Aplikasi Rangkaian Aritmetik dan atau Memori
Perubahan cuaca yang terjadi secara mendadak sering kali menimbulkan ketidaknyamanan dalam mobilitas harian. Sebagai solusi atas permasalahan tersebut, konsep payung otomatis hadir sebagai salah satu inovasi fungsional yang mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan sekitar. Rangkaian sistem ini memanfaatkan kombinasi antara IC aritmetik dengan beberapa sensor lingkungan, seperti sensor hujan, LDR untuk mendeteksi cahaya, serta sensor suhu. Input analog dari rangkaian sensor tersebut akan diolah oleh IC aritmetik untuk menghasilkan keputusan logis yang presisi, seperti mengaktifkan motor penggerak untuk membuka atau menutup payung secara otomatis. Dengan pemrosesan data yang terstruktur, sistem kontrol berbasis digital ini sukses meningkatkan efisiensi penggunaan payung sekaligus mendemonstrasikan bagaimana teknologi otomasi sederhana dapat diaplikasikan secara efektif dalam kehidupan masyarakat.
1. Menerangkan prinsip kerja dan operasi matematis yang dilakukan oleh IC aritmetik berbasis pulsa digital.
2. Merancang dan menguji sebuah prototipe rangkaian aplikatif sederhana yang memanfaatkan fungsi dari IC aritmetik.
3. Mempelajari prosedur pengoperasian, fungsi pin kontrol, serta batasan kerja dari IC aritmetik dalam rangkaian digital.
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
- Op Amp
Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut :
- Transistor
- Bi-Polar Transistor
- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
- Continuous Collector current (IC) is 100mA
- Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.7 V
- Base Current(IB) is 5mA maximum
- 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
- Berfungsi untuk memberikan tegangan sumber pada rangkaian
- Input voltage: 5V-12V
- Output voltage: 5V
- Output Current: MAX 3A
- Output power:15W
- conversion efficiency: 96%
- Daya: 2.2KW/3HP/3PK
- Voltage : 220/380V/3phase
- Speed : 1435RPM/4Poles 50Hz
- Frame Size : 100L
- As/Shaft : 28mm
- Mounted : B5 (Flange Mounted)
- 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.
Fungsi utama
Membandingkan dua bilangan biner 4-bit
Tegangan Operasi (Vcc)
4,75 V – 5,25 V (standar TTL)
Jumlah bit yang dibandingkan
4-bit (A1–A4 dan B1–B4)
Input
Dua grup input 4-bit (A1–A4 dan B1–B4), total 8 input
Waktu Propagasi
Sekitar 22 ns (typical), tergantung beban dan suhu
Tegangan Output Tinggi (VOH)
Min. 2,4 V (dengan beban 400 µA)
Tegangan Output Rendah (VOL)
Maks. 0,4 V (dengan beban 16 mA)
Arus Input (IIL / IIH)
IIL (Low) maks. -1.6 mA, IIH (High) maks. 40 µA
- Deteksi sudut 120 derajat.
- Kisaran deteksi 7m.
- Ukuran: 32x24mm
- Output sinyal switch TTL output sinyal tinggi (3.3 V), output sinyal rendah (0.4 V).
- Waktu pemicu dapat disesuaikan 0,3 detik hingga 10 menit.
- Umum digunakan dalam perangkat antipencurian dan peralatan lainnya.
- Modul telah dipaksa untuk mengatur bekerja memicu dapat digunakan kembali
- Tegangan kerja 4,5 untuk 20V
Tegangan Operasi (Vcc) 2,4 V hingga 5,5 V Tegangan Output (Vo) Analog, proporsional terhadap intensitas cahaya Arus Operasi Sekitar 190 µA (typical) Respons Spektral 450 nm – 650 nm (mirip respons mata manusia) Cahaya yang Dideteksi Visible light (cahaya tampak) Sudut Pandang (FOV) Sekitar 60° Waktu Respon Kurang dari 100 ms Tipe Output Analog (tegangan meningkat saat cahaya meningkat) Dimensi Fisik Paket 4-pin surface mount (SMD), kecil dan kompak Konsumsi Daya Sangat rendah (low-power), cocok untuk perangkat portabl
Sistem digital sering kali menggunakan dua jenis representasi bilangan: BCD (Binary Coded Decimal) dan biner murni. Representasi BCD menyandikan setiap digit desimal (0–9) menjadi empat bit biner, sehingga satu angka desimal seperti "25" akan direpresentasikan sebagai dua kelompok BCD: 0010 untuk 2 dan 0101 untuk 5. Sementara itu, sistem biner murni menyatakan seluruh nilai numerik dalam bentuk satu kesatuan bilangan biner, seperti 00011001 untuk angka 25. Karena itu, konversi dari BCD ke biner murni diperlukan agar data desimal yang dikodekan secara BCD dapat diproses langsung oleh rangkaian digital seperti ALU, mikrokontroler, atau sistem logika.
Konversi ini dapat dilakukan dengan pendekatan aritmetika berbasis penjumlahan berbobot, di mana setiap digit BCD dikalikan dengan bobot tempat desimalnya (1, 10, 100, dan seterusnya), lalu dijumlahkan. Untuk melakukan proses penjumlahan ini secara efisien, digunakan IC 74HC83, yaitu sebuah penjumlah biner paralel 4-bit penuh (4-bit parallel full adder). IC ini mampu menjumlahkan dua bilangan biner 4-bit beserta input carry, dan menghasilkan hasil penjumlahan 4-bit serta output carry yang dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa IC secara kaskade.
