KONTROL PALANG PINTU DAN PENGHITUNG WAKTU PADA KERETA API
A. Tujuan [kembali]
- Memahami aplikasi dari sistem digital
- Memahami aplikasi dari kontrol palang pintu dan penghitung waktu pada kereta api.
- Menjelaskan prinsip kerja dari rangkaian aplikasi
- Membuat rangkaian proteus dari kontrol palang pintu dan penghitung waktu pada kereta api.
B. Alat dan Bahan
[kembali]
- Led Yellow
Gambar 1.led yellow
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.
- Motor DC
Gambar 2.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. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.
Pada saat Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban maksimal.
- Baterai
Gambar 3.baterai
Sangat beragam fungsi dari baterai dalam kehidupan sehari-hari namun memiliki intinya yang sama yakni sebagai sumber energi, karena hampir pada semua alat elektronik yang sifatnya mobile juga perlu baterai sebagai sumber energi. Sebut misalnya seperti HP, senter, power bank, drone, remote TV dan AC, dan lain sebagainya. Semua alat-alat tersebut membutuhkan baterai agar bisa bekerja.
Gambar 4.sensor ultrasonik
HC-SR04 merupakan sebuah sensor ultrasonik yang dapat membaca jarak kurang lebih 2 cm hingga 4 meter. Sensor ini sangat mudah digunakan pada mikrokontroler karna menggunakan empat buah pin yang terdapat pada sensor tersebut, yaitu dua buah pin suplay daya untuk sensor ultrasonik dan dua buah pin trigger dan echo sebagai input dan output data dari sensor ke arduino.
Sensor ultrasonic bekerja dengan cara memancarkan gelombang suara ultrasonik sesaat dan kemudian akan menghasilkan output berupa pulsa yang sesuai dengan waktu pantulan dari gelombang suara ultrasonik yang dipancarkan sesaat kemudian kembali menuju sensor.
- Seven Segmen
Layar tujuh segmen (bahasa Inggris: Seven-segment display (SSD)) adalah salah satu perangkat layar untuk menampilkan sistem angka desimal yang merupakan alternatif dari layar dot-matrix. Layar tujuh segmen ini sering kali digunakan pada jam digital, meteran elektronik, dan perangkat elektronik lainnya yang menampilkan informasi numerik. Ide mengenai layar tujuh segmen ini sudah cukup tua. Pada tahun 1910 misalnya, sudah ada layar tujuh segmen yang diterangi oleh lampu pijar yang digunakan pada panel sinyal kamar ketel suatu pembangkit listrik.
Layar tujuh segmen ini terdiri dari 7 buah LED yang membentuk angka 8 dan 1 LED untuk titik/DP. Angka yang ditampilkan di seven segmen ini dari 0-9. Cara kerja dari seven segmen disesuaikan dengan LED. LED merupakan komponen diode yang dapat memancarkan cahaya. kondisi dalam keadaan ON jika sisi anode mendapatkan sumber positif dari Vcc dan katode mendapatkan sumber negatif dari ground.
Berdasarkan cara kerjanya, tujuh segmen dibagi menjadi 2 bagian:
- common katode
Cara kerja dari seven segmen common katode akan aktif pada kondisi high "1" dan akan off pada kondisi low "0".
| ANGKA | h | g | f | e | d | c | b | a | HEXA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3FH |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 06H |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 5BH |
| 3 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4FH |
| 4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 66H |
| 5 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6DH |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 7DH |
| 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 07H |
| 8 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7FH |
| 9 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6FH |
- common anode
Cara kerja dari seven segmen common anode akan aktif pada kondisi low "0" dan akan off pada kondisi high "1".
| ANGKA | h | g | f | e | d | c | b | a | HEXA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | C0H |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | F9H |
| 2 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | A4H |
| 3 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | B0H |
| 4 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 99H |
| 5 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 92H |
| 6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 12H |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | F8H |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10H |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 90H |
- Transistor 2SC1162
Gambar 6.transistor 2sc1162
Transistor 2SC1162 digunakan untuk keperluan umum pada penguatan daya sedang. Transistor ini didesain untuk arus rendah hingga sedang, daya sedang, dan tegangan sedang. Transistor ini juga dapat bekerja dengan kecepatan tinggi. Transistor 2SC1162 memiliki penguatan arus DC h FE sebesar 20 sampai 320. Tegangan maksimum yang dapat diberikan pada kolektor-basis V CB dan kolektor-emiter V CE adalah 35V. Arus maksimum yang dapat mengalir pada kolektor adalah 3 A dan daya maksimum yang dapat digunakan transistor adalah 10 Watt pada suhu 25 o C.
