dan Bahan[kembali]

ALAT

        1. Power Supply

Spesifikasi :

1. 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).

2. 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.

3. 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.

        2. Voltmeter DC

Spesifikasi :

1. 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

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Jenis input: Voltmeter dapat dirancang untuk mengukur tegangan searah (DC) atau tegangan bolak-balik (AC). Beberapa voltmeter juga dapat mengukur kedua jenis tegangan.

        3. Battery

Spesifikasi :

- 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. Input current: dc 14a

- Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s

- Ukuran: 126x115x49mm

- Berat: 460gr

BAHAN

        1. Resistor

Spesifikasi :

Resistance (ohms)          : 10K, 500K

Power (Watts)                 : 0.25W, 1/4W

Tolerance                        : -+ 5%

Packaging                       : Bulk

Composition                    : Carbon Film

Temperature Coefficient  : 350 ppm/C

Lead free status              : Lead free

RoHS status                    : RoHS Compliant

        2. Dioda

Spesifikasi :

- Package Type                            : Available in DO-41 & SMD package

- Diode TYpe                                : Silicon rectifier general usage diode

- Max repetitive reverse voltage   : 1000 volts

- Average Fwd Current                 : 1000 mA

- Non-repetitive max Fwd current : 30A

- Max power disipation                 : 3 W

- Max storage & operating temperature should be : -55 to +175 Centigrade

        3. Transistor

Spesifikasi :

- Jenis Paket: TO-92

- Jenis Transistor: NPN

- Arus Kolektor Maks (IC): 100mA

- Tegangan Kolektor-Emitor Maks (VCE): 45V

- Tegangan Kolektor-Basis Maks (VCB): 50V

- Tegangan Basis Emitor Maks (VEBO): 6V

- Disipasi Kolektor Maks (Pc): 500 miliWatt

- Frekuensi Transisi Maks (ft): 300 MHz

- Penguatan Arus DC Minimum & Maksimum (hFE): 110 – 800

- Penyimpanan Maks & Suhu Pengoperasian Harus: -65 hingga +150 Celcius

        4. D Flip-Flop

spesifikasi

Tabel kebenaran

        5. Relay

Spesifikasi :

- Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

- Arus pemicu 70mA

- Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V

- Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V

- Switching maksimum

        6. Motor DC

Spesifikasi

- Standard 130 Type DC motor

- Operating Voltage: 4.5V to 9V

- Recommended/Rated Voltage: 6V

- Current at No load: 70mA (max)

- No-load Speed: 9000 rpm

- Loaded current: 250mA (approx)

- Rated Load: 10g*cm

- Motor Size: 27.5mm x 20mm x 15mm

- Weight: 17 grams

        7. OP-Amp LM741

 

(Inverting Amplifier)

(Non Inverting Amplifier)

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)

- Karakteristik tidak berubah dengan suhu)

- Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)

        8. Gerbang NOT (inverter)

        9. Potensiometer

Spesifikasi

- Standard 130 Type DC motor

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.).

        10. LED

Spesifikasi

- Superior weather resistance

- 5mm Round Standard Directivity

- UV Resistant Eproxy

- Forward Current (IF): 30mA

- Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V

- Reverse Voltage: 5V

- Operating Temperature: -30℃ to +85℃

- Storage Temperature: -40℃ to +100℃

- Luminous Intensity: 20mcd

Konfigurasi Pin

- Pin 1 : Positive terminal of LED

- Pin 2 : Negative terminal of LED

       11. Gerbang AND

spesifikasi :

IC 7411 memiliki 3 gerbang AND dengan tida input dari keluarga transistor

        12. Sensor PIR

Spesifikasi

- Tegangan: 5V-20V

- Konsumsi daya: 65 mA

- TTL output: 3,3 V, 0V

- Waktu tunda: dapat disesuaikan (.3->5 menit)

- Waktu penguncian: 0,2 detik

- Metode pemicu: l - nonaktifkan pemicu berulang, H aktifkan pemicu berulang

- Rentang penginderaan: kurang dari 120 derajat, dalam jarak 7 meter

- Suhu: -15 ° ~ 70

- Dimensi: 32*24 mm, jarak antara sekrup 28mm, M2, Dimensi lensa diameter: 23mm

        13. Sensor Touch

Spesifikasi

- 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

  14. Sensor Infrared

Spesifikasi

 14. Sensor LM35

Spesifikasi

3. Dasar Teori[kembali]

        1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor 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 (V = I.R ).

Cara menghitung nilai resistor

Perhitungan untuk resistor dengan 4 gelang warna

- Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-1 (pertama)

- Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-2

- Masukkan Jumlah nol dari kode warna gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n)

- Gelang ke 4 merupakan toleransi dari nilai resistor tersebut

        2. Diode

Cara kerja dioda sendiri dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

- 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

- Kondisi 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.

- Kondisi 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.

        3. Transistor

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: 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

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Karakteristik Output

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

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: 

 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.

