Senin, 14 Juli 2025

PENGADUK PAKAN DEDAK OTOMATIS

Juli 14, 2025    No comments




DAFTAR ISI
1. Pendahuluan
2. Tujuan


1. Pendahuluan [Kembali]

   Pada alat otomatis pengatur dan pengaduk pakan ternak ini, digunakan dua jenis sensor utama: sensor berat (load cell) untuk mendeteksi jumlah dedak, dan sensor air (water level sensor) untuk mendeteksi volume air yang dicampurkan ke dalam baskom pakan. Sensor berat akan membaca massa dedak, sementara sensor air mendeteksi apakah air dalam wadah telah mencapai batas tertentu (di atas atau di bawah 60%).

    Output dari kedua sensor ini diproses melalui rangkaian op-amp sebagai detektor dan komparator non-inverting. Sinyal dari sensor kemudian diolah menggunakan rangkaian full adder berbasis IC 7482 yang menggabungkan logika kondisi air dan dedak. Output dari adder ini digunakan untuk mengaktifkan transistor dan relay dalam dua sistem bias: self bias dan fixed bias.

    Relay pertama (RL1) akan mengaktifkan motor pengaduk (ditandai dengan LED biru) untuk mencampurkan dedak dan air jika keduanya memenuhi syarat volume. Sementara itu, relay kedua (RL2) akan mengalirkan air ke dalam baskom pakan (ditandai dengan LED hijau) jika volume air belum mencukupi.

    Dengan demikian, sistem ini mampu mendeteksi secara otomatis kebutuhan pencampuran pakan berdasarkan kadar air dan massa dedak yang tersedia. Hasil akhirnya adalah pakan dedak yang telah tercampur merata dengan air sesuai takaran, tanpa intervensi manual.

    2. Tujuan[Kembali]

    1. Mengotomatisasi proses pencampuran pakan ternak berupa dedak dan air agar lebih efisien, tepat takaran, dan mengurangi ketergantungan pada tenaga manusia.
    2. Menjamin konsistensi kualitas pakan, dengan memastikan bahwa jumlah dedak dan air yang dicampurkan sesuai dengan proporsi yang telah ditentukan melalui sensor berat (load cell) dan sensor air.
    3. Meningkatkan produktivitas peternakan, khususnya dalam hal pemberian pakan, dengan sistem yang mampu bekerja secara otomatis dan berulang tanpa pengawasan terus-menerus.
    4. Mengurangi pemborosan pakan dan air, karena sistem akan berhenti bekerja jika nilai berat dedak atau volume air telah melebihi atau kurang dari batas yang diatur.
    5. Menunjukkan status proses pencampuran secara visual, melalui penggunaan LED indikator (biru dan hijau) sebagai penanda kondisi kerja sistem.

    3. Alat dan Bahan[Kembali]

    Alat


       1. 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.


     2. Battery


    Spesifikasi dan Pinout Baterai

    • Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
    • Output voltage: dc 1~35v
    • Max. Input current: dc 14a
    • Charging current: 0.1~10a
    • Discharging current: 0.1~1.0a
    • Balance current: 1.5a/cell max
    • Max. Discharging power: 15w
    • Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
    • Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
    • Ukuran: 126x115x49mm
    • Berat: 460gr
     
     

     3. Power


     

     
        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.


    Bahan


    1. Sensor Pir






    Spesifikasi: 
    • Input Voltage: DC 4.5-20V
    • Static current: 50uA
    • Output signal: 0,3V (Output high when motion detected)
    • Sentry Angle: 110 degree
    • Sentry Distance: max 6/7 m
    • Shunt for setting overide trigger: H - Yes, L - No
    2. Load Cell

    Spesifikasi: 
    • Kapasitas Beban: 1 kg – 5 kg (tergantung tipe)
    • Tegangan Kerja (Excitation Voltage): 5V DC (biasanya dari modul HX711)
    • Tegangan Output: ±1 mV/V hingga ±2 mV/V (output sangat kecil, perlu penguatan)
    • Bahan: Aluminium atau baja tahan karat
    • Akurasi: ±0.02% hingga ±0.05% (dari kapasitas penuh)
    • Tipe Output: Analog (dalam bentuk perubahan resistansi → tegangan rendah)
    • Bridge Configuration: Strain gauge bridge (4-wire atau 3-wire)
    3. Water Sensor

    Spesifikasi: 
    • Tegangan Operasi: 3.3V – 5V DC
    • Tegangan Output (analog): 0 – 4.2V (tergantung tinggi air)
    • Tipe Output: Analog (tegangan meningkat seiring naiknya ketinggian air)
    • Arus Operasi: < 20 mA
    • Panjang Sensor: ~40–60 mm (tergantung tipe)
    • Sensitivitas: Menyesuaikan dengan resistansi air (air bersih vs air keruh)


    4. IC 7482


    Spesifikasi :



    5. Potensiometer



    Spesifikasi: 

    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.).


