APLIKASI MUX-DEMUX

 [MENUJU AKHIR]

 

KONTROL RUANG TOILET

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. File Download

1. Tujuan [Kembali]

a. Mengetahui dan memahami aplikasi mux-demux

b. Dapat membuat rangkaian aplikasi mux-demux

c. Dapat menjelaskan prinsip kerja rangkaian aplikasi mux-demux yakni kontrol ruang toilet

 

2. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

• Baterai 

        

           Gambar Baterai

 

• Power Supply

    

                                                                

• Voltmeter
          

Bahan:

1. Resistor

2. Diode

3.Transistor(BC547)

4. OP AMP

5.Gerbang Logika NOR (IC 7402)

6. Inverter NOT( IC 74HC05)

7. Gerbang Logika NAND (IC 74S00)

8. Logic State

 9. Sensor Infrared

10. Sensor PIR 

11. Sensor GP2D12

12. 7 Segment Anoda

13. Decoder (IC 7447)

14.Relay

15. Motor DC

16. Lampu

17. Transistor 2N7000

18. Potentiometer (POT)

19. Multiplexer 4052

20. Demultiplexer 4052

 21.Ground

Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian

22. Touch Sensor

 

3. Dasar Teori [Kembali]

1.Resistor

Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.

Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :

Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :

1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi

2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.

3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

2. Diode

Cara Kerja Dioda:

Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar Simbol Dioda

Cara Kerja Dioda

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

A. 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.

B. Kondisi tegangan positif (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. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

C. Kondisi tegangan negatif (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. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

3. Rumus

3. Transistor

Transistor NPN

Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.

Transistor PNP

Rumus dari Transitor adalah :

h_FE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

h_FE = arus yang dicapai

Rumus dari Transitor adalah :

Bias Dasar Transistor (Bias Base Transistor)

Rangkaian dasar transistor pada intinya merupakan sebuah rangkaian transistor yang terdapat arus yang mengalir dan adanya tegangan listrik.  Fungsi bias DC menentukan Titik Q point  Transistor dengan benar, yaitu dengan mengatur besarnya arus kolektor ke nilai konstan dan stabil tanpa adanya sinyal input di kaki basis transistor.

 

Titik kerja DC ditetapkan berdasarkan tegangan VCC,  Resistor RC dan RE . Pemasangan baypass berupa kapasitor yang dihubungkan ke ground akan membantu memblokir arus dari transistor yang lain. Konfigurasi yang dapat diterapkan untuk bias base  adalah common base, common collector dan common emitor.

Bias Dasar Common Emitor

Salah satu rangkaian bias yang paling sering digunakan untuk rangkaian  transistor adalah dengan self  bias dengan konfigurasi rangkaian common emiterdengan  satu atau lebih resistor yang  digunakan untuk mengatur nilai DC awal untuk tiga arus transistor, ( IB ), ( IC ) dan ( IE). Dua bentuk bias transistor bipolar yang paling umum adalah: Beta Dependent dan Beta Independent. Tegangan bias transistor sebagian besar tergantung pada transistor beta, ( β ) sehingga bias yang diatur untuk satu transistor mungkin tidak selalu sama untuk transistor lain karena nilai beta mereka mungkin berbeda. Bias transistor dapat dicapai baik dengan menggunakan resistor belakang pakan tunggal atau dengan menggunakan jaringan pembagi tegangan sederhana untuk menyediakan tegangan bias yang diperlukan. Berikut ini adalah lima contoh konfigurasi bias Basis transistor dari satu pasokan ( Vcc ).

 

Fix bias Transistor

Rangkaian Bias dasar Tetap atau Fix bias transistor dengan memasangkan dua buah resistor, satu menuju kaki basis dan satunya menuju ke kolektor.Besarnya arus basis (IB) tetap konstan untuk nilai VCC yang diberikan.Kondisi operasi yang stabil ditentukan juga dengan nilai beta dari transistor tersebut, sehingga titik kerja tiap transistor akan bervariasi, karena karakteristik masing masing transistor berbeda.