        4. Sensor Touch

Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

1) Sensor Kapasitif

Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat. Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

2) Sensor resistif

sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan. Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening). Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

Konfigurasi

Grafik respon

  

        5. Sensor PIR

Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR dapat merespon perubahan- perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia.

Simbol PIR Sensor :

Grafik respon sensor

        6. Sensor Infrared

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Grafik respon sensor

        7. Sensor LM35

LM35 adalah sebuah sensor suhu analog yang umum digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik. Sensor ini dapat mengukur suhu sekitar dengan tingkat akurasi yang tinggi. LM35 memberikan keluaran tegangan linier yang berhubungan langsung dengan suhu yang diukur.

Sensor LM35 menggunakan prinsip perubahan tegangan suhu yang diukur. Tegangan keluaran sensor ini berubah sebesar 10mV per derajat Celcius (mV/°C). Misalnya, jika suhu yang diukur adalah 25°C, maka tegangan keluaran sensor akan sebesar 250mV.

Grafik respon sensor

            8. 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 :

           9. Buzzer

                                    

Kata buzzer sebetulnya berasal dari Bahasa Inggris, artinya bel, lonceng, atau alarm. Sedangkan pengertian buzzer secara harfiah adalah alat yang digunakan untuk atau dimanfaatkan untuk menyampaikan dan menyebarluaskan pengumuman. Jadi pada bagian ini buzzer digunakan sebagai output yaitu sebagai penanda atau sebagai bel peringatan.

        10.  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. 

        11. 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.

            12. 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)

            13. 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).

4. Prosedur Percobaan[kembali]

        a. Prosedur Percobaan

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

3. Cari komponen yang diperlukan di library proteus

4. Rangkailah Rangkaian sesuai dengan gambar dibawah

5. jika ingin mensimulasikan jangan lupa masukkan library sensor touch, sensor PIR, sensor Infrared dan sensor LMM35

6.Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup/berputar (motor dc) maka rangkaian bisa digunakan.

        b. Rangkaian

        c. Prinsip kerja

- Sensor PIR

    Ketika sensor PIR mendeteksi adanya wadah es krim, maka sensor PIR akan berlogika 1 “HIGH”. Keluaran tegangan dari sensor sebesar +5V yang mana di teruskan ke clock dari D Flip-flop yang mana Clock pada D Flip-flop disini aktif tinggi “HIGH”. Outputan darisensor PIR juga di umpankan ke kaki SET dari D Flip-flop, sehingga SET disini berlogika 1 “HIGH” dan kaki RESET dihubungkan ke ground sehingga RESET disini akan berlogika 0 “LOW”. Untuk inputan D-nya merupakan umpan balik dari keluaran logika pada output -Q yang mana nilai logika keluarannya yaitu berlogika 1 “HIGH”. Keluaran dari output Q berlogika 0 “LOW” dihubungkan ke inverter, pada inverter terjadi pembalikan logika sehingga kealuaran logikanya menjadi 1 “HIGH” dan diteruskan ke salah satu inputan dari gerbang AND, dan keluaran dari –Q dihubungkan ke inputan dari gerbang AND yang mana inputannya akan berlogika 1 “HIGH”. Dikarenakan kedua kaki inputan dari gerbang AND berlogika 1 “HIGH”, maka keluaran logika dari gerbang AND akan berlogika 1 “HIGH” dan diteruskan ke penguat non-inverting. Tegangan yang masuk ke kaki non-inverting adalah 5V, kemudian akan dikuatkan sebesar 2x sehingga output opamp sebesar 10V, lalu dihambat oleh resistor sehingga tegangan yang masuk ke kaki base transistor adalah 0.84V, maka transistor aktif, maka arus mengalir dari kolektor ke emitter lalu berakhir di ground. Dikarenakan relay mendapat tegangan yang mencukupi maka relay aktif dan kaki relay berpindah ke kiri sehingga arus mengalir dari baterai ke motor DC dan resistor lalu LED, motor akan bergerak searah jarum jam dan tempat keluar es krim terbuka, kemudian terjadi pengisian es krim ke dalam wadah. Kemudian ketika sensor PIR tidak mendeteksi adanya wadah, maka tidak ada arus yang mengalir ke relay, relay berpindah ke kanan, motor bergerak berlawanan arah jarum jam, yang menandakan tempat keluar es krim tertutup, tidak terjadi pengisian es krim.