    6. Transistor




    Spesifikasi: 



    7. Relay


    Spesifikasi:



    Konfigurasi: 



    8. Motor DC



    Spesifikasi: 



    9. Op Amp


    Spesifikasi:




    10. Dioda



    Spesifikasi:

    1. Tegangan sebalik (Reverse Voltage): Ini adalah tegangan maksimum yang dapat diterapkan pada dioda dalam arah sebalik (reverse direction) tanpa menyebabkan kerusakan. Jika tegangan sebalik melebihi spesifikasi ini, dioda dapat mengalami breakdown dan mengalirkan arus yang signifikan dalam arah sebalik.
    2. Tegangan maju (Forward Voltage): Tegangan maju adalah tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan dioda dan menyebabkan aliran arus melalui dioda dalam arah maju. Tegangan maju bervariasi tergantung pada jenis dan bahan dioda, seperti dioda silikon memiliki tegangan maju sekitar 0,6 hingga 0,7 volt, sementara dioda germanium memiliki tegangan maju sekitar 0,2 hingga 0,3 volt.
    3. Arus maju maksimum (Forward Current): Ini adalah arus maksimum yang dapat dialirkan melalui dioda dalam arah maju tanpa menyebabkan kerusakan. Melebihi spesifikasi ini dapat menyebabkan pemanasan berlebih pada dioda dan mengakibatkan kegagalan.
    4. Waktu pemulihan (Recovery Time): Ini adalah waktu yang diperlukan untuk dioda untuk beralih dari kondisi berhenti (reverse bias) ke kondisi aktif (forward bias) setelah tegangan sebalik dihilangkan. Waktu pemulihan mempengaruhi kemampuan dioda untuk digunakan dalam aplikasi berfrekuensi tinggi.
    5. Daya dissipasi (Power Dissipation): Daya dissipasi adalah daya maksimum yang dapat diserap oleh dioda tanpa menyebabkan kerusakan. Daya dissipasi biasanya diukur dalam watt dan tergantung pada kemampuan dioda untuk menyerap panas.


    11.  Ground




    12. Switch atau Button




    Spesifikasi:









    13. LED




    Spesifikasi:


    4. Dasar Teori[Kembali]



    1. Sensor Pir





    Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :
    • Fresnel Lens -->Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. 
    • IR Filter -->IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
    • Pyroelectric Sensor -->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.
    • Amplifier -->Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
    • Komparator-->Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.



    Blok Diagram sensor PIR

    Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:

    Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:

     

    Jangkauan Sensor PIR


    Grafik respon: 



    Pinout: 



    2. LoadCell


    Load Cell atau disebut juga sebagai sensor beban merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur gaya atau berat suatu benda secara presisi. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip perubahan resistansi akibat deformasi mekanis, dan secara umum menggunakan elemen strain gauge sebagai komponen utamanya. Load cell banyak digunakan dalam aplikasi industri, timbangan digital, dan sistem otomatis seperti pencampur pakan otomatis berbasis berat.

    Strain gauge adalah elemen dasar yang digunakan untuk mendeteksi perubahan bentuk (strain) yang sangat kecil akibat adanya gaya mekanis atau beban. Strain gauge terbuat dari kawat konduktor tipis yang akan berubah nilai resistansinya saat diregangkan atau ditekan. Strain gauge ini biasanya disusun dalam konfigurasi jembatan Wheatstone untuk meningkatkan sensitivitas pengukuran dan menghasilkan sinyal tegangan yang proporsional terhadap berat.

    Elastomeric element merupakan struktur logam (aluminium atau baja) yang dirancang untuk mengalami deformasi kecil saat menerima beban. Deformasi ini kemudian ditransmisikan ke strain gauge. Bentuk fisik elemen ini menentukan arah dan besaran gaya yang bisa diukur, dan menjamin bahwa perubahan hanya terjadi pada titik tertentu untuk akurasi maksimal.

