Aplikasi Flip-flop ~ MuhammadRha

GORDEN DAN TUMBLR KAMAR OTOMATIS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar teori

4. Prosedur percobaan

5. Gambar rangkaian

6. Video

7. Download file

1. Tujuan

a. Untuk mengetahui sensor sound dan sensor LDR.

b. Untuk memahami prinsip sensor sound dan sensor LDR.

c. Mengaplikasikan sensor sound dan sensor LDR sebagai gorden dan tumlr kamar.

2. Alat dan Bahan

Alat:

1. Voltmeter DC

2. Ground

3. Power supply

Bahan:

1. Resistor

2. Sensor sound

Sensor Suara adalah Sensor analog yang digunakan untuk merasakan tingkat suara.

Datasheet:

3. Motor DC

4. Relay

5. Diode

7. 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)

8. Gerbang OR

Gerbang OR atau disebut juga "OR GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran).

9. Sensor LDR

Spesifikasi:

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

·Tegangan maksimum (DC): 150V

·Konsumsi arus maksimum: 100mW

·Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ

·Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)

·Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms

·Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

10. JKFF

JK flip-flop merupakan flip flopyang dibangun berdasarkan pengembangan dari RS flip-flop. JK flip-flop sering diaplikasikan sebagai komponen dasar suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter).

Konfigurasi pin IC 74111

11. LED

12. 74LS47

Decoder BCD ke 7 segment merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah kode BCD menjadi karakter tampilan angka desimal yang dapat dilihat secara visual.

13. 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.

14. Potensiometer

Berfungsi untuk mengatur tegangan dengan menaikan atau menurunkan resistansi.

15. Infrared sensor

16. Sensor Vibration

Sensor vibrasi SW420 adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendteksi adanya getaran dan akan diubah ke sinyal listrik. cara kerja sensor ini dengan menggunakan satu buah pelampung logam yang akan bergetar di tabung yang berisi 2 elektroda ketika sensor menerima getaran. Terdapat 2 output digital (0 dan 1) dan analog output.

3. Dasar Teori

1. Sensor sound

Sensor suara adalah sebuah alat yang mampu mengubah gelombang Sinusioda suara menjadi gelombang sinus energi listrik (Alternating Sinusioda Electric Current). Sensor suara berkerja berdasarkan besar/kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang juga terdapat sebuah kumparan kecil di balik membran tadi naik & turun. Oleh karena kumparan tersebut sebenarnya adalah ibarat sebuah pisau berlubang-lubang, maka pada saat ia bergerak naik-turun, ia juga telah membuat gelombng magnet yang mengalir melewatinya terpotong-potong. Kecepatan gerak kumparan menentukan kuat-lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

2. Resistor

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian paralalResistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I

Cara membaca resistor:

3. Transistor NPN

Termasuk dalam komponen semikonduktor aktif adalah transistor, Transistor sebenarnya kepanjangan dari Transfer dan Varistor. Mengenal karakteristiknya transistor terbagi dua kategori ialah Bipolar Junction Transistor (BJT) dan Unipolar Transistor. Kerja transistor pada dasarnya difungsikan sebagai saklar elektronik (Switching) dan penguat sinyal (Amplifier).

Jenis Transistor:

1. Bipolar Junction Transistor (BJT)

Bi artinya dua dan Polar asal kata dari polarity yang artinya polaritas, dengan kata lain bipolar junction transistor (BJT) adalah jenis Transistor yang memiliki dua polaritas yaitu hole (lubang) atau elektron sebagai carier (pembawa) untuk menghantarkan arus listrik. Prinsip dasar konstruksinya disusun seperti dari dua buah dioda yang disambungkan pada kutub yang sama yaitu Anoda dengan anoda sehingga menghasilkan transistor jenis NPN atau Katoda dengan katoda yang menjadi transistor jenis PNP.

