Aplikasi Counter

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Example

5. Problem

6. Soal Pilihan Ganda

7. Rangkaian Proteus

8. Video

9. Download File

1. Tujuan [Kembali]

Untuk menyelesaikan tugas mata kuliah sistem digital yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison,M.T.
Mampu mengaplikasikan Circuit A/D Converters
Mampu membuat rangkaian Circuit A/D Converters

2. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Alat

1. Power Supply

Spesifikasi :

1. Daya listrik (Power supply): Ini mengacu pada daya yang diberikan oleh sumber listrik ke peralatan elektronik. Daya ini diukur dalam watt (W). Spesifikasi daya listrik mencakup tegangan input yang diperlukan (misalnya 110V atau 220V AC) dan frekuensi (misalnya 50Hz atau 60Hz).

2. Konsumsi daya (Power consumption): Ini adalah jumlah daya yang dikonsumsi oleh peralatan elektronik saat beroperasi. Konsumsi daya juga diukur dalam watt (W) dan umumnya dicantumkan dalam spesifikasi produk. Informasi ini membantu untuk mengetahui berapa banyak daya yang diperlukan oleh peralatan tersebut dan mempengaruhi kebutuhan daya listrik yang dibutuhkan.

3. Daya output (Power output): Jika Anda merujuk pada peralatan yang menghasilkan daya, seperti power amplifier atau power bank, spesifikasi power output akan memberikan informasi tentang daya yang dihasilkan oleh perangkat tersebut. Ini juga diukur dalam watt (W) dan mungkin mencakup spesifikasi daya maksimum dan daya kontinu yang dapat dihasilkan.

2. Voltmeter DC

Spesifikasi :

1. Rentang pengukuran: Ini mengacu pada rentang tegangan yang dapat diukur oleh voltmeter. Misalnya, voltmeter mungkin memiliki rentang pengukuran antara 0 hingga 10 volt atau 0 hingga 1000 volt

2. Akurasi: Ini adalah tingkat ketepatan voltmeter dalam mengukur tegangan. Akurasi biasanya dinyatakan dalam persentase kesalahan maksimum. Sebagai contoh, voltmeter mungkin memiliki akurasi ±1% yang berarti kesalahan maksimum yang mungkin terjadi adalah 1% dari nilai yang diukur.

3. Resolusi: Resolusi mengacu pada jumlah digit yang ditampilkan pada voltmeter. Resolusi yang lebih tinggi berarti voltmeter dapat menampilkan angka yang lebih rinci. Sebagai contoh, voltmeter dengan resolusi 3 digit dapat menampilkan angka hingga tiga angka di belakang koma.

4. Impedansi input: Ini adalah resistansi internal voltmeter terhadap arus listrik yang melewati alat. Impedansi input yang lebih tinggi pada voltmeter memungkinkan pengukuran tegangan yang lebih akurat tanpa mengganggu sirkuit yang sedang diukur.

5. Jenis input: Voltmeter dapat dirancang untuk mengukur tegangan searah (DC) atau tegangan bolak-balik (AC). Beberapa voltmeter juga dapat mengukur kedua jenis tegangan.

3. Battery

Spesifikasi :

- Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v

- Output voltage: dc 1~35v

- Max. Input current: dc 14a

- Charging current: 0.1~10a

- Discharging current: 0.1~1.0a

- Balance current: 1.5a/cell max

- Max. Discharging power: 15w

- Max. Input current: dc 14a

- Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s

- Ukuran: 126x115x49mm

- Berat: 460gr

BAHAN

1. Resistor

Spesifikasi :

Resistance (ohms) : 10K, 500K

Power (Watts) : 0.25W, 1/4W

Tolerance : -+ 5%

Packaging : Bulk

Composition : Carbon Film

Temperature Coefficient : 350 ppm/C

Lead free status : Lead free

RoHS status : RoHS Compliant

2. Dioda

Spesifikasi :

- Package Type : Available in DO-41 & SMD package

- Diode TYpe : Silicon rectifier general usage diode

- Max repetitive reverse voltage : 1000 volts

- Average Fwd Current : 1000 mA

- Non-repetitive max Fwd current : 30A

- Max power disipation : 3 W

- Max storage & operating temperature should be : -55 to +175 Centigrade

3. Transistor

Spesifikasi :