 

 

Berdasarkan gambar rangkaian di atas, Transistor diberi bias tetap, besarnya arus , arus kolektor, tegangan antara colektor emitor, arus emitor dapat dicari dengan rumus perhitungan sebagai berikut

 

Keterangan : Vcc adalah tegangan sumber; Vce = tegangan antara colektor dan emitor ; VE = tegangan pada emitor yang bernilai Nol karena terhubung langsung ke ground; VB = tegangan basis; IB = arus yang mengalir di kaki basis transistor ; Ic = arus yang mengalir pada kaki kolektor ; IE = arus yang mengalir pada kaki emitor

 

Bias  Transistor dengan Umpan Balik Kolektor

Konfigurasi bias transistor dengan umpan balik kolektor adalah bias yang tergantung dari penguatan arus ( Beta). Konfigurasi ini membutuhkan dua resistor untuk memberi bias DC pada transistor, sehingga transistor selalu bekerja di wilayah aktif. Tegangan bias dasar DC berasal dari VC, sehingga memiliki stabilitas yang baik.

Pada rangkaian ini, RB terhubung ke kolektor transistor sebagai umpan balik arus kolektor yang tinggi akan diumpankan ke basis. metode bias umpan balik kolektor ini menghasilkan umpan balik negatif  langsung dari terminal output ke terminal input melalui resistor, RB.

 

 

Karena tegangan bias berasal dari penurunan tegangan yang melewati  resistor beban, RL maka jika arus beban meningkat akan menyebabkan  penurunan tegangan yang lebih besar di RL, dan tegangan kolektor berkurang . Efek ini akan menyebabkan penurunan yang sesuai dalam arus dasar, IB yang pada gilirannya, membawa IC kembali normal.

Self Bias

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.

Gelombang I/O Transistor

                    

 4. IC OP-AMP

Simbol 

 

 

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

 

 

Karakteristik IC OpAmp

• 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)
• Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
• Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
• Karakteristik tidak berubah dengan suhu

                                                                           

Karakteristik IC OpAmp

• 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)
• Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
• Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
• Karakteristik tidak berubah dengan suhu
  

Inverting Amplifier

 Rumus:

NonInverting

 Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

5. Gerbang NOR (IC 7402)

Gerbang NOR atau "NOR GATE" merupakan pengembangan dari gabungan kombinasi gerbang OR dan gerbang NOT. Gerbang ini juga memiliki dua input dan 1 satu keluaran, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar simbol dan tabel kebenaran dibawah.

Pada gerbang logika NOR, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda tanbah (+) dan bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOR. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOR akan menghasilkan output logika 1 bila semua inputnya memiliki logika 0" sedangkan " Gerbang NOR akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 1".

Secara singkat, sama halnya dengan gerbang AND. Output gerbang NOR merupakan kebalikan ouput gerbang OR, jadi cukup mengingat gerbang OR saja lalu membaliknya.

Jenis Gerbang Logika NOR

Gerbang NOR 4 Input

Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NOR 4 input yaitu :

Q = A+B+C+D

Gerbang NOR "Universal"

Seperti hanya gerbang logika NAND, gerbang NOR umumnya disebut juuga sebagai gerbang universal, hal ini dikarenakan gerbang NOR dapat menghasilkan berbagai jenis gerbang logika lainnya seperti halnya gerbang NAND. Dengan menghubungkannya secara bersama-sama, maka gerbang NOR juga dapat membentuk 3 gerbang logika dasar yaitu gerbang AND, OR, dan NOT. Berikut contoh rangkaiannya

Data Sheet NOR(IC 7402):

6 Inverter NOT (IC 74HC05)

Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.

Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1".