- Relay
Gambar 7.relay
Relay adalah komponen elektronika yang berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan menggunakan listrik. Relay disebut sebagai komponen electromechanical karena terdiri dari dua bagian utama yaitu coil atau elektromagnet dan kontak saklar atau mekanikal
- Gerbang OR
Gambar 8.Gerbang OR
Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.
- Gerbang AND
Gambar 9. gerbang AND
Gerbang AND 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. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali.
- Gerbang NOT
Gambar 10.Gerbang NOT
Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.
- Counter 74LS192
Gambar 11.counter 74LS192
Komponen utama IC 74LS192 adalah sebuah up/down decade counter, yaitu sebuah komponen yang dapat melakukan pencacahan sampai 10 (0 sampai 9) naik dan turun.
74LS192 dibangun dengan beberapa flip-flop JK dan gerbang-gerbang logik. Transisi logik dari 0 ke 1 (Low to High) pada pin UP (pin 5), menyebabkan keluaran BCD (binary code decimal) QA,QB,QC dan QD menaik 1 digit. Demikian juga jika ada transisi logik 0 ke 1 pada pin DN (pin 4), menyebabkan keluaran BCD turun 1 digit.
IC 74LS192 dilengkapi juga dengan pin keluaran CO (Carry Out) dan BO (Borrow Out) yang masing-masing adalah normally high dan bekerja secara terpisah. Transisi keluaran desimal dari 9 ke 0 (counting up) men-trigger pin CO mengeluarkan pulsa 0 ke 1 (Low to High). Sebaliknya transisi desimal dari 0 ke 9 (counting down), men-trigger pin BO mengeluarkan pulsa 0 ke 1. Dengan demikian kedua keluaran ini dapat dipakai sebagai trigger clock untuk tingkat pencacahan berikutnya.
rangkaian pencacah ini akan bekerja jika pin CLR = 0 (low). Untuk itu port input RESET harus di ground atau diberi logik 0 dalam keadaan normal. Reset (tampilan desimal menunjukkan angka 0) berlaku jika pada pin CLR (pin 14) ada transisi logik dari 0 ke 1. Demikian juga dengan pin UP dan pin DN, akan bekerja (counter naik/turun) hanya jika ada transisi dari 0 ke 1 pada pin ini
- IC 74ls48
Gambar 12.ic 74ls48
Dekoder BCD ke 7 segment jenis TTL adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengubah kode bilangan biner BCD (Binary Coded Decimal) menjadi data tampilan untuk penampil/display 7 segment yang bekerja pada tegangan TTL (+5 volt DC). Decoder BCD ke 7 segmen jenis TTL ada beberapa macam diantaranya keluarga IC TTL 7447 dan keluarga IC TTL 7448. Kedua IC TTL tersebut memiliki fungsi yang sama namun peruntukannya berbeda IC 7447 digunakan untuk driver 7 segment common anoda sedangkan IC 7448 digunakan untuk driver dispaly 7 segment common cathode. IC dekoder BCD ke 7 segment sering juga dikenal sebagai driver display 7 segment karena selalu digunakan untuk memberikan driver sumber tegangan ke penampil 7 segment.
- IC ne555
Gambar 13.ic ne555
IC Timer 555 yang umum digunakan adalah IC Timer 555 yang berbentuk DIP (Dual Inline Package) dengan 8 kaki terminalnya. Namun seiring dengan perkembangannya, saat ini kita dapat menemui beberapa versi IC 555, diantaranya seperti IC 556 yang menggabungkan 2 buah IC 555 dalam satu kemasan (14 kaki), IC 558 yang menggabungkan 4 buah IC555 dalam satu kemasan (16 kaki) serta IC555 yang mengkonsumsi daya rendah seperti 7555 dan TLC555. Harga sebuah IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki cukup murah, yaitu sekitar Rp. 2.000 hingga Rp. 5.000 tergantung merek dan tipenya.Nama IC 555 diambil dari 3 buah resistor yang terdapat dalam kemasan IC dengan nilai masing-masingnya 5kΩ.