2. Unipolar Junction Transistor (UJT)

Pada transistor UJT hanya satu polaritas saja yang dijadikan carier/pembawa muatan arus listrik, yaitu elektron saja atau hole/lubangnya saja, tergantung dari jenis transistor UJT tersebut. Karena prinsip kerjanya transistor ini berdasarkan dari efek medan listrik, maka transistor UJT lebih dikenal dengan nama FET (Field Efect Transistor) atau Transistor Efek Medan.

Karakteristik:

4. Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay. Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

A. Electromagnet (Coil)

B. Armature

C. Switch Contact Point (Saklar)

D. Spring

Prinsip Kerja Motor DC

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

6. Baterai

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Jenis-jenis Baterai

1. Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)

Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt. Jenis-jenis : Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon), Baterai Alkaline (Alkali), Baterai Lithium, Baterai Silver Oxide

2. Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)

Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).

7. LED

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

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

8. Gerbang Logika OR (IC 7432)

Gerbang Logika OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran 1 jika salah satu dari Masukan bernilai Logika 1 dan apabila pada gerbang OR menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

Tabel kebenaran pada tabel diatas menggambarkan fungsi OR inklusi. Gerbang OR memilki keluaran (ouput) bernilai RENDAH bila semua masukan (input) adalah bernilai RENDAH. Kolom keluaran pada tabel memperlihatkan bahwa hanya baris 1 pada tabel kebenaran OR yang menimbulkan keluaran 0, sedangkan semua baris lain menimbulkan keluaran 1.

9. JK flip-flop (IC 74111)

JK flip-flop sering diaplikasikan sebagai komponen dasar suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter). JK flip flop dalam penyebutanya di dunia digital sering di tulis dengan simbol JK -FF. Dalam artikel yang sedikit ini akan diuraikan cara membangun sebuah JK flip-flop menggunakan komponen utama berupa RS flip-flop. Rangkaian Dasar JK Flip-Flop. Gambar Rangkaian Dasar JK Flip-Flop:

Gambar rangkaian diatas memperlihatkan salah satu cara untuk membangun sebuah flip-flop JK, J dan K disebut masukan pengendali karena menentukan apa yang dilakukan oleh flip-flop pada saat suatu pinggiran pulsa positif diberikan. Rangkaian RC mempunyai tetapan waktu yang sangat pendek, hal ini mengubah pulsa lonceng segiempat menjadi impuls sempit. Pada saat J dan K keduanya 0, Q tetap pada nilai terakhirnya. Pada saat J rendah dan K tinggi, gerbang atas tertutup, maka tidak terdapat kemungkinan untuk mengeset flip-flop. Pada saat Q adalah tinggi, gerbang bawah melewatkan pemicu reset segera setelah pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya tiba. Hal ini mendorong Q menjadi rendah . Oleh karenanya J = 0 dan K=1 berarti bahwa pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya akan mereset flip-flopnya. Pada saat J tinggi dan K rendah, gerbang bawah tertutup dan pada saat J dan K keduanya tinggi, kita dapat mengeset atau mereset flip-flopnya. Untuk lebih jelasnya daat dilihat pada tabel kebenaran JK flip-flop berikut.

9. Potensiometer

Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :

1. Penyapu atau disebut juga dengan Wiper

2. Element Resistif

3. Terminal

Jenis-jenis Potensiometer

1. Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.

2. Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.

3. Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

Fungsi-fungsi Potensiometer

1. Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.

2. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

3. Sebagai Pembagi Tegangan

4. Aplikasi Switch TRIAC

5. Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser

6. Sebagai Pengendali Level Sinyal

10. LDR Sensor

LDR (Ligh Dependent Resistor) adalah suatu komponen elektronik yang resistansinya tergantung pada intensitas cahaya. LDR di buat dari bahan Cadium Sulfida yang peka terhadap cahaya. LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1M ohm, akan tetapi pada saat LDR mendapat cahaya hambatan LDR akan menurun menjadi beberapa puluh ohm saja.

Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi pengantar arus yang kurang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang. LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis adalah salah satu contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis. Rangkaian elektronik yang dapat digunakan untuk LDR adalah rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari LDR tersebut. Dari hukum ohm, diketahui bahwa:

Dengan V adalah beda potensial antara dua titik, I adalah arus yang mengalir di antara-nya, dan R adalah resistansi di antara-nya. Lebih lanjut dikatakan pula bahwa nilai R tidak bergantung dari V ataupun I. Sehingga, jika ada perubahan nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V-nya pun akan berubah. Jika beda potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi hanya akan mempengaruhi besar arusnya.

Karakteristik Sensor LDR

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

· Tegangan maksimum (DC): 150V

· Konsumsi arus maksimum: 100mW

· Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ

· Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)

· Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms

· Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius.

11. IC 74LS47

Decoder BCD ke 7 segment merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah kode BCD menjadi karakter tampilan angka desimal yang dapat dilihat secara visual. Data BCD 4 bit diubah menjadi tampilan visual angka desimal 0-9 menggunakan rangkaian logika dasar digital (AND, OR dan NOR). Data BCD 4 bit tersebut diubah sesuai nilai desimal seperti pada tabel

Proses pengkodean data BCD menjadi tampilan angka desimal dilakukan secara terpisah untuk tiap ruas/segment (ruas a- ruas g). Untuk membangun sebuah dekoder 7 segment dari data tabel kebenaran diatas, langkah pertama adalah menentukan persamaan yang dapat mewakili fungsi dekoder tiap ruas. Setelah itu dapat di buat rangkaian decoder untuk tiap ruas menggunakan rangkaian digital dari gerbang logika dasar.

12. Motor

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.

Prinsip Kerja Motor DC

13. IC OP AMP

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:

a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)

b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)

c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)

d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

14. Sensor Infrared

Infrared (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier).

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.

Prinsip Kerja Sensor Infrared

Ketika pemancar IR memancarkan radiasi, ia mencapai objek dan beberapa radiasi memantulkan kembali ke penerima IR. Berdasarkan intensitas penerimaan oleh penerima IR, output dari sensor ditentukan.

Prinsip kerja rangkaian sensor infrared berdasarkan pada gambar 2. Adalah ketika cahaya infra merah diterima oleh fototransistor maka basis fototransistor akan mengubah energi cahaya infra merah menjadi arus listrik sehingga basis akan berubah seperti saklar (swith closed) atau fototransistor akan aktif (low) secara sesaat seperti gambar 3:

Grafik Respon Sensor Infrared

Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.

15. Sensor Vibration

Karakteristik Sensor Vibrasi SW420 :

- Tegangan operasi 3,3 V hinggan 5V DC

- LED menunjukkan keluaran dan daya

- Desain berbasis LM393

- Mudah digunakan dengan mikrokontroler atau IC digital/analog normal

- Dengan lubang baut untuk memudahkan pemasangan

Grafik Respon:

4. Prosedur percobaan

· Buka aplikasi proteus

· Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen, seperti sensor MQ2, resistor, dioda, relay, motor, led, gerbang or, ldr dan baterai

· Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan

· Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan

· Tambahkan DC voltmeter untuk mengetahui besar tegangan yang dinginkan.

· Jalankan simulasi rangkaian.