7. Gerbang Logika NAND (IC 7400)

Gerbang OR, AND dan NOT adalah tiga gerbang logika dasar karena keduanya dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika untuk ekspresi Boolean yang diberikan. Gerbang NOR dan NAND memiliki properti yang masing-masing dapat digunakan untuk mengimplementasikan perangkat keras rangkaian logika yang sesuai dengan ekspresi Boolean yang diberikan. Artinya, dimungkinkan untuk menggunakan hanya gerbang NAND atau hanya gerbang NOR untuk mengimplementasikan ekspresi Boolean apa pun.

Gerbang NAND atau disebut juga "NAND GATE" adalah jenis gerbang logika kombinasi yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Pada dasarnya gerbang NAND merupakan pengembangan atau kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT "NAND = NOT AND". Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan gerbang kebenaran gerbang NAND berikut.

Pada gerbang logika NAND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NAND adalah tanda bar (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NAND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NAND akan menghasilkan output logika 0 bila semua inputnya memiliki logika 1" sedangkan " Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu input atau semua input memiliki logika 0".

Secara singkat, cukup mengingat gerbang logika AND, karena output dari gerbang logika NAND merupakan kebalikan dari output gerbang AND.

Transistor Gerbang NAND

Secara sederhana, gerbang logika NAND 2 input dapat dibangun menggunakan RTL Resistor-transistor Switch yang terhubung bersama degan input yang terhubung langsung ke basis transistor, dimana transistor harus dalam keadaan cut-off "MATI" untuk keluaran Q.

Gerbang logika NAND dapat menghasilkan fungsi logis yang diinginkan dengan simbol berupa gerbang AND standar dengan tambahan lingkaran (biasa juga disebut sebagai "Gelembung Inversi" pada bagian output yang mana mewakili gerbang NOT) yang disebut sebagai operasi logika NAND.

Jenis Gerbang Logika NAND:

Gerbang logika NAND 4-Input

Berdasarkan gambar diatas ekspresi Boolean untuk gerbang NAND 4 input yaitu : 

Q = A.B.C.D

Gerbang NAND "Universal"

Gerbang logika NAND umumnya disebut juuga sebagai gerbang universal, hal ini dikarenakan gerbang NAND merupakan gerbang yang paling umum digunakan. Disamping itu, gerbang NAND juga dapat menghasilkan semua gerbang logika lainnya sehingga dalam praktiknya gerbang NAND dapat membentuk rangkaian logika paling praktis.

8. Logic State

status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.

9. 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.

Komponen led inframerah atau infra red (IR) pada dasarnya adalah led yang memancarkan sinar infra merah dengan panjang gelombang 850nm.

Infra red (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).

Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP:

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.

Rangkaian dasar sensor infrared common emitter yang menggunakan led infrared dan fototransistor

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

Keadaan Basis Mendapat Cahaya Infra Merah dan Berubah Menjadi Saklar (Switch Close) Secara Sesaat

 

 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

10. Sensor PIR

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia.

Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yangterbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

Grafik Respon Pir terhadap suhu

Grafik sensor pir terhadap jarak, kecepatan,arah objek

11. Sensor GP2D12

Sensor GP2D12 adalah sensor jarak analog yang menggunakan infrared untuk mendeteksi jarak antara 10 cm sampai 80 cm. GP2D12 mengeluarkan output voltase non linear dalam hubungannya dalam jarak objek dari sensor dan menggunakan interface analog to digital converter (ADC) Spesifikasi Teknis:

.a. Range 10 – 80 cm

 b. Update frequency/ period 25 Hz / 40ms

 c. power supply voltage 4.5 – 5.5 V

 d. Noise on analog output < 200mV

 e. Mean consumtion 35 mA

 Kelemahan:

a.    Respon 40ms

b.    Error bila jarak <10cm dan pada cermin

c.    Hanya dapat mengukur <80 cm

 Kelebiahan:

a.    Dapat mengukur jarak pada bidang miring

b.    Sudut pengukuran sempit

c.    Sangat direktif

Berikut Grafik respon  anatara jarak dan deteksi objek terhadap output analog sensor