- Resistor
Gambar 14.Resistor
Resistor merupakan komponen elektronika yang berguna untuk menghambat aliran arus listrik sehingga tidak terjadi short circuit. mempunyai resistansi yang berbeda beda sesuai kebutuhan.
- l293d
Gambar 14.l293d
IC L293D adlah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC dan dapat dikendalikan dengan rangkaian TTL maupun mikrokontroler. Motor DC yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap drivernya. Sehingga dapat digunakan untuk membuat driver H-bridge untuk 2 buah motor DC.
.
Gambar 16.buzzer
Pengertian Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm. Juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative. Untuk menggunakannya secara sederhana kita bisa memberi tegangan positive dan negative 3 - 12V.
Cara Kerja Buzzer pada saat aliran listrik atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian yang menggunakan piezoeletric tersebut. Piezo buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekwensi di kisaran 1 - 6 kHz hingga 100 kHz.
C. Dasar Teori
[kembali]
Pengertian Gerbang Logika
Gerbang Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.Gerbang Logika yang diterapkan dalam Sistem Elektronika Digital pada dasarnya menggunakan Komponen-komponen Elektronika seperti Integrated Circuit (IC), Dioda, Transistor, Relay, Optik maupun Elemen Mekanikal.
Gerbang logika AND dan OR
Terdapat jenis Gerbang Logika Dasar yang membentuk sebuah Sistem Elektronika Digital, yaitu :
- Gerbang AND
- Gerbang OR
kombinasi Variabel Input (Masukan) yang menghasilkan Output (Keluaran) Logis disebut dengan “Tabel Kebenaran” atau “Truth Table”. 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
Contoh Penerapannya ke dalam Rangkaian Elektronika yang memakai Transistor TTL (Transistor-transistor Logic), maka 0V dalam Rangkaian akan diasumsikan sebagai “LOW” atau “0” sedangkan 5V akan diasumsikan sebagai “HIGH” atau “1”.
Gerbang AND 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. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (AND Gate)
Gambar 17.Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate)
Gambar 18.Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate)
SIMULASI PALANG PINTU OTOMATIS DENGAN GERBANG LOGIKA
Sesuai dengan namanya rangkaian ini menggunakan gerbang logika And, Or, dan Not untuk mengontrol putaran motor baik itu kekiri maupun kekanan, dengan inputan sensor berat 1 dan sensor berat 2 sebagai pendeteksi adanya beban orang, dan sensor open dan sensor close sebagai limit switch agar motor tidak terbakar prinsip kerjanya sederhana yaitu menonaktifkan motor ketika pintu sudah terbuka maupun tertutup. untuk driver motor bisa menggunakan ic L293D sebagai driver stepper. untuk mendasain rangkaian pertama kita akan membuat tabel kondisi.
Sesuai dengan namanya rangkaian ini menggunakan gerbang logika And, Or, dan Not untuk mengontrol putaran motor baik itu kekiri maupun kekanan, dengan inputan sensor berat 1 dan sensor berat 2 sebagai pendeteksi adanya beban orang, dan sensor open dan sensor close sebagai limit switch agar motor tidak terbakar prinsip kerjanya sederhana yaitu menonaktifkan motor ketika pintu sudah terbuka maupun tertutup. untuk driver motor bisa menggunakan ic L293D sebagai driver stepper. untuk mendasain rangkaian pertama kita akan membuat tabel kondisi.
simulasi Lampu lalu lintas (Traffic Lights) dan palang kereta api
Menurut UU no. 22/2009 tentang Lalu lintas dan Angkutan Jalan: alat pemberi isyarat lalu lintas atau APILL adalah lampu yang mengendalikan arus lalu lintas yang terpasang di persimpangan jalan, tempat penyeberangan pejalan kaki (zebra cross), dan tempat arus lalu lintas lainnya. Lampu ini yang menandakan kapan kendaraan harus berjalan dan berhenti secara bergantian dari berbagai arah. Pengaturan lalu lintas di persimpangan jalan dimaksudkan untuk mengatur pergerakan kendaraan pada masing-masing kelompok pergerakan kendaraan agar dapat bergerak secara bergantian sehingga tidak saling mengganggu antar-arus yang ada.
