Aplikasi Mux Demux

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

Aplikasi Keamanan Masjid

1. Tujuan [Kembali]

Untuk memahami bagaimana sistem digital bekerja
Untuk memahami bagaimana mu x dan demux bekerja

2. Alat dan Bahan [Kembali]

Alat:

- Power Supply

Battery dibutuhkan sebagai sumber daya energi agar rangkaian dapat bekerja.

- Voltmeter

DC voltmeter digunakan untuk mengukur besar beda potensial pada rangkaian.

- Motor DC

Motor DC digunakan sebagai output dari rangkaian dan juga merupakan alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran.

Konfigurasi pin:

Pin 1 : Terminal 1

Pin 2 : Terminal 2

- Bahan:

- Resistor

Resistor ini digunakan pada sebagai hambatan yang resistansinya ditentukan untuk tiap-tiap cabang.

- Transistor

Spesifikasi:

*Bi-Polar NPN Transistor
*DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
*Continuous Collector current (IC) is 100mA
*Emitter Base Voltage (VBE) is 6V
*Base Current(IB) is 5mA maximum
*Available in To-92 Package
Konfigurasi Pin :

*collector Current flows in through collector
*base Controls the biasing of transistor
*emitter Current Drains out through emitter

- OP-AMP

- Sound Sensor

Spesifikasi :

Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
Sudah terdapat indikator led

Konfigurasi pin:

sensor

- Vibration sensor

Spesifikasi :

- Sensor Flame

FLAME SENSOR PIN DETAILS:

SENSOR PIN	DESCRIPTION
VCC	+5 V DC
GND	Ground of Arduino Uno
Do	Digital Output
Ao	Analog output

FUTURES OF THE FLAME SENSOR:
1. Detect fire, detect light source and sensitive to light with wavelenghth of 940nm.
2. Interface:Analog or digital.
3. Supply Voltage: +5 V.
4. Detection range: 20cm (1V) ~ 100cm (4.8V).

MQ 2

- Sensor MQ2

Spesifikasi :

Catu daya pemanas : 5V AC/DC
Catu daya rangkaian : 5VDC
Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
Keluaran : analog (perubahan tegangan)

- Relay

- Spesifikasi
* Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC
* Trigger Current (Nominal current) : 70mA
* Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC
* Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC
* Compact 5-pin configuration with plastic moulding
* Operating time: 10msec Release time: 5msec
* Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)
- Konfigurasi Pin
* Coil End 1 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.
* Coil End 2 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.
* Common (COM) : Common is connected to one End of the Load that is to be controlled.
* Normally Close (NC) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NC the load remains connected before trigger.
* Normally Open (NO) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NO the load remains disconnected before trigger.

- LED-RED

Berfungsi sebagai lampu indikator keberadaan gas pada rangkaian

- Buzzer

- IC 4556

Sirkuit terpadu D4556 adalah penguatan tinggi, arus keluaran tinggi, penguat operasional ganda ayunan tegangan keluaran tinggi yang mampu menggerakkan 70mA.

FITUR:

Tegangan Operasi Pasokan Tunggal (+3V~+15V)

Arus Output Tinggi (70mA)

Laju Slew (tipe 1.0V/ms)

Teknologi Bipolar

3. Dasar Teori [Kembali]

- Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Fungsi resistor yang bersifat resistif merupakan salah satu komponen kategori pasif dalam elektronika. Satuan resistansi resistor disebut Ohm yang dilambangkan dengan simbol Omega (𝛀). Hukum Ohm mengatakan bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya.

Rumus Hukum Ohm

Simbol Resistor

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10(10^n)

-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. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

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)

Sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

- Transistor

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. Secara umum, Transistor dapat dibagi menjadi 2 kelompok Jenis yaitu Transistor Bipolar (BJT) dan Field Effect Transistor (FET).

Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :
sebagai Penyearah,
sebagai Penguat tegangan dan daya,
sebagai Stabilisasi tegangan,
sebagai Mixer,
sebagai Osilator
sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)

Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.
NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

- Vibration Sensor

Sensor getaran adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran dan akan diubah dalam ke dalam sinyal listrik. Sensor ini disebut juga cassing measurement. Sensor yang digunakan adalah sensor seismic transduser, yaitu sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan dan percepatan.

- Sensor MQ-2

Karakteristik sensor gas MQ2 yaitu:

1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC

2. Catu daya rangkaian : 5VDC

3. Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen

4. Keluaran : analog (perubahan tegangan)

Sensor jenis ini adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain.

- Flame Sensor

Salah satu detektor yang memiliki fungsi terpenting adalah detektor api atau yang biasa disebut dengan Flame Detector yang mampu mengaktifkan alarm bila mendeteksi adanya percikan api yang berisiko menyebabkan bencana kebakaran. Namun, saat memilih Flame Detector, pengguna diharuskan telah benar-benar paham atas prinsip dari alat detektor tersebut dan meninjaunya demi mendapatkan Flame Detector yang sesuai dengan aktivitas di dalam lokasi dan tingkat kebutuhannya, serta bagaimana konsekuensi risiko yang mungkin terjadi.