12. Multiplexer IC 4052

Multiplexer sering disebut sebagai Mux atau Mpx untuk mempermudah pengucapan. Komponen ini adalah susunan logika yang memiliki beberapa jalur input, kemudian memindahkannya pada sebuah jalur output saja. Rangkaian digital ini memiliki kecepatan sangat tinggi dalam meneruskan perintah yang sudah diseleksi dengan beberapa logika untuk dipindahkan ke satu jalur. Perintah berupa sinyal digital atau biner diubah menjadi sinyal analog menggunakan transistor untuk kemudian diteruskan ke proses selanjutnya.

Ø  Klasifikasi Multiplexer

• 16-1 Multiplexer (4 Baris)
• 8-1 Multiplexer (3 Baris)
• 4-1 Multiplexer (2 Baris)
• 2-1 Multiplexer (1 Baris)

Ø  Sirkuit Terpadu Multiplexing

IC NO.	FUNGSI	OUTPUT
74157	Quad 2 : 1 Mux	Output sama dengan input yang dimasukkan
74158	Quad 2 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input
74153	Dual 4 : 1 Mux	Output sama dengan input
74352	Dual 4 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input
74151	8 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input
74150	16 : 1 Mux	Output berlawanan dengan input

Apa Fungsi Multiplexer?

Seperti yang sudah dijelaskan di atas, bahwa multiplexer digunakan untuk menyeleksi data untuk kemudian dipindahkan ke satu jalur. Data tersebut diseleksi berdasarkan logika yang dipasangkan oleh operator itu sendiri. Penggunaan mux juga meningkatkan efisiensi transmisi data, sehingga menjadi jauh lebih cepat dibanding tidak menggunakannya.

ilustrasi sederhana cara kerja multiplexer

Ada beberapa aplikasi Mux yang bisa Anda simak berikut ini:

1.      Sistem Komunikasi

Penggunaan komponen ini memungkinkan digunakannya sistem komunikasi, seperti stasiun Tributary, Relay, dan sistem transmisi, sehingga menjadi lebih cepat dan efisien. Tidak hanya itu, proses transmisi berbagai jenis data seperti audio dan video dapat digunakan bersamaan.

2.      Jaringan Telepon

Sinyal radio yang berasal dari berbagai perangkat akan diintegrasikan ke dalam satu jalur menggunakan multiplexer, kemudian signal tersebut diteruskan ke perangkat tujuan Anda.

3.      Hard Drive Komputer

Penggunaan multiplexer bertujuan untuk mengurangi jalur yang terhubung langsung dengan hard drive dengan komponen lain dalam komputer, agar penyimpanan bisa dilakukan dengan maksimal dan minim kesalahan.

4.      Transmisi Sistem Komputer Satelit

Mux juga digunakan untuk mentransmisikan data dari komputer satelit ke sistem di bumi menggunakan satelit GPS.

IC CD4052 adalah IC Multiplexer dan Demultiplexer tegangan tinggi berbasis CMOS. IC umumnya digunakan dalam rangkaian di mana MUX 4: 1 atau DEMUX 1: 4 diperlukan dalam Desain rangkaian Logika yang Dapat Diprogram. Ini dapat menangani tegangan analog dan digital sehingga dapat digunakan dalam konverter Analog ke Digital dan Digital ke Analog.