5. Gambar rangkaian

Pada rangkaian diatas digunakan 2 sensor ldr yang diletakkan didalam kamar (A) dan diluar kamar dan terkena sinar matahari (B). Saat menutup gorden di malam hari

Saat sensor A mendeteksi adanya cahaya di dalam kamar dari lampu, maka cahaya akan masuk ke LDR. Saat LDR mendapatkan cahaya dengan intensitas tinggi maka resistansi LDR akan kecil sehingga arus dari Vcc dapat mengalir. Arus kemudian masuk ke potensiometer dan ke op-amp. Op-amp pada rangkaian berfungsi sebagai komparator. Tegangan dari Vcc kemudian masuk ke op-amp dan dibandingkan dengan tegangan pada potensiometer. Karena resistansi LDR kecil maka tegangan yang mengalir ke kaki negatif op amp menjadi besar dan sesuai prinsip kerja komparator maka output dari op-amp adalah tegangan yang besar maka LED 1 menyala sebagai indikator di dalam kamar lampu hidup. Logika 1 kemudian masuk ke input 1 gerbang OR 1 dan input 2 mendapat logika 0 dari ground sehingga output nya adalah logika 1 yang memutar motor secara clockwise dan menutup gorden. Sedangkan sensor di luar ruangan tidak mendapatkan cahaya karena keadaan gelap di malam hari, sehingga resistansi LDR besar dan arus dari Vcc tidak dapat mengalir ke potensiometer dan Op-amp sehingga tidak ada juga arus yang mengalir dari output op-amp (sangat kecil) sehingga input2 gerbang OR4 berlogika 0 dan input 1 gerbang OR 4 juga mendapat logika 0 dari ground maka motor mengikuti arah putaran motor 1 yaitu clockwise dan gorden tertutup.

Saat membuka gorden di pagi hari

Saat sensor B mendeteksi adanya cahaya di luar kamar dari matahari, maka cahaya akan masuk ke LDR. Saat LDR mendapatkan cahaya dengan intensitas tinggi maka resistansi LDR akan kecil sehingga arus dari Vcc dapat mengalir. Arus kemudian masuk ke potensiometer dan ke op-amp. Op-amp pada rangkaian berfungsi sebagai komparator. Tegangan dari Vcc kemudian masuk ke op-amp dan dibandingkan dengan tegangan pada potensiometer. Karena resistansi LDR kecil maka tegangan yang mengalir ke kaki negatif op - amp menjadi besar dan sesuai prinsip kerja komparator maka output dari op-amp adalah tegangan yang besar maka LED 2 menyala sebagai indikator matahari sudah terbit. Logika 1 kemudian masuk ke input 2 gerbang OR 4 dan input 1 mendapat logika 0 dari ground sehingga output nya adalah logika 1 yang memutar motor secara counterclockwise dan membuka gorden.

Sedangkan sensor di dalam ruangan tidak mendapatkan cahaya karena lampu dimatikan, sehingga resistansi LDR besar dan arus dari Vcc tidak dapat mengalir ke potensiometer dan Op-amp sehingga tidak ada juga arus yang mengalir dari output op-amp (sangat kecil) sehingga input1 gerbang OR1 berlogika 0 dan input 2 gerbang OR 1 juga mendapat logika 0 dari ground maka motor mengikuti arah putaran motor 2 yaitu counterclockwise dan gorden membuka.