Lampu lalu lintas telah diadopsi di hampir semua kota di dunia ini. Lampu ini menggunakan warna yang diakui secara universal; untuk menandakan berhenti adalah warna merah, hati-hati yang ditandai dengan warna kuning, dan hijau yang berarti dapat berjalan
Rangkaian lampu lalu lintas menurut saya adalah rangkaian yang mudah-mudah susah untuk dibuat. Dimana kita dituntut untuk bisa mengkondisikan nyala dari tiga buah lampu dengan mengikuti peraturan lalu lintas yang ada. Jika kita menggunakan pemrograman komputer sebagai pengatur kondisi ketiga lampu tersebut mungkin kita tidak akan terlalu banyak menghabiskan waktu untuk membuatnya. Seperti contoh dengan pemograman mikrokontroller atau pemograman berbasis aplikasi komputer seperti visual basic, Delphi dan banyak lagi yang lain. Tetapi jika menggunakan komponen rangkaian elektronika yang umum digunakan mungkin akan sedikit menyita waktu anda untuk mendapatkan hasil yang benar-benar sesuai dengan kondisi lampu lalu lintas yang dipakai dijalan-jalan.
Sistem pengendalian lampu lalu lintas dikatakan baik jika lampu-lampu lalu lintas yang terpasang dapat berjalan baik secara otomatis dan dapat menyesuaikan diri dengan kepadatan lalu lintas pada tiap-tiap jalur. Sistem ini disebut sebagai actuated controller. Namun, para akademisi Indonesia telah menemukan sistem baru untuk menjalankan lampu lalu lintas. Sistem ini dikenal sebagai Logika fuzzy
Metode logika fuzzy digunakan untuk menentukan lamanya waktu lampu lalu lintas menyala sesuai dengan volume kendaraan yang sedang mengantre pada sebuah persimpangan. Hasil pengujian sistem logika fuzzy ini menunjukkan bahwa sistem lampu dengan logika ini dapat menurunkan keterlambatan kendaraan sebesar 48,44% dan panjang antrian kendaraan sebesar 56,24%; jika dibandingkan dengan sistem lampu konvensional. Lampu lalu lintas pada umumnya dioperasikan dengan menggunakan tenaga listrik. Namun, saat ini sudah berkembang teknologi lampu lalu lintas dengan tenaga matahari.
Lampu lalu lintas memegang peranan penting dalam pengaturan kelancaran lalu lintas. Untuk membuatnya Anda bisa mencoba rangkaian berikut ini.
Berikut adalah contoh rangkaian pada lampu lalulintas (traffic light). Prinsip kerja dari rangkaian traffic light berikut ini sangat mudah untuk dipahami. Rangkaian berikut ini memanfaatkan keluaran dari IC up/down counter 74190 sebagai penghasil keluaran yang tercacah dan kemudian dikondisikan dengan menggunakan gerbang logika supaya logikanya sesuai dengan logika lampu lalu lintas yang sebenarnya. Sebenarnya anda bisa juga menggunakan IC counter up biasa sebagai pencacahnya. Lampu warna merah diwakili oleh led D1, kuning oleh led D2 dan warna hijau oleh led D3.
DAFTAR KOMPONEN :
1. Resistor : R1 (1 Kohm), R2, R3 dan R4 (220 ohm) serta VR1 (Potensio 10 K / 15 K)
2. Kapasitor : C1 (100 uF)
3. Led : D1 (warna merah), D2 (warna kuning) dan D3 (warna hijau).
4. Integrated Circuit : IC1 (NE 555), IC2 (74LS190) dan IC3 (74LS02)
Gambar 19.contoh rangkaian traffic light
CARA KERJA DAN ANALISA RANGKAIAN LAMPU LALU LINTAS :1. Untuk menghasilkan sinyal peggerak rangkaian counter digunakan rangkaian astable IC555.
2. R1, C1 dan VR1 merupakan kombinasi astable sebagai penentu kecepatan sinyal clock yang akan dimasukkan kepada input counter dan pada akhirnya akan menentukan lamanya waktu nyala dari masing lampu. Semakin besar nilai dari ketiganya maka siklus clock akan semakin lama dan begitu pula sebaliknya.
3. Untuk memperoleh kombinasi nyala lampu hanya diperlukan 2 bit keluaran dari rangkaian counter.
4. Bit ke-3 dari output counter hanya digunakan sebagai reset ulang pencacahan.
5. Lampu yang pertama kali menyala adalah lampu warna kuning, dikarenakan terhubung dengan output Q1 dari IC counter. Kemudian dilanjutkan oleh lampu warna merah yang terhubung dengan output Q2. Lalu keduanya (kuning dan merah) menyala bersamaan. Yang terakhir lampu hijau akan menyala sendiri.