CD4052 as 4:1 Multiplexer:

    CD4052 dapat digunakan sebagai Multiplexer 4:1, yaitu dapat mengambil input dari 4-channel dan mengubahnya menjadi output saluran tunggal berdasarkan pin pilihan saluran. Dalam kasus kami empat saluran Input adalah X0Y0, X1Y1, X2Y2 dan X3 dan Y3 dan saluran output tunggal adalah X,Y. Output pada saluran tunggal ditentukan berdasarkan pin pilih saluran A dan B. Keadaan pin pilih dan pemilihan saluran ditunjukkan pada tabel di bawah ini:

A	B	Channel Selected
0	0	Channel 0
1	0	Channel 1
0	1	Channel 2
1	1	Channel 3

 The complete working of a 4:1 MUX using the CD4052 simulation is shown in the video below, the image here shows a snapshot of it.

Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, pin pemilihan saluran masing-masing adalah 1 dan 0 untuk A dan B. Artinya Saluran 1 yaitu X1 dan Y1 dipilih. Jadi input yang diberikan ke X1 dan Y1 direfleksikan pada pin X dan Y.

13. Demultiplexer IC 4052

Setelah memahami apa itu multiplexer, sebaiknya Anda memahami pula tentang apa itu demultiplexer. Sebab, kedua komponen ini kerap disandingkan dan saling berhubungan agar perintah yang dimasukkan oleh operator bisa diteruskan pada komponen komputer lainnya.

Pada komponen demultiplexer, terdapat satu jalur input dan banyak jalur output. Jalur input inilah yang akan dihubungkan dengan multiplexer.

Tanpa adanya kedua komponen tersebut, perintah yang dimasukkan oleh operator kemungkinan tidak berjalan dengan lancar, atau minimal sangat lambat. Dengan demikian, komponen itu diperlukan untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi kesalahan.

Ø  Klasifikasi Demultiplexer

• 1-16 Demultiplexer (4 Baris)
• 1-8   Demultiplexer (3 Baris)
• 1-4   Demultiplexer (2 Baris)
• 1-2   Demultiplexer (1 Baris)

Ø  Sirkuit Terpadu Demultiplexing

IC NO.	FUNGSI	OUTPUT
74139	Dual 1 : 4 Demux	Output berkebalikan dengan input
74156	Dual 1 : 4 Demux	Output merupakan open collector
74138	1 : 8 Demux	Output berkebalikan dengan input
74154	1 : 16 Demux	Output berkebalikan dengan input
74159	1 : 16 Demux	Output merupakan open collector dan sama dengan input

Fungsi Demultiplexer

Seperti yang sudah Anda ketahui, bahwa Demultiplexer memiliki satu jalur transisi input dan beberapa jalur output. Jalur output tersebut biasanya langsung terhubung dengan komponen penting dalam komputer.

Dapat disimpulkan bahwa, data berbentuk seri yang berasal dari mux akan dikonstruksi ulang menjadi berbentuk paralel. Kemudian, perintah atau data tersebut diteruskan pada perangkat yang bersangkutan.

Berikut ini merupakan aplikasi dari demultiplexer:

· Sistem Komunikasi

Demultiplexer menerima data dari multiplexer dan mengubahnya menjadi bentuk semula untuk kemudian diteruskan ke komponen komputer yang bersangkutan. Contohnya adalah video, data berupa gambar akan dikirimkan ke monitor, sedangkan suara akan diteruskan ke pengeras suara.

· Arithmetic Logic Unit (ALU)

ALU merupakan microprocessor yang berfungsi untuk melakukan perhitungan. Pada bagian ini, demultiplexer menyimpan output dari ALU ke unit penyimpanan atau register.

Aritmethic Logic Unit / John R. Southern @Flickr

Komponen multiplexer dan demultiplexer memiliki fungsi yang sangat krusial bagi perangkat komputer. Jika komponen penting ini di komputer Anda mengalami kerusakan, maka bagian lainnya tentu akan sangat terganggu. Bahkan, perintah sederhana seperti menyetel video sekalipun tidak akan terlaksana dengan baik.