    Wheatstone bridge digunakan untuk menghubungkan beberapa strain gauge dan mengubah perubahan resistansi menjadi sinyal tegangan analog yang sangat kecil. Konfigurasi ini biasanya terdiri dari 4 strain gauge yang tersusun simetris untuk meningkatkan akurasi dan mengurangi gangguan suhu.

    Amplifier atau penguat sinyal digunakan karena sinyal output dari load cell sangat kecil (sekitar 1–2 mV/V). Penguat seperti IC HX711 atau op-amp berfungsi memperbesar sinyal agar bisa dibaca oleh mikrokontroler atau rangkaian logika. Amplifier ini memiliki resolusi tinggi dan dirancang untuk stabil dalam pengukuran presisi.


     

    3. Water sensor


        Sensor air adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan, ketinggian, atau volume air dalam suatu wadah atau lingkungan. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip konduktivitas listrik, perubahan resistansi, atau kapasitansi, tergantung pada jenis sensor yang digunakan. Dalam konteks sistem otomatis, sensor air berperan penting dalam mengontrol proses pengisian atau pengeluaran air secara otomatis agar sesuai dengan kebutuhan tertentu.

        Salah satu jenis sensor air yang umum digunakan adalah water level sensor berbasis konduktivitas, di mana air sebagai media konduktif akan menghubungkan jalur-jalur konduktor yang terdapat pada permukaan sensor. Semakin tinggi permukaan air, semakin banyak jalur yang terhubung, sehingga tegangan output dari sensor meningkat secara bertahap. Tegangan output ini biasanya bersifat analog dan dapat dibaca oleh rangkaian pemroses seperti op-amp, komparator, atau mikrokontroler.

        Dalam penerapannya, tegangan output dari sensor air akan dibandingkan dengan tegangan referensi melalui rangkaian komparator. Jika tegangan sensor menunjukkan bahwa air belum mencapai batas yang ditentukan, maka sistem akan mengaktifkan aktuator seperti pompa air atau katup untuk menambah air ke dalam wadah. Sebaliknya, jika ketinggian air telah mencukupi, maka sistem akan menghentikan proses pengisian. Mekanisme ini memungkinkan kontrol ketinggian air secara otomatis dan presisi.

        Secara umum, penggunaan sensor air sangat luas, mulai dari sistem irigasi otomatis, dispenser air, hingga sistem pencampuran bahan cair seperti pada pencampur dedak dan air. Sensor ini memberikan solusi yang efisien dan hemat energi dalam berbagai aplikasi berbasis kontrol cairan.


     

     4. Resistor





    Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 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:

    Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

    Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

    Sebagian besar resistor yang kamu lihat akan memiliki empat pita berwarna . Begini cara mereka membacanya :
    1. Dua pita pertama menentukan nilai dari resistansi
    2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
    3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.




        





        5. 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.

    Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

    Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

    Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

        6. 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. Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

    1. Electromagnet (Coil)
    2. Armature
    3. Switch Contact Point (Saklar)
    4. Spring

    Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :Struktur dasar Relay

    Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

    • Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
    • Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

    Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :

    • Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
    • Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
    • Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
    • Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.

    Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :Jenis relay berdasarkan Pole dan Throw


       7. Buzzer

    Kata buzzer sebetulnya berasal dari Bahasa Inggris, artinya bel, lonceng, atau alarm. Sedangkan pengertian buzzer secara harfiah adalah alat yang digunakan untuk atau dimanfaatkan untuk menyampaikan dan menyebarluaskan pengumuman. Jadi pada bagian ini buzzer digunakan sebagai output yaitu sebagai penanda atau sebagai bel peringatan.

        8.  Logic state






    Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.  

    Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan :

    • HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)
    • TRUE (benar) dan FALSE (salah)
    • ON (Hidup) dan OFF (Mati)
    • 1 dan 0

     7 jenis gerbang logika :

    1. Gerbang AND : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 1.
    2. Gerbang OR  : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan menjadi 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 0.
    3. Gerbang NOT : Fungsi Gerbang NOT adalah sebagai Inverter (pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya.
    4. Gerbang NAND : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 0, maka outputnya akan berlogika 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 0.
    5. Gerbang NOR : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 1, maka outputnya akan berlogika 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 1.
    6. Gerbang XOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 1. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 0.
    7. Gerbang XNOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 0. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 1. 
    9. OPAMP

    Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional. Terminal yang terdapat pada Simbol Op-Amp (Operational Amplifier/penguat operasional) diantaranya adalah :

    1. Masukan non-pembalik (Non-Inverting) +
    2. Masukan pembalik (Inverting) –
    3. Keluaran Vout
    4. Catu daya positif +V
    5. Catu daya negatif -V
    Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup.  Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.
    Konfigurasi Op-Amp (Closed loop and Open Loop)
        10. LED









    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. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube. LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. 
    Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :
    Bahan SemikonduktorWavelengthWarna
    Gallium Arsenide (GaAs)850-940nmInfra Merah
    Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)630-660nmMerah
    Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)605-620nmJingga
    Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N)585-595nmKuning
    Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP)550-570nmHijau
    Silicon Carbide (SiC)430-505nmBiru
    Gallium Indium Nitride (GaInN)

        11. Motor DC


    Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC. Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. 

    Bentuk dan Simbol Motor DC

    Pengertian Motor DC dan Prinsip Kerjanya

    Prinsip Kerja 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), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

        12. Switch


    Sakelar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik.
    Cara Kerja Saklar Listrik
    Pada dasarnya, sebuah Saklar sederhana terdiri dari dua bilah konduktor (biasanya adalah logam) yang terhubung ke rangkaian eksternal, Saat kedua bilah konduktor tersebut terhubung maka akan terjadi hubungan arus listrik dalam rangkaian. Sebaliknya, saat kedua konduktor tersebut dipisahkan maka hubungan arus listrik akan ikut terputus.

    Berikut ini adalah Simbol Saklar berdasarkan jumlah Pole dan Throw-nya.
    Simbol Saklar dan Jumlah Pole dan Throw

    13. Gerbang logika AND ( IC 4081 )


    Gerbang AND akan berlogika 1 apabila semua inputnya berlogika 1, namun bila salah satu atau semua keluarannya berlogika 0 maka keluarannya berlogika 0.
    Perhatikan Tabel kebenaran dibawah untuk menjelaskan gerbang AND
    Tabel kebenaran gerbang AND

    Tabel kebenaran gerbang AND

    Gambar : Macam - macam gerbang logika
    dan tabel kebenarannya



    16. 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 :

    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.


    15. Power Supply

    Power Supply adalah salah satu hardware di dalam perangkat komputer yang berperan untuk memberikan suplai daya. Biasanya komponen power supplay ini bisa ditemukan pada chasing komputer dan berbentuk persegi.
    Pada dasarnya Power Supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi energi yang menggerakkan perangkat elektronik. Sistem kerjanya cukup sederhana yakni dengan mengubah daya 120V ke dalam bentuk aliran dengan daya yang sesuai kebutuhan komponen-komponen tersebut. Sesuai dengan pengertian power supply pada komputer, maka fungsi utamanya adalah untuk mengubah arus AC menjadi arus DC yang kemudian diubah menjadi daya atau energi yang dibutuhkan komponen-komponen pada komputer seperti motherboard, CD Room, Hardisk, dan komponen lainnya.
    Berdasarkan rancangannya, power supply dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu:
    1. Power Supply/ Catu Daya Internal; yaitu power supply yang dibuat terintegrasi dengan motherboard atau papan rangkaian induk. Contohnya; ampilifier, televisi, DVD Player; power supply-nya menyatu dengan motherboard di dalam chasing perangkat tersebut.
    2. Power Supply/ Catu Daya Eksternal; yaitu power supply yang dibuat terpisah dari motherboard perangkat elektroniknya. Contohnya charger Laptop dan charger HP.
    16. Battery
    Baterai atau elemen kering adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik (sebagai sumber tegangan). Simbol baterai pada suatu rangkaian listrik dengan tegangan DC atau rangkaian elektronika :


    Pada umumnya baterai terdiri dari tiga komponen yang penting yaitu :
    1. Batang karbon (C) sebagai anode (kutub positif baterai).
    2. Seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)
    3. Amonium dioksida (NH4CI) sebagai larutan elektrolit (penghantar)