6. Rangkaian counter mencacah dengan urutan bit :– 0 1 (lampu kuning menyala)– 1 0 (lampu merah menyala)– 1 1 (lampu kuning dan merah menyala)– 0 0 (lampu hijau menyala, sesuai dengan sifat gerbang NOR)
7. Contoh rangkaian traffic light diatas hanya berlaku untuk satu buah jalur untuk rangkaian lampu lalu lintas yang menggunakan lebih dari satu jalur maka anda bisa memanfaatkan perangkat rangkaian yang sama dan menggunakan kombinasi gerbang sebagai penghubung antara kondisi masing-masing jalur. Artinya anda harus menjadikan lampu merah lebih lama menyala pada masing-masing jalur selama jalur yang lain beroperasi. Kondisi tersebut bisa anda peroleh dengan memanfaatkan kombinasi gerbang logika secara berantai.KESIMPULANDari Penulisan ini maka saya memaparkan beberapa kesimpulan sebagai berikut :1. Lampu Lalu Lintas merupakan suatu aplikasi yang berguna untuk mengatur arus lalu lintas kendaran. Lampu Lalu Lintas sederhana ini terdiri dari beberapa rangkaian blok yaitu Blok Pewaktu (Timer), Blok Pencacah (Counter), Blok Saklar dan Output.
2. Blok Pewaktu (Timer) ini mempergunakan IC NE555 dengan mode astable yang bekerja untuk mengatur output clock pada blok pencacach (counter). Dalam rangkaian tersebut terdapat sebuah resistor 47K yang digunakan untuk mengatur tegangan yang masuk ke dalam rangkaian. Semakin rendah nilai resistansi resistor, arus yang masuk ke dalam rangkaian akan semakin besar sehingga menyebabkan output clock berubah semakin cepat. Sebaliknya apabila nilai resistansi resistor tinggi maka arus yang masuk ke dalam rangkaian akan semakin kecil dan menyebabkan output clock semakin melambat.
3. Blok Pencacah (Counter) ini mempergunakan IC CMOS (Complentary Metal Oxide Semiconductor) 4017 yang berfungsi untuk mencacah dengan 10 keluran dimulai dari 00 sampai 09 dan mengubah data biner menjadi desimal dengan rangkaian decoder yang sudah terintegrasi didalamnya. Besarnya pulsa clock diatur dari clock generator yang didapat dari pemrosesan pada blok pewaktu (timer).
4. Blok Saklar ini mempergunakan beberapa buah transistor berjenis NPN yang berfungsi sebagai saklar elektronik dengan kondisi saturasi (on) dan cut o_ (o_) untuk mengatur nyala LED yang sesuai dengan keluaran yang dihasilkan pada blok pencacah (counter).
5. Output yang berupa LED berwarna merah, kuning dan hijau akan terus menyala secara periodik dan bergantian. Besarnya periode dan lama pergantian nyala LED diatur dari blok-blok sebelumnya.
CARA KERJA DAN ANALISA RANGKAIAN LAMPU LALU LINTAS :
1. Untuk menghasilkan sinyal peggerak rangkaian counter digunakan rangkaian astable IC555.
2. R1, C1 dan VR1 merupakan kombinasi astable sebagai penentu kecepatan sinyal clock yang akan dimasukkan kepada input counter dan pada akhirnya akan menentukan lamanya waktu nyala dari masing lampu. Semakin besar nilai dari ketiganya maka siklus clock akan semakin lama dan begitu pula sebaliknya.
3. Untuk memperoleh kombinasi nyala lampu hanya diperlukan 2 bit keluaran dari rangkaian counter.
4. Bit ke-3 dari output counter hanya digunakan sebagai reset ulang pencacahan.
5. Lampu yang pertama kali menyala adalah lampu warna kuning, dikarenakan terhubung dengan output Q1 dari IC counter. Kemudian dilanjutkan oleh lampu warna merah yang terhubung dengan output Q2. Lalu keduanya (kuning dan merah) menyala bersamaan. Yang terakhir lampu hijau akan menyala sendiri.