CD4052 as 1:4 Demultiplexer:

    CD4052 dapat digunakan sebagai Demultiplexer 1:4 juga, yaitu dapat mengambil satu input dan menyediakan salah satu dari 4 saluran keluaran berdasarkan pin pilih saluran. Di sini pin input akan menjadi X dan Y. Pin output dapat berupa X0,Y0 atau X1,Y1 atau X2,Y2 atau X3,Y3 berdasarkan nilai yang ditetapkan pada pin A dan B. Kami telah membahas cara memilih saluran menggunakan pin A dan B pada tabel di atas.

    Gambar di atas menunjukkan simulasi CD4052 dalam rangkaian demultiplexer, cara kerja lengkapnya dapat ditemukan di video yang ditautkan di bawah ini. Seperti yang Anda lihat di sini, saluran 2 dipilih dengan menjadikan A sebagai 0 dan B sebagai 1. Dan karenanya input yang diberikan ke pin X dan Y direfleksikan pada pin saluran 2 X2 dan Y2

14. 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.

Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali.  Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet.  Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal.  Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik.  Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.

Fitur:

1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

2. Arus pemicu 70mA

3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V

4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V

5. Switching maksimum

15. 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), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

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

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

16. Lampu

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.

17. Sensor Touch

Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor).

Grafik Respon :

     

18. Sensor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

     Grafik

4. Percobaan [Kembali]

a. Langkah-langkah Kerja

• 1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

  2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

  3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus

  4. pasang Gerbang NAND, dan Sensor Infrared,GP2D12,PIR, resistor , inverter ,seven segment, decoder, relay, motor dc, logic state, Lampu dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah

  6. Atur nilai resistor serta logic state

  7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup(motor dc,lampu,led) dan seven segment menyala maka rangkaian bisa digunakan

b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Rangkaian Simulasi:

Prinsip Kerja:

Prinsip kerja kontrol ruang toilet

Jika seseorang ingin memasuki toilet dan berada di dekat pintu toilet, maka sensor pir yang ada di dekat pintu akan mendeteksi keberadaaan orang tersebut atau berlogika 1, sehigga sensor aktif, maka arus dari power supply akan diteruskan ke kaki Vcc sensor, kaki Vout sensor, dan arus diteruskan ke IC multiplexer 4052. Jika kondisi pada input selektif multiplexer A dan inh dihubungkan ke groound, dan B dihubungkan ke power supply, maka output multiplexer akan diambil dari input X2 dan Y2, kemudian dari output X arus diteruskan ke demultiplexer dan arus akan dikecilkan di resistor 10k, tegangan pada basis transistor terbaca sebesar + 0,78 volt. Tegangan tersebut cukup untuk mengaktifkan transistor. Transistor aktif maka akan memicu arus dari power supply, arus melewati relay menuju kaki kolektor transistor, menuju kaki emitor transistor dan arus diteruskan ke ground. Dengan adanya arus pada relay menyebabkan saklar pada relay berpindah posisi yang menyebabkan loop menjadi tertutup, sehingga motor dc aktif dan akan menggerakkan pintu dan pintu terbuka.

Setelah orang tersebut masuk, maka di dekat pintu dalam toilet terdapat sensor infrared yang aktif setelah orang tersebut berada didekat sensor. Sensor infrared aktif, maka arus dari power supply akan diteruskan ke kaki Vcc sensor, kaki Vout sensor, dan arus diteruskan ke IC multiplexer 4052. Jika kondisi pada input selektif multiplexer A dan inh dihubungkan ke groound, dan B dihubungkan ke power supply, maka output multiplexer akan diambil dari input X2 dan Y2, kemudian dari output X arus diteruskan ke demultiplexer dan arus akan dikecilkan di resistor 10k, tegangan pada basis transistor terbaca sebesar + 0,79 volt. Tegangan tersebut cukup untuk mengaktifkan transistor. Transistor aktif maka akan memicu arus dari power supply, arus melewati relay menuju kaki kolektor transistor, menuju kaki emitor transistor dan arus diteruskan ke ground. Dengan adanya arus pada relay menyebabkan saklar pada relay berpindah posisi yang menyebabkan loop menjadi tertutup, sehingga motor dc aktif dan akan menggerakkan pintu dan pintu tertutup. Output dari sensor infrared juga menghidupkan lampu yang ada dalam toilet.