- Jenis Paket: TO-92

- Jenis Transistor: NPN

- Arus Kolektor Maks (IC): 100mA

- Tegangan Kolektor-Emitor Maks (VCE): 45V

- Tegangan Kolektor-Basis Maks (VCB): 50V

- Tegangan Basis Emitor Maks (VEBO): 6V

- Disipasi Kolektor Maks (Pc): 500 miliWatt

- Frekuensi Transisi Maks (ft): 300 MHz

- Penguatan Arus DC Minimum & Maksimum (hFE): 110 – 800

- Penyimpanan Maks & Suhu Pengoperasian Harus: -65 hingga +150 Celcius

4. D Flip-Flop

spesifikasi

Tabel kebenaran

5. Relay

Spesifikasi :

- Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V

- Arus pemicu 70mA

- Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V

- Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V

- Switching maksimum

6. Motor DC

Spesifikasi

- Standard 130 Type DC motor

- Operating Voltage: 4.5V to 9V

- Recommended/Rated Voltage: 6V

- Current at No load: 70mA (max)

- No-load Speed: 9000 rpm

- Loaded current: 250mA (approx)

- Rated Load: 10g*cm

- Motor Size: 27.5mm x 20mm x 15mm

- Weight: 17 grams

7. OP-Amp LM741

(Inverting Amplifier)

(Non Inverting Amplifier)

Spesifikasi

- 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)

- Karakteristik tidak berubah dengan suhu)

- Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)

8. Gerbang NOT (inverter)

9. Potensiometer

Spesifikasi

- Standard 130 Type DC motor

1. Nilai Resistansi: Spesifikasi ini mencantumkan nilai resistansi potensiometer. Nilai resistansi dapat bervariasi, misalnya, potensiometer 10K memiliki resistansi 10.000 ohm (10 kiloohm). Nilai resistansi ini menentukan rentang resistansi yang dapat disesuaikan oleh potensiometer.

2. Toleransi: Toleransi resistansi mengacu pada kisaran persentase di mana nilai resistansi potensiometer dapat bervariasi dari nilai yang ditentukan. Misalnya, jika potensiometer memiliki toleransi ±10%, maka nilai resistansi yang sebenarnya dapat berbeda hingga 10% dari nilai yang ditentukan.

3. Daya nominal: Ini adalah daya maksimum yang dapat ditangani oleh potensiometer tanpa merusak komponen. Daya biasanya diukur dalam watt (W) dan memberikan gambaran tentang seberapa besar potensiometer dapat menangani arus listrik tanpa mengalami overheating atau kerusakan.

4. Jenis Potensiometer: Ada beberapa jenis potensiometer yang tersedia, termasuk potensiometer linier dan potensiometer logaritmik (log potensiometer). Jenis potensiometer ini memiliki kurva resistansi yang berbeda saat putaran atau penggeseran digunakan.

5. Jumlah Putaran: Potensiometer dengan lebih dari satu putaran memberikan presisi yang lebih tinggi dalam mengatur resistansi. Jumlah putaran biasanya dinyatakan dalam putaran lengkap atau putaran parsial (misalnya, 1 putaran, 10 putaran, 270 derajat, dll.).

10. LED

Spesifikasi

- Superior weather resistance

- 5mm Round Standard Directivity

- UV Resistant Eproxy

- Forward Current (IF): 30mA

- Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V

- Reverse Voltage: 5V

- Operating Temperature: -30℃ to +85℃

- Storage Temperature: -40℃ to +100℃

- Luminous Intensity: 20mcd

Konfigurasi Pin

- Pin 1 : Positive terminal of LED

- Pin 2 : Negative terminal of LED

11. Gerbang AND

spesifikasi :

IC 7411 memiliki 3 gerbang AND dengan tida input dari keluarga transistor

12. Sensor PIR

Spesifikasi

- Tegangan: 5V-20V

- Konsumsi daya: 65 mA

- TTL output: 3,3 V, 0V

- Waktu tunda: dapat disesuaikan (.3->5 menit)

- Waktu penguncian: 0,2 detik

- Metode pemicu: l - nonaktifkan pemicu berulang, H aktifkan pemicu berulang

- Rentang penginderaan: kurang dari 120 derajat, dalam jarak 7 meter

- Suhu: -15 ° ~ 70

- Dimensi: 32*24 mm, jarak antara sekrup 28mm, M2, Dimensi lensa diameter: 23mm

13. Sensor Touch

Spesifikasi

- Tegangan kerja : 2v s/d 5.5v (optimal 3V)

- Output high VOH : 0.8 VCC (typical)

- Output low VOL : 0.3 VCC (max)

- Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V) : 8 mA

14. Sensor Infrared

Spesifikasi

14. Sensor LM35

Spesifikasi

3. Dasar Teori [Kembali]

Resistor
Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :

Simbol Resistor
Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

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

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.