Prinsip Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. Reaksi intens bahan yang memicu kebakaran dapat ditandai dari UV, terlihatnya emisi karbondioksida, dan radiasi dari infrared. Flame Detector juga mampu membedakan antara False Alarm atau peringatan palsu dengan api kebakaran sungguhan melalui komponen sistem yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang tertentu.

Tingkat potensi risiko kebakaran dari setiap jenis bahan semakin meluas mengingat semakin canggihnya teknologi penginderaan api atau teknologi Flame Sensing. Pada umumnya bahan bakar industri yang tergolong mudah terbakar antara lain: bensin, hidrogen, belerang, alkohol, LNG/LPG, minyak tanah, kertas, disel, kayu, jet bahan bakar, tekstil, ethylene, dan pelarut.

Gambar 14. Grafik Respon Flame Sensor

- Sound Sensor

Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

Spesifikasi :

Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)
Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi
Tegangan kerja antara 3.3V – 5V
Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output
Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi
Sudah terdapat indikator led

Konfigurasi pin:

Grafik:

- IC 74157

74157 data selector multiplexer pin configuration

IC 74157 merupakan IC multiplekser yang memiliki empat buah data selektor. Setiap data selektor mempunyai dua saluran masukan (A dan B) dan satu keluaran (Y).

74157 multiplexer truth table for data selectors

Pada tabel kebenaran dapat dilihat bahwa:

1. Jika pin Enable diberi logika HIGH, maka apapun masukan dan apapun keadaan pin Select maka keluaran akan selalu berlogika LOW.

2. Jika pin Enable diberi logika LOW dan pin Select juga diberi logika LOW, maka masukan pada pin A akan diteruskan ke keluaran.

3. Jika pin Enable diberi logika LOW dan pin Select juga diberi logika HIGH, maka masukan pada pin B akan diteruskan ke keluaran.

- IC 4556

4. Percobaan [Kembali]

Prosedur Percobaan

Tambahkan alat dan bahan yang dibutuhkan pada library
Susun pada schematic capture
Hubungkan tiap-tiap komponen seperti gambar dibawah
Run pada proteus (arah panah menunjukkan arah arus)

Foto

Prinsip Kerja:

Pada aplikasi mux-demux ini digunakan untuk aplikasi pada keamanan Masjid, yang mana menggunakan sensor flame, sensor sound, sensor gas, dan sensor vibration.

Sensor Gas

Saat sensor flame mendeteksi adanya gas, maka logicstate berlogika 1, sehingga mengeluarkan output sebesar 5V diteruskan ke R6 lalu menuju NPN, selanjutnya diteruskan ke input B pada demux 4556

Vibratin sensor
ketika aktif atau berlogika 1 maka outputnya akan masuk ke demux, sehingga demux berlogika 1 yang kemudian akan membuat relay berpindah dan mengaktifkan loop dan memutar motor untuk mmbuka pintu keluar

Sensor Flame

Saat sensor flame mendeteksi adanya api, maka logicstate berlogika 1, sehingga mengeluarkan output sebesar 5V diteruskan ke input A pada demux 4556, sehingga inputannya E= 0, B=0, A= 1 yang mana jika inputnya 001, sesuai dengan truth table akan menghasilkan output 1101, sehingga Q1=0, yang mana karena demux 4556 merupakan output low, sehingga Q1 yang aktif di umpankan ke not gate sehingga outputnya 1. Lalu, diumpankan ke resistor 10k Ohm sehingga tegangan pada kaki VBE sebesar 0,78V, yang mana cukup untuk mengaktifkan transistor. Sehingga arus mengalir dari power supply, menuju relay, lalu kek kaki kolektor, kaki emitor dan ground. Karena adanya arus yang mengalir, maka relay akan berpindah ke kiri dan mengalir arus dari batrai ke alarm sebagai penanda kebakaran.

Sensor Sound

Sensor Sound mendeteksi suara alarm kebakaran, maka logicstate berlogika 1, sehingga mengeluarkan output sebesar 5V diteruskan ke input A pada demux 4556, sehingga inputannya E= 0, B=1, A= 0, yang mana jika inputnya 010, sesuai dengan truth table akan menghasilkan output 1011, sehingga Q2=0, yang mana karena demux 4556 merupakan output low, sehingga Q2 yang aktif di umpankan ke not gate sehingga outputnya 1. Lalu, diumpankan ke resistor 10k Ohm sehingga tegangan pada kaki VBE sebesar 0,79V, yang mana cukup untuk mengaktifkan transistor. Sehingga arus mengalir dari power supply, menuju relay, lalu kek kaki kolektor, kaki emitor dan ground. Karena adanya arus yang mengalir, maka relay akan berpindah ke kiri dan mengalir arus dari batrai ke motor sebagai pompa air untuk memadamkan api.

Cari Blog Ini

Fhahrezy Thomas