Pada rangkaian tersebut, digunakan 4 buah JK Flip - Flop yang disusun sejajar dengan input clock pada flip-flop pertama. Input J dan K masing - masing dihubungkan ke VCC yang memberikan logika 1. Dengan J dan K yang berlogika 1, maka JK flip - flop berada pada kondisi toggle. Sesuai dengan kondisi JKFF apabila J dan K berlogika 1 dan kemudian diberi input clock naik, maka output pada Q adalah logika yang berlawanan. Output logika yang berubah - ubah dan terjadi secara kontinu akibat inputan clock pada JKFF pertama, akan menjadi input clock pada JKFF kedua, dan dengan prinsip kerja yang sama hingga output pada JKFF keempat juga berupa clock. Semakin banyak flip - flop yang digunakan, waktu yang dibutuhkan output untuk berubah semakin lama. Pada JKFF pertama membutuhkan 2 kali clock, pada JKFF kedua dibutuhkan 4 kali clock, pada JKFF ketiga membutuhkan 8 kali clock, dan pada JKFF keempat membutuhkan 16 kali clock. Untuk memproses kode biner tersebut maka digunakan IC 74LS47 sebagai BCD dekoder, atau mengubah kode biner menjadi bentuk sesuai yang dikodekan. Maka output Q1 dihubungkan ke pin A, Q2 dihubungkan ke pin B, Q3 dihubungkan ke pin C, dan Q4 dihubungkan ke pin D. Output IC 74LS47 kemudian dihubungkan ke seven segment. Pada rangkaian digunakan seven segment common anoda, dimana seven segment dihubungkan dengan VCC untuk memberikan tegangan (logika 1). Segmen - segmen tersebut terdiri dari LED yang akan aktif apabila dialiri arus. Arus mengalir memerlukan beda potensial. Maka untuk menghasilkan beda potensial dihubungkan ke ground (logika 0). Sehingga dapat disimpulkan pada rangkaian diatas, segmen akan hidup apabila berlogika 0. Output dari dekoder kemudian ditampilkan oleh seven segment dengan prinsip pin yang berlogika 0 segmennya akan menyala. Dan proses inilah yang menyebabkan angka - angka tersebut dapat ditampilkan dan dapat menjalankan proses counting.

Pada rangkaian ini sensor infrared akan berlogika 1 ketika terdeteksi orang , dimana arus akan keluar dari DO( saklar buluh terbuka ), maka output sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt menuju D flip flop yaitu masuk clk yaitu berlogika 0 lalu di umpan ke D=1 maka output pada Q=0 dimana output dari Q dihubungkan ke kaki gerbang OR yaitu input berlogika 1 sedangkan pada Q'=1 dimana output dari Q' juga dihubungkan ke kaki gerbang OR sehingga input dari gerbang OR yaitu berlogia 0:1 sehingga output dari gerbang OR yaitu 1 diteruskan ke R1..

Kemudian tegangan sebesar 5 volt diteruskan ke input non inverting op amp dengan tegangan yg masuk sebesar 5 volt dan tegangan yg masuk ke inverting nol maka rumus outputnya adalah tegangan 5 volt dikurang 0 yaitu 5 volt maka outputnya plus satu rasi yaitu +15 volt dimana rangkaian ini adalah rangkaian detektor non inverting.

Kemudian pada output op amp yang bertegangan 15V diteruskan ke R3 lalu ke basis Q1 dengan tegangan terukur sebesar 0.88 volt maka transistor on. Kalau transistor on, maka ada arus dari kolektor ke emiter, dengan adanya arus dari kolektor ke emiter maka ada arus dari B2 lalu melewati diode lalu ke relay lalu ke kolektor lalu ke emiter lalu ke ground.

Karena adanya arus lewat relay maka switch relay akan berpindah ke kiri. Sehingga ada arus dari baterai masuk ke lampu sehingga lampu aktif.

Ketika sensor vibrasi mendeteksi getaran, yaitu sensor berlogika 1, maka output sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt menuju ke R2.

Kemudian pada output op amp yang bertegangan 15V diteruskan ke R4 untuk memperkecil arus yang masuk ke kaki basis transistor , maka kaki basis transistor Q2 terukur tegangan sebesar 0.88 volt maka transistor on. Jika transistor Q2 on, maka ada arus dari kolektor ke emiter, dengan adanya arus dari kolektor ke emiter maka ada arus dari B3 melewati diode lalu ke relay lalu ke kolektor lalu ke emiter lalu ke ground.Karena adanya arus lewat relay maka switch relay berpindah ke kanan. Sehingga ada arus dari baterai masuk ke motor sehingga motor aktif.

6. Video

7. Download file

HTML: disini

File rangkaian: disini

Video: disini

Datasheet sound sensor: disini

Datasheet transistor npn: disini

Datasheet OR: disini

Datasheet resistor: disini

Library sound sensor: disini

Library vibration sensor: disini

Library infrared sensor: disini