- Sensor Touch

Pada mesin eskrim terdapat 2 pilihan eskrim yaitu coklat dan matcha. saat seseorang memencet salah satu tombol pilihannya sehingga sensor touch akan aktif. saat sensor ini aktif maka tegangan akan mengalir dari power supply menuju ke vcc dan akan diumpankan ke R6 sehingga menghasilkan tegangan  sebesar 0.78 volt yang dapat mengaktifkan transistor. Saat transistor aktif maka tegangan dari vcc menuju kekaki kolektor dan emitor dan menuju ke ground. saat tegangan mengalir dari vcc maka akan menyebabkan relay switch dan tegangan mengalir ke decoder 4515 yang akan menjadi inputan tegangan bagi decoder. untuk inputan kaki A dan B akan diberi logicstate dimana kaki A akan memberikan pengaruh pada output Q1 dan input B memberikan pengaruh pada output Q2.

saat inputan A diberi logika 1 maka output Q1 akan menghasilkan logika 0 dan akan dibalikkan pada saat di gerbang not sehingga menghasilkan logika 1 dan tegangan akan mengalir ke transistor sehingga transistor aktif,. saat transistor aktif maka tegangan akan mengalir dari vcc menuju kolektor dan emitor dan menuju ground. saat tegangan melewati relay maka relay akan switch. lalu tegangan akan mengalir ke motor dan motor aktif dan eskrim coklat akan terpilih

saat inputan B diberi logika 1 maka output Q2 akan menghasilkan logika 0 dan akan dibalikkan pada saat di gerbang not sehingga menghasilkan logika 1 dan tegangan akan mengalir ke transistor sehingga transistor aktif,. saat transistor aktif maka tegangan akan mengalir dari vcc menuju kolektor dan emitor dan menuju ground. saat tegangan melewati relay maka relay akan switch. lalu tegangan akan mengalir ke motor dan motor aktif dan eskrim matcha akan terpilih.

- sensor infrared

    Selanjutnya, sensor infrared akan mendeteksi wadah es krim penuh, maka sensor infrared akan berlogika 1 "HIGH" dan sensor PIR akan berlogika 0. Keluaran tegangan dari sensor sebesar +5V yang mana di teruskan ke clock dari D Flip-flop yang mana Clock pada D Flip-flop disini aktif tinggi “HIGH”. Outputan dari sensor infrared juga di umpankan ke kaki SET dari D Flip-flop, sehingga SET disini berlogika 1 “HIGH” dan kaki RESET dihubungkan ke ground sehingga RESET disini akan berlogika 0 “LOW”. Untuk inputan D-nya merupakan umpan balik dari keluaran logika pada output -Q yang mana nilai logika keluarannya yaitu berlogika 1 “HIGH”. Keluaran dari output Q berlogika 0 “LOW” dihubungkan ke inverter, pada inverter terjadi pembalikan logika sehingga kealuaran logikanya menjadi 1 “HIGH” dan diteruskan ke salah satu inputan dari gerbang AND, dan keluaran dari –Q dihubungkan ke inputan dari gerbang AND yang mana inputannya akan berlogika 1 “HIGH”. Dikarenakan kedua kaki inputan dari gerbang AND berlogika 1 “HIGH”, maka keluaran logika dari gerbang AND akan berlogika 1 “HIGH” dan diteruskan ke penguat non-inverting. Tegangan yang masuk ke kaki non-inverting adalah 5V, kemudian akan dikuatkan sebesar 2x sehingga output opamp sebesar 10V, lalu dihambat oleh resistor sehingga tegangan yang masuk ke kaki base transistor adalah 0.84V, maka transistor aktif, maka arus mengalir dari kolektor ke emitter lalu berakhir di ground. Dikarenakan relay mendapat tegangan yang mencukupi maka relay aktif dan kaki relay berpindah ke kiri sehingga arus mengalir dari baterai ke buzzer dan LED, buzzer aktif dan LED menyala, menandakan es krim sudah penuh.

- sensor LM35

Saat sensor LM35 aktif (suu terdeteksi diatas 0 derajat celcius) maka tegangan dari power supply akan mengalir melewati vout dan akan diumpankan ke kaki non inverting op amp dan pada kaki invertingnya terhubung ke potensiometer yang berfungsi untuk mengatur tegangan masuk (diatur pada 0%). tegangan tadi akan diumpankan ke R12 sehingga terjadi pmbagi tegangan yang menghasilkan tegangan sebesar 0.87 volt yang dapat mengaktifkan transistor. saat transistor aktif maka tegangan mengalir dari vcc menuju kaki kolektor dan menuju emitor lalu ke round, tegangan tadi akan menyebabkan relay switch dan arus akan mengalir ke motor yang menyebabkan mesin eskrim akan aktif dan menurunkan suhu ke bawah 0 dearajt celcius sehiingga dapat membekukan eskrim kembali. 

5. Video[kembali]

- Video Simulasi

- Video Merangkai

6. Download[kembali]

simulasi rangkaian klik disini

Video Prinsip kerja klik disini

Video Merangkai klik disini

HTML klik disini

Datasheet sensor Infrared klik disini

Datasheet sensor touch klik disini

Datasheet sensor PIR klik disini

Datasheet sensor LM 35 klik disini

Datasheet resistor klik disini

Datasheet transistor NPN klik disini

Datasheet motor dc klik disini

Datasheet dioda klik disini

Datasheet relay klik disini

Datasheet op-amp LM741 klik disini

Datasheet D flip-flop klik disini

Datasheet Decoder 4515 klik disini

Datasheet inverter klik disini

Datasheet 7474 klik disini

Library sensor Infrared klik disini

Library sensor touch klik disini

Library sensor PIR klik disini

Library sensor LM35 klik disini