Rumus

Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:

Simbol Transistor BC547

Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

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 :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Karakteristik Output
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

Jenis jenis bias pada transistor

OP-AMP

Simbol

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.

Karakteristik

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

Pengaplikasian

Inverting Amplifier

NonInverting

Komparator

Adder

Bentuk Gelombang

Gerbang AND

Gerbang AND

Gambar 1.1 (a) Rangkaian dasar gerbang AND (b) Simbol gerbang AND

Tabel 1.1 Tabel Kebenaran Logika AND

Bisa dilihat diatas bahwa keluaran akan bernilai 1 jika semua nilai input adalah 1, dan jika salah satu atau lebih input ada yang bernilai nol maka output akan bernilai nol.

D Flip Flop

- Sensor Load Cell

Load Cell adalah alat electromekanik yang biasa disebut Transducer, yaitu gaya yang bekerja berdasarkan prinsip deformasi sebuah material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja, kemudian merubah gaya mekanik menjadi sinyal listrik.

Simbol load cell di proteus:

Respon sesnor:

- Sensor PIR

Sensor pir adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor pir ini bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar

Pin OUT

Spesifikasi:

Vin : dc 5v 9v.
Radius : 180 derajat.
Jarak deteksi : 5 7 meter.
Output : digital ttl.
Memiliki setting sensitivitas.
Memiliki setting time delay.
Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.
Berat : 10 gr.

Grafik Respons Sensor PIR

- Sensor HIH-5030

Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

Spesifikasi :

Output analog
Sensor kelembaban relatif
Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik

Pinout

Grafik Respons Sensor

Sensor mpx5010dp

Pressure Type:absolute;
Sensitivity, V/p:45Mv/kpa;
Operating Pressure Min:15Kpa;
Operating Pressure Max:115Kpa;
Supply Voltage Min:4.75V;
Supply Voltage Max:5.25V;
Sensor Case Style:sop;
No. Of Pins:8Pins;
Product Range:-;
Msl:- Rohs Compliant: Yes

Model:	NF101
Category：	Single point load cells
Capacity:	50,100,200,500N
Rated Output:	1.0±20%mV/V
Material:	Stainless steel
Protection Class:	IP65

- IC74LS112

Spesifikasi

Two Independent JK Negative Edge Triggered Flip-Flops

Separate Preset and Clear Inputs

Fast Switching Times

Operating Temperature up to 70°C

Standard TTL Switching Voltages

Supply Voltage 4.75 – 5.25Vdc

Maximum Clock Frequency 40Mhz

Power Dissipation 2mW/gate @100kHz

Minimum Output Current 8mA

Propagation Delay 10nS

Fan Out (TTL Loads) 20

- IC4013

Supply Voltage: 3V to 18V
Maximum Quiescent Current: 5µA at 15V
Maximum Operating Current: 3mA at 15V
Maximum Power Dissipation: 500mW
Input Voltage High Level (VIH): 3.5V to 18V
Input Voltage Low Level (VIL): 0V to 1.5V
Output Voltage High Level (VOH): 90% of supply voltage
Output Voltage Low Level (VOL): 10% of supply voltage
Operating Temperature Range: -55°C to +125°C

Counter

Gambar 3.3 Rangkaian Counter Asyncronous

Counter Asyncronous disebut juga Ripple Through Counter atau Counter Serial (Serial Counter), karena output masing-masing flip-flop yang digunakan akan bergulingan (berubah kondisi dan “0” ke “1”) dan sebaliknya secara berurutan atau langkah demi langkah, hal ini disebabkan karena hanya flipflop yang paling ujung saja yang dikendalikan oleh sinyal clock, sedangkan sinyal clock untuk flip-flop lainnya diambilkan dan masing-masing flip-flop sebelumnya.

7 Segment Anoda

Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.

Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.