6. Rangkaian counter mencacah dengan urutan bit :
– 0 1 (lampu kuning menyala)
– 1 0 (lampu merah menyala)
– 1 1 (lampu kuning dan merah menyala)
– 0 0 (lampu hijau menyala, sesuai dengan sifat gerbang NOR)
7. Contoh rangkaian traffic light diatas hanya berlaku untuk satu buah jalur untuk rangkaian lampu lalu lintas yang menggunakan lebih dari satu jalur maka anda bisa memanfaatkan perangkat rangkaian yang sama dan menggunakan kombinasi gerbang sebagai penghubung antara kondisi masing-masing jalur. Artinya anda harus menjadikan lampu merah lebih lama menyala pada masing-masing jalur selama jalur yang lain beroperasi. Kondisi tersebut bisa anda peroleh dengan memanfaatkan kombinasi gerbang logika secara berantai.
KESIMPULAN
Dari Penulisan ini maka saya memaparkan beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Lampu Lalu Lintas merupakan suatu aplikasi yang berguna untuk mengatur arus lalu lintas kendaran. Lampu Lalu Lintas sederhana ini terdiri dari beberapa rangkaian blok yaitu Blok Pewaktu (Timer), Blok Pencacah (Counter), Blok Saklar dan Output.
2. Blok Pewaktu (Timer) ini mempergunakan IC NE555 dengan mode astable yang bekerja untuk mengatur output clock pada blok pencacach (counter). Dalam rangkaian tersebut terdapat sebuah resistor 47K yang digunakan untuk mengatur tegangan yang masuk ke dalam rangkaian. Semakin rendah nilai resistansi resistor, arus yang masuk ke dalam rangkaian akan semakin besar sehingga menyebabkan output clock berubah semakin cepat. Sebaliknya apabila nilai resistansi resistor tinggi maka arus yang masuk ke dalam rangkaian akan semakin kecil dan menyebabkan output clock semakin melambat.
3. Blok Pencacah (Counter) ini mempergunakan IC CMOS (Complentary Metal Oxide Semiconductor) 4017 yang berfungsi untuk mencacah dengan 10 keluran dimulai dari 00 sampai 09 dan mengubah data biner menjadi desimal dengan rangkaian decoder yang sudah terintegrasi didalamnya. Besarnya pulsa clock diatur dari clock generator yang didapat dari pemrosesan pada blok pewaktu (timer).
4. Blok Saklar ini mempergunakan beberapa buah transistor berjenis NPN yang berfungsi sebagai saklar elektronik dengan kondisi saturasi (on) dan cut o_ (o_) untuk mengatur nyala LED yang sesuai dengan keluaran yang dihasilkan pada blok pencacah (counter).
5. Output yang berupa LED berwarna merah, kuning dan hijau akan terus menyala secara periodik dan bergantian. Besarnya periode dan lama pergantian nyala LED diatur dari blok-blok sebelumnya.
D. Rangkaian Simulasi
[kembali]
1. Prosedur percobaan
- siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
- susun alat dan bahan sesuai keinginan
- rangkai semua komponen alat dan bahan dengan benar dan tepat
- pada bagian sensor masukkan code hex, supaya sensor dapat berfungsi
- jalankan rangkaian dengan menekan tombol play
2. Gambar rangkaian
Gambar 20.rangkaian palang pintu
Gambar 21.rangkaian sensor ultrasonik pertama
Gambar 22.rangkaian penghitung waktu selama 6 menit
Gambar 23.rangkaian sensor utrasonik kedua
3. Prinsip kerja rangkaian
prinsip kerja rangkaian:
prinsip kerja rangkaian motor dan palang pintu