    Terdapat dua jenis baterai yaitu :
    1. Baterai Primer 
    Baterai adalah baterai yang hanya dapat digunakan sekali, menggunakan reaksi kimia yang tidak dapat dibalik (irreversible reaction).  pada umumnya dijual adalah baterai yang bertegangan listrik 1,5 volt.
    2. Baterai Sekunder
    Baterai sekunder atau biasanya disebut rechargeable battery adalah baterai yang dapat di isi ulang menggunakan reaksi kimia yang bersifat dapat dibalik (reversible reaction) biasanya digunakan pada telepon genggam.
    Adapun salah satu persamaan menghitung tegangan adalah :

    P = V x I
    Keterangan :
    P  = Daya (W)
    V = Tegangan yang terukur (V)
    I   = Arus yang terukur (I)

    17. IC 7482

    IC 7482 adalah nomor model dari integrated circuit (IC) yang digunakan dalam elektronika digital. IC ini adalah komponen yang memungkinkan Anda untuk melakukan fungsi logika tertentu dalam suatu rangkaian elektronik.

    IC 7482 adalah sebuah penguat penerima yang terdiri dari 4 unit penerima yang masing-masing memiliki 2 input dan 1 output. Setiap unit penerima di dalam IC ini adalah penerima 2-input NOR gate. NOR gate adalah jenis gerbang logika yang menghasilkan keluaran yang benar (1) hanya jika kedua inputnya salah (0).

    IC 7482 dapat digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika digital, seperti pembangunan rangkaian logika, pembuatan mikrokontroler, atau dalam desain sistem komputer.

    Spesifikasi :


    5. Percobaan[Kembali]

        1. Prosedur Percobaan

    • Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
    • Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
    • Cari komonen yang diperlukan di library proteus
    • Pasang Sensor Water Level, Loadcell,Gerbang NOR,AND, inverter,resistor, transistor, relay, motor dc, diode,power suply, buzzer, dan sesuai gambar rangkaian dibawah
    • jika ingin mensimulasikan jangan lupa masukkan libarary sensor  ke dalam sensor
    • Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup/berputar (motor dc) dan buzzer berbunyi maka rangkaian bisa digunakan 

        2. Rangkaian Simulai dan Prinsip Kerja



    Alat ini bekerja secara otomatis untuk mencampurkan pakan dedak dengan air dalam takaran yang sesuai menggunakan dua buah sensor utama, yaitu load cell sebagai sensor berat untuk mendeteksi jumlah dedak, dan sensor air untuk mengukur ketinggian atau volume air dalam wadah.

    Pertama, load cell akan membaca berat dedak yang diletakkan di atas wadah. Berat ini diubah menjadi sinyal listrik yang sangat kecil dan diperkuat oleh rangkaian penguat (amplifier), kemudian dibandingkan dengan tegangan referensi oleh komparator. Jika berat dedak memenuhi ambang batas yang ditentukan, maka akan dihasilkan logika tinggi sebagai tanda bahwa dedak sudah mencukupi.

    Secara paralel, sensor air yang diletakkan dalam wadah yang sama akan membaca tinggi permukaan air. Sensor ini menghasilkan sinyal analog yang juga diperkuat dan dibandingkan oleh komparator. Jika air belum mencukupi, maka sistem akan memberikan logika rendah dan mengaktifkan relay pertama (RL2) untuk membuka aliran air ke dalam wadah. Ketika air telah mencapai batas yang sesuai, output akan berubah menjadi logika tinggi, menandakan bahwa air sudah cukup.

    Jika kedua sensor (berat dedak dan ketinggian air) memberikan sinyal logika tinggi, maka rangkaian logika (full adder) akan memproses sinyal tersebut dan menghasilkan output yang akan mengaktifkan relay kedua (RL1). Relay ini menghubungkan daya ke motor pengaduk, yang kemudian mencampurkan dedak dan air secara otomatis. Proses ini juga ditandai dengan menyalanya LED indikator biru sebagai tanda bahwa pengadukan sedang berlangsung.

    Dengan demikian, alat ini mampu melakukan pencampuran pakan secara otomatis berdasarkan volume dedak dan air yang terdeteksi, tanpa perlu intervensi manual. Sistem ini menjamin pakan tercampur secara konsisten dan efisien, serta menghemat waktu dan tenaga dalam proses pemberian pakan ternak.

    3.Video





    0 comments:

    Posting Komentar

    Langganan: Posting Komentar (Atom)