Tabel Pengaktifan Seven Segment Display

4. Example [Kembali]

Sebuah mesin penghitung botol otomatis di pabrik menggunakan 2-digit display dengan counter BCD untuk menghitung jumlah botol yang lewat. Sistem ini akan menghitung dari 00 hingga 99, lalu otomatis reset ke 00 dan mengaktifkan indikator tray penuh. Setiap botol yang lewat menghasilkan 1 pulsa ke counter.

a. Berapa jumlah bit minimum yang dibutuhkan untuk menyimpan data jumlah botol dalam sistem ini?
b. Berapa kali counter akan reset jika dalam satu jam tercatat 257 botol?
c. Jika digunakan BCD counter, sebutkan berapa flip-flop yang dibutuhkan.
d. Apa yang akan terjadi jika digunakan binary counter biasa tanpa reset pada 99?

Penyelesaian:

a. Jumlah bit minimum:
Untuk mencacah sampai 99 (dua digit desimal), dibutuhkan dua digit BCD → masing-masing 4 bit.
Jawaban: 8 bit.

b. Jumlah reset:

Counter reset tiap mencapai 100 botol.
Dalam 257 botol:
257 ÷ 100 = 2 kali reset penuh, sisa 57 botol
Jawaban: 2 kali reset.

c. Jumlah flip-flop untuk BCD counter:

1 digit BCD = 4 flip-flop
2 digit BCD = 4 × 2 = 8 flip-flop
Jawaban: 8 flip-flop.

d. Jika menggunakan binary counter biasa (bukan BCD):

Binary 7-bit bisa mencacah sampai 127 (1111111) → lebih dari 99
Artinya, sistem tidak akan otomatis reset di 99, dan bisa menyebabkan tampilan error atau menampilkan angka >99 yang tidak sesuai format 2-digit desimal.
Jawaban: Tampilan bisa error karena tidak reset pada 99, dan output tidak sesuai format 2-digit desimal.

5. Problem [Kembali]

Sebuah mesin penghitung botol otomatis menggunakan 2-digit BCD up counter untuk mencatat jumlah botol yang lewat pada jalur produksi. Setiap botol yang terdeteksi oleh sensor menghasilkan 1 pulsa clock ke counter. Counter ini menampilkan jumlah botol dari 00 hingga 99 menggunakan dua seven segment display, dan akan reset otomatis ke 00 ketika mencapai 100. Selain itu, sistem juga akan mengaktifkan alarm setiap kali satu tray penuh, yaitu saat 100 botol tercapai.

Pertanyaan:

a. Tentukan jumlah bit minimum yang dibutuhkan untuk mencacah dari 0 sampai 99 menggunakan BCD counter.
b. Jika dalam satu siklus kerja mesin terdeteksi 257 botol, berapa kali sistem akan melakukan reset?
c. Berapa jumlah flip-flop minimum yang dibutuhkan untuk membangun counter tersebut?
d. Jelaskan apa yang akan terjadi jika sistem menggunakan binary counter biasa tanpa logika reset saat angka 99.

Penyelesaian:

a. Jumlah bit minimum yang dibutuhkan untuk mencacah dari 0 sampai 99 menggunakan BCD counter

Format angka 0–99 terdiri dari dua digit desimal: satuan dan puluhan.
Setiap digit BCD direpresentasikan oleh 4 bit (karena hanya mencakup 0–9).
Jadi, dua digit memerlukan:
4 bit × 2 = 8 bit
Jawaban: 8 bit

b. Jika dalam satu siklus kerja mesin terdeteksi 257 botol, berapa kali sistem akan melakukan reset?

Counter melakukan reset setiap kali mencapai 100 botol (00–99 → reset).
Hitung:
257 ÷ 100 = 2 kali reset (sisa 57 botol belum reset lagi)
Jawaban: 2 kali reset

c. Berapa jumlah flip-flop minimum yang dibutuhkan untuk membangun counter tersebut?

Setiap 1 bit disimpan oleh 1 flip-flop.
Karena membutuhkan 8 bit, maka:
Jawaban: 8 flip-flop

d. Jelaskan apa yang akan terjadi jika sistem menggunakan binary counter biasa tanpa logika reset saat angka 99

Binary counter 7-bit bisa menghitung hingga 127 (1111111), sehingga akan terus mencacah hingga angka lebih dari 99.
Tanpa logika reset pada 99, angka yang ditampilkan bisa lebih dari 2 digit (misalnya 100, 101, dst), dan ini tidak sesuai dengan format tampilan 2-digit seven segment display.
Akibatnya, tampilan bisa menjadi error, tidak terbaca, atau menampilkan angka tidak valid.