Dalam praktiknya, konversi dilakukan dengan mengalikan digit-digit BCD dengan bobot tempatnya menggunakan metode penjumlahan bertahap atau penggeseran (shift-and-add), kemudian hasilnya dijumlahkan menggunakan IC 74HC83. Jika nilai biner hasil penjumlahan melebihi 4-bit, maka carry-out dari IC pertama diteruskan ke IC berikutnya untuk menghasilkan hasil akhir biner yang utuh. Dengan mengatur urutan input dan bobot dengan benar, sistem ini dapat mengonversi angka BCD multi-digit menjadi bilangan biner murni secara otomatis.
Rangkaian konversi BCD ke biner berbasis 74HC83 ini banyak digunakan dalam perangkat elektronik seperti kalkulator digital, sistem tampilan (display driver), dan alat ukur digital. Keunggulannya terletak pada kecepatan pemrosesan penjumlahan paralel serta kemudahan pengkaskadean untuk menangani data bit yang lebih besar, menjadikannya solusi praktis dan efisien dalam sistem digital yang membutuhkan konversi data numerik.
EXAMPLE 1
Soal
Sebuah rangkaian BCD-to-Binary Converter menggunakan dua IC 74HC83 menerima masukan BCD sebesar 0011 0101. Tentukan keluaran biner yang dihasilkan.
Penyelesaian
Data BCD:
- Puluhan = 0011 = 3
- Satuan = 0101 = 5
Nilai desimal = 35
Konversi ke biner:
35₁₀ = 100011₂
Dalam 7-bit menjadi:
0100011
Jawaban
Keluaran biner adalah 0100011.
EXAMPLE 2
Soal
Sebuah BCD-to-Binary Converter menerima masukan BCD sebesar 0100 1001. Tentukan hasil konversi ke biner.
Penyelesaian
Data BCD:
- Puluhan = 0100 = 4
- Satuan = 1001 = 9
Nilai desimal = 49
Konversi ke biner:
49₁₀ = 110001₂
Dalam 7-bit menjadi:
0110001
Jawaban
Keluaran biner adalah 0110001.
PROBLEM 1
Soal
Rangkaian BCD-to-Binary Converter menggunakan dua IC 74HC83 menerima masukan BCD sebesar 0010 0111. Tentukan hasil konversinya ke biner.
Penyelesaian
Data BCD:
- Puluhan = 2
- Satuan = 7
Nilai desimal = 27
Konversi ke biner:
27₁₀ = 11011₂
Dalam 7-bit menjadi:
0011011
Jawaban
Keluaran biner adalah 0011011.
PROBLEM 2
Soal
Masukan BCD pada rangkaian adalah 0110 0010. Tentukan nilai biner yang dihasilkan.
Penyelesaian
Data BCD:
- Puluhan = 6
- Satuan = 2
Nilai desimal = 62
Konversi ke biner:
62₁₀ = 111110₂
Dalam 7-bit menjadi:
0111110
Jawaban
Keluaran biner adalah 0111110.
LATIHAN PILIHAN GANDA 1
Soal
Sebuah BCD-to-Binary Converter menerima masukan BCD 0011 1000. Hasil konversi biner yang benar adalah ....
A. 0100110
B. 0100101
C. 1000110
D. 0111000
Jawaban
B. 0100110
(Karena 38₁₀ = 0100110₂)
LATIHAN PILIHAN GANDA 2
Soal
Fungsi utama dua buah IC 74HC83 pada rangkaian BCD-to-Binary Converter adalah ....
A. Mengubah data serial menjadi paralel.
B. Menjumlahkan data biner sehingga diperoleh nilai ekuivalen biner dari masukan BCD.
C. Menyimpan data dalam register.
D. Membandingkan dua bilangan biner.
Jawaban
B. Menjumlahkan data biner sehingga diperoleh nilai ekuivalen biner dari masukan BCD.
a. Prosedur
1). Buka aplikasi proteus
2). Pilih komponen yang akan digunakan dalam rangkaian
3). Susunlah komponen sesuai gambar
4). Setelah merangkai seluruh komponen, jalankan simulasi
5). Amatilah simulasi yang sedang berjalan
b. Rangkaian simulasi dan prinsip kerja
File rangkaian [Klik]
Video Rangkaian
File datasheet resistor [Klik]
File datasheet dioda [Klik]
File datasheet transistor [Klik]
File datasheet baterai [Klik]
File datasheet relay [Klik]
File datasheet motor dc [Klik]
File datasheet op amp [Klik]
File datasheet potensiometer [Klik]
File datasheet ic 7482 [Klik]
File datasheet ic 7483 [Klik]
File datasheet not gate [Klik]
File datasheet touch sensor [Klik]
File datasheet pir sensor [Klik]
File datasheet infrared sensor [Klik]
File datasheet apds 9002 sensor [Klik]
File library touch sensor [Klik]
File library pir sensor [Klik]
File library infrared sensor [Klik]


































Komentar
Posting Komentar