Setelah orang tersebut berada dalam toilet dan berjalan menuju kloset, maka di dekat kloset terdapat sensor jarak yang mana sensor tersebut akan aktif jika jarak dari sensor ke objek yaitu kurang atau sama dengan 36 cm. Setelah sensor aktif, maka arus dari power supply akan diteruskan keluar dari kaki Vout sensor kemudian menuju detector, pada detector, penguatan yang dihasilan adalah tegangan pada kaki non inverting dikurang dengan tegangan pada kaki inverting kemudian dikali dengan Aol. Dan pada output detector terbaca tegangan yaitu sebesar +13,9 V. Kemudian arus dari detector akan diteruskan menuju multiplexer. Kemudian dari output Y arus diteruskan ke demultiplexer dan arus akan dikecilkan di resistor 10k, tegangan pada basis transistor terbaca sebesar + 0,86 volt. Tegangan tersebut cukup untuk mengaktifkan transistor. Transistor aktif maka akan memicu arus dari power supply, arus melewati relay menuju kaki kolektor transistor, menuju kaki emitor transistor dan arus diteruskan ke ground. Dengan adanya arus pada relay menyebabkan saklar pada relay berpindah posisi yang menyebabkan loop menjadi tertutup, sehingga motor dc aktif dan akan menggerakkan penutup kloset dan kloset terbuka.

Setelah orang tersebut selesai, maka terdapat sensor touch di dekat kloset yang akan memepermudah untuk membersihkan dan menutup penutup kloset. Jika sensor touch aktif, maka maka arus dari power supply akan diteruskan ke kaki Vcc sensor, kaki Vout sensor, dan arus diteruskan ke IC multiplexer 4052. Jika kondisi pada input selektif multiplexer A dan inh dihubungkan ke ground, dan B dihubungkan ke power supply, maka output multiplexer akan diambil dari input X2 dan Y2, kemudian dari output Y arus diteruskan ke demultiplexer dan arus akan dikecilkan di resistor 10k, tegangan pada basis transistor terbaca sebesar + 0,79 volt. Tegangan tersebut cukup untuk mengaktifkan transistor. Transistor aktif maka akan memicu arus dari power supply, arus melewati relay menuju kaki kolektor transistor, menuju kaki emitor transistor dan arus diteruskan ke ground. Dengan adanya arus pada relay menyebabkan saklar pada relay berpindah posisi yang menyebabkan loop menjadi tertutup, sehingga motor dc aktif dan akan menggerakkan penutup kloset dan kloset tertutup dan motor dc yang lain akan menggerakkan pembersih untuk membersihkan kloset.

 

c. Video 

1. Video Rangkaian

2. Video Simulasi

5. File Download [Kembali]

Download HTML

Download Rangkaian Proteus

Download Video Merangkai

Download Video Simulasi 

Download Library Sensor IR

Download Library Sensor PIR

Download File Library Touch Sensor klik disini

Download Datasheet Touch Sensor Klik Disini

Download Datasheet PIR Sensor Klik Disini

Download Datasheet IR Sensor Klik Disini  

Download Datasheet sensor GP2D12

Download Data Sheet Diode

Download Data Sheet OP AMP

Download Data Sheet Resistor

Download Data Sheet Relay

Download Data SheetTransistor BC547

Data Sheet Inverter NOT(IC 74HC05)

Data Sheet Gerbang NOR (IC 7402)

Data Sheet Gerbang NAND(IC 7400)

Download Data Sheet Motor DC

Download Data Decoder (IC7447)

Download Data Sheet 7 Segment

[MENUJU AWAL]