Jawaban: Sistem akan tetap mencacah melewati 99, menyebabkan tampilan error atau menunjukkan angka yang tidak sesuai format 2 digit.

6. Soal Pilihan Ganda [Kembali]

1. Dalam sistem parkir otomatis, counter digunakan untuk:

A. Menentukan arah gerak kendaraan
B. Menghitung jumlah kendaraan yang masuk dan keluar
C. Mengatur kecepatan mobil saat parkir
D. Menyimpan data pemilik kendaraan

Jawaban: B
Pembahasan: Counter mencatat jumlah kendaraan yang masuk dan keluar, sehingga sistem bisa mengetahui sisa slot parkir.

2. Jenis counter yang cocok digunakan untuk mencacah mundur waktu pada microwave digital adalah:

A. Ring counter
B. Binary up counter
C. BCD counter
D. Down counter

Jawaban: D
Pembahasan: Untuk menghitung mundur waktu, digunakan down counter.

3. Counter digunakan dalam jam digital untuk mencacah:

A. Suhu ruangan
B. Gelombang suara
C. Waktu dalam satuan detik, menit, dan jam
D. Nilai tegangan baterai

Jawaban: C
Pembahasan: Jam digital menggunakan counter untuk mencatat waktu: detik, menit, dan jam.

7. Rangkaian Proteus [Kembali]

Prinsip Kerja

Saat sensor MPXA6115A6U mendeteksi tekanan >30KPa maka tegangan 0.29 V akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.29 - 0.28) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.99V yang nantinya diumpankan pada maka input D FlipFlop berlogika 1 dan saat CLK berlogika 1 maka output Q akan berlogika 1 begitu seterusnya hingga sensor PIR berlogika. Output Q dari D flipflop masuk dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian motor untuk menjahit karung on.

PIR berlogika 1 dan output dari sensor masuk ke kaki up counter 74193 dan membuat counter akan enghitung dari 1 dan berhenti pada angka ke 9 dimana setelah angka ke 9 kaki MR (Master Reset ) akan aktif dan membuatnya kembali menghitung ke 0. saat angka 9 tertrigger maka TCU akan tertrigger dan mengantifkan kaki UP pada counter kedua dan meghasilkan angka 1 pada seven segment. Lalu nantinya MR pada counter kedua juga akan aktif sehingga counter kembali ke adaan semula 00. Selain itu tegangan sebesar 5V dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian dan karung dipindahkan ke kontainer.

Sensor Load Cell on > 85 maka tegangan 0.59 V akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (0.29 - 0.28) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.99V yang nantinya diumpankan pada gerbang AND dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian motor untuk memindahkan kontainer ke gudang penyimpanan on.

Sensor HIH-5030 > 70% on, tegangan 3.26 V akan diumpankan ke kaki non inverting Op Amp yang bekerja sebagai Detektor Non Inverting. Rumus Vout = (V1-V2) x Aol. Dimana V1 adalah tegangan di kaki non inverting dan V2 adalah tegangan di kaki inverting. Jadi di dapatkan (3.26 - 3.25) * 200.000 = 2000 dimana hasilnya bernilai + dan nilai tegangan output akan mendekati nilai Vsat+. Disini nilai tegangan output detektor adalah +3.98V yang lalu diumpankan ke kaki B demux sehingga keluaran dari demux adalah 1 0 1 1 yang nantinya diumpankan pada gerbang AND dan diteruskan kepada resistor dan diumpankan ke kaki base transistor. Vbe yang terdeteksi sebesar +0.78V sehingga transistor on karena Vbe telah melebihi +0.6V. Akibat dari transistor on adalah, arus dari power +5V akan mengalir ke relay dan terus ke kaki kolektor dan menuju kaki emitor lalu ke ground. Maka nantinya switch akan berpindah sehingga terbentuk loop arus baterai pada rangkaian pembuka rollet. Sehingga motor yang berfungsi untuk menghidupkan dehumidifier akan on.

Cari Blog Ini

Selvy Sandrika Ramadhani