Berdasarkan tabel kebenaran untuk simulasi pintu otomatis dengan gerbang logika untuk membuat pintu close ada beberapa logika.Disini memakai logika 0 untuk semua logicstate .saat logic state 1(sensor berat 1) bernilai 0 dan logicstate 2 (sensor berat 2) bernilai 0 maka masuk ke kaki gerbang AND dan masing masing juga ada masuk ke inverter dan menghasilkan out put 1 lalu ke gerbang AND.Lalu logic state 3 (sensor open) berlogika 0 lalu ke inverter menghasilakan out put logika 1 lalu ke gerbangAND .untuk logicstate 4(sensor close) berlogika 0 masuk ke inverter menghasilkan output 1 lalu ke gerbang AND .pada gerbang AND A input nya 1 dan 0 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND B input nya 0 dan 1 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND C input nya 1 dan 1 maka outputnya 1 lalu masuk ke gerbang AND D.Pada gerbang logiak AND D inputnya 1dan 1 maka outputnya 1 lalu ke logic probe2(motor close) ke input 2 IC L293D .Dari gerbang logika OR inputnya 0 dan 0 maka output nya 0 lalu ke logic probe 1(motor open) setelah itu masuk ke input ICL293D. output dari ic terhubung kemotor DC sedangkan pin vss dan vs terhubug ke baterai lalu ke ground dan pin ground terhubung ke ground ,dengan demikian motor dc on dan arahnya kakiri itu manandakan palang pintu tertutup(close)
Berdasarkan tabel kebenaran untuk simulasi pintu otomatis dengan gerbang logika untuk membuat pintu open ada beberapa logika .saat logic state 1(sensor berat 1) bernilai 0 dan logicstate 2 (sensor berat 2) bernilai 1 maka masuk ke kaki gerbang AND dan masing masing juga ada masuk ke inverter lalu ke gerbang AND.Lalu logic state 3 (sensor open) berlogika 0 lalu ke inverter menghasilkan out put logika 1 lalu ke gerbangAND .untuk logicstate 4(sensor close) berlogika 0 masuk ke inverter menghasilkan output 1 lalu ke gerbang AND .pada gerbang AND A input nya 1 dan 0 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND B input nya 1 dan 1 maka outputnya 1 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND C input nya 1 dan 0 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang AND D.Pada gerbang logiak AND D inputnya 0 dan 1 maka outputnya 0 lalu ke logic probe2(motor close) ke input 2 IC L293D .Dari gerbang logika OR inputnya 0 dan 1 maka output nya 1 lalu ke logic probe 1(motor open) setelah itu masuk ke input ICL293D. output dari ic terhubung kemotor DC sedangkan pin vss dan vs terhubug ke baterai lalu ke ground dan pin ground terhubung ke ground ,dengan demikian motor dc on dan arahnya kanan itu manandakan pintu terbuka(open).
prinsip kerja rangkaian sensor ultrasonik:
saat sensor ultrasonik mendeteksi kereta api maka logic 1 dan ada arus dari baterai sehingga ic ne 555 menghasilkan tegangan ke trigger sensor lalu ada arus ke transistor dan ada arus dari relay lalu ke transistor maka akan aktif.lalu menghidupkan led.Begitu juga pada sensor ultrasonik yang kedua....saat sensor tidak mendeteksi kereta api maka logic nya 0 ,tidak ada arus dari ic ne 555 ke trigger dan tidak ada arus ke base transistor maka transistor tidak aktif begitu juga arus dari relay tidak diteruskan ke ground .
prinsip kerja rangkaian penghitung waktu 6 menit
ketika sensor aktif akan membuat rangkaian pengitung waktu juga aktif,maka ada arus dari sumber ke counter 74LS192 pertama yang terhubung ke pin DN dan PL lalu outputnya ke inverter dan gerbang dan lalu terhubung juga ke pin MR counter 74LS192 pertama .lalu terhubung ke 74LS48 melalui pin input a,b,c,d dan seluruh outputnya terhubung ke seven segmen. lalu output pin UP terhubung ke PIN TCU counter 74LS192 kedua ,up counter 74LS192 kedua terhubung ke rangkaian sensor ultrasonik pertama,lalu sumber yang kedua terhubung ke pin DN dan PL lalu pin outputnya terhubung ke counter 74LS48,lalu seluruh outputnya terhubung ke seven segmen...saat rangakaian di jalankan maka counter 74LS192 kedu aakan menghitung detik sampai angka 9 dan ditampilakn di seven segmen setelah itu kembali ke nol lalu dicounter 74LS192 pertama dihitung sampai angka 6 lalu semuanya akan terhenti.
Berdasarkan tabel kebenaran untuk simulasi pintu otomatis dengan gerbang logika untuk membuat pintu close ada beberapa logika.Disini memakai logika 0 untuk semua logicstate .saat logic state 1(sensor berat 1) bernilai 0 dan logicstate 2 (sensor berat 2) bernilai 0 maka masuk ke kaki gerbang AND dan masing masing juga ada masuk ke inverter dan menghasilkan out put 1 lalu ke gerbang AND.Lalu logic state 3 (sensor open) berlogika 0 lalu ke inverter menghasilakan out put logika 1 lalu ke gerbangAND .untuk logicstate 4(sensor close) berlogika 0 masuk ke inverter menghasilkan output 1 lalu ke gerbang AND .pada gerbang AND A input nya 1 dan 0 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND B input nya 0 dan 1 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND C input nya 1 dan 1 maka outputnya 1 lalu masuk ke gerbang AND D.Pada gerbang logiak AND D inputnya 1dan 1 maka outputnya 1 lalu ke logic probe2(motor close) ke input 2 IC L293D .Dari gerbang logika OR inputnya 0 dan 0 maka output nya 0 lalu ke logic probe 1(motor open) setelah itu masuk ke input ICL293D. output dari ic terhubung kemotor DC sedangkan pin vss dan vs terhubug ke baterai lalu ke ground dan pin ground terhubung ke ground ,dengan demikian motor dc on dan arahnya kakiri itu manandakan palang pintu tertutup(close)
Berdasarkan tabel kebenaran untuk simulasi pintu otomatis dengan gerbang logika untuk membuat pintu open ada beberapa logika .saat logic state 1(sensor berat 1) bernilai 0 dan logicstate 2 (sensor berat 2) bernilai 1 maka masuk ke kaki gerbang AND dan masing masing juga ada masuk ke inverter lalu ke gerbang AND.Lalu logic state 3 (sensor open) berlogika 0 lalu ke inverter menghasilkan out put logika 1 lalu ke gerbangAND .untuk logicstate 4(sensor close) berlogika 0 masuk ke inverter menghasilkan output 1 lalu ke gerbang AND .pada gerbang AND A input nya 1 dan 0 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND B input nya 1 dan 1 maka outputnya 1 lalu masuk ke gerbang OR .pada gerbang AND C input nya 1 dan 0 maka outputnya 0 lalu masuk ke gerbang AND D.Pada gerbang logiak AND D inputnya 0 dan 1 maka outputnya 0 lalu ke logic probe2(motor close) ke input 2 IC L293D .Dari gerbang logika OR inputnya 0 dan 1 maka output nya 1 lalu ke logic probe 1(motor open) setelah itu masuk ke input ICL293D. output dari ic terhubung kemotor DC sedangkan pin vss dan vs terhubug ke baterai lalu ke ground dan pin ground terhubung ke ground ,dengan demikian motor dc on dan arahnya kanan itu manandakan pintu terbuka(open).
prinsip kerja rangkaian sensor ultrasonik:
saat sensor ultrasonik mendeteksi kereta api maka logic 1 dan ada arus dari baterai sehingga ic ne 555 menghasilkan tegangan ke trigger sensor lalu ada arus ke transistor dan ada arus dari relay lalu ke transistor maka akan aktif.lalu menghidupkan led.Begitu juga pada sensor ultrasonik yang kedua....saat sensor tidak mendeteksi kereta api maka logic nya 0 ,tidak ada arus dari ic ne 555 ke trigger dan tidak ada arus ke base transistor maka transistor tidak aktif begitu juga arus dari relay tidak diteruskan ke ground .
prinsip kerja rangkaian penghitung waktu 6 menit
ketika sensor aktif akan membuat rangkaian pengitung waktu juga aktif,maka ada arus dari sumber ke counter 74LS192 pertama yang terhubung ke pin DN dan PL lalu outputnya ke inverter dan gerbang dan lalu terhubung juga ke pin MR counter 74LS192 pertama .lalu terhubung ke 74LS48 melalui pin input a,b,c,d dan seluruh outputnya terhubung ke seven segmen. lalu output pin UP terhubung ke PIN TCU counter 74LS192 kedua ,up counter 74LS192 kedua terhubung ke rangkaian sensor ultrasonik pertama,lalu sumber yang kedua terhubung ke pin DN dan PL lalu pin outputnya terhubung ke counter 74LS48,lalu seluruh outputnya terhubung ke seven segmen...saat rangakaian di jalankan maka counter 74LS192 kedu aakan menghitung detik sampai angka 9 dan ditampilakn di seven segmen setelah itu kembali ke nol lalu dicounter 74LS192 pertama dihitung sampai angka 6 lalu semuanya akan terhenti.
E. Video
[kembali]
video 1
video 2
F. Link Download
[kembali]
Download file HTML [disini]
Download file rangkaian [disini]
Download video 1 [disini]
Download video 2 [disini]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar