TUGAS BESAR : KONTROL PENGERING PAKAN ~ PERKULIAHAN

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan [back]

Dalam industri peternakan modern, efisiensi dan kualitas pakan menjadi faktor penting dalam menunjang pertumbuhan dan kesehatan hewan ternak. Salah satu aspek penting dalam pengelolaan pakan adalah proses pengeringan, yang bertujuan mengurangi kadar air agar pakan tidak mudah rusak, berjamur, atau terkontaminasi mikroorganisme berbahaya. Untuk itu, dibutuhkan sistem otomatis yang mampu mengontrol proses pengeringan secara real-time dan akurat.

Sistem kontrol pengering pakan ternak yang dirancang menggunakan berbagai sensor seperti sensor kelembaban (humidity sensor), suhu (temperature sensor), sensor api (flame sensor), dan sensor gas (gas detector) guna memantau kondisi lingkungan tempat pengeringan. Data dari sensor ini digunakan untuk mengatur berbagai aktuator, seperti pemanas (heater) untuk mengontrol suhu pengeringan, pemutar pakan untuk meratakan proses pengeringan, serta penambah pakan otomatis untuk menjaga kontinuitas proses. Dengan sistem ini, pengeringan dapat dilakukan lebih optimal, efisien, dan minim intervensi manusia.

Selain itu, sistem ini juga dilengkapi dengan fitur keselamatan berupa sistem hazard otomatis yang akan aktif saat terdeteksi adanya risiko seperti suhu terlalu tinggi, kebocoran gas, atau indikasi kebakaran. Dengan integrasi sistem kontrol berbasis sensor dan aktuator ini, pengering pakan ternak dapat berjalan dengan lebih aman, hemat energi, serta mampu menjaga kualitas pakan secara konsisten. Teknologi ini diharapkan dapat menjadi solusi inovatif bagi peternak dalam menghadapi tantangan efisiensi produksi dan manajemen pakan di era pertanian cerdas.

2. Tujuan [back]

1.Mengontrol suhu dan kelembaban pengering pakan secara otomatis menggunakan sensor.

2.Mengoperasikan pemanas, pemutar, dan penambah pakan secara terintegrasi.

3.Mendeteksi dan merespons potensi bahaya dengan sistem hazard otomatis

B. Alat dan Bahan [back]

Alat:

1. Power Suply

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.

2. Voltmeter DC

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

Bahan:

1. Resistor

Resistor merupakan komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian.

Spesifikasi Resistor yang digunakan:

Resistor 10k

Data sheet resistor:

2. Diode

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.

Karakteristik Dioda:

3.Transistor(BC547)

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.

Spesifikasi Transistor:

1. DC Current gain(hfe) maksimal 800

2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA

3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V

4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA

Data Sheet Transistor

Grafik Respon:

4. Gerbang Logika AND (IC 7408)

IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan (VS) antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen pembangun IC TTL(transistor-transistor logic) adalah sesuai dengan namanya IC ini berisi beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF).Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

- GND : Kaki 7

- Input : Kaki 1, 2, 3, 4, 5, 9,10,12 dan 13

- Output : Kaki 3,6, 8, dan 11

Konfigurasi IC 7408

Data Sheet IC 7408

5. D Flip Flop

Data flip-flop merupakan pengemangan dari RS flip-flop, pada D flip-flop kondisi output terlarang (tidak tentu) tidak lagi terjadi. Data flip-flop sering juga disebut dengan istilah D-FF sehingga lebih mudah dalam penyebutannya.

Konfigurasi pin IC 7474

Data Sheet IC 7474

6. 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.

7. Sensor MQ 2

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC

2. Catu daya rangkaian : 5VDC

3. Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen

4. Keluaran : analog (perubahan tegangan)

1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

2. Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.

3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.

4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.

Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.

8. Touch sensor

Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari. Ketika sensor ini disentuh maka sensor akan bernilai HIGH.

Konfigurasi pin:

Spesifikasi sensor touch:

grafik sensor sentuh

9.Relay

Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik.

Konfigurasi pin relay:

Spesifikasi Relay:

10. Motor DC

Digunakan untuk output dari rangkaian dan berjalan jika sensor infrared berlogika 1

Grafik Motor DC:

Spesifikasi item:

o Tanpa kecepatan beban 12000 ± 15% rpm

o Tidak ada arus beban =280mA

o Tegangan operasi 1.5 - 9 VDC

o Mulai Torsi =250g.cm (menurut blade yang dikembangkan sendiri)

o mulai saat ini =5A

o Resistansi Isolasi di atas 10O antara casing dan terminal DV 100V

o Arah Rotasi CW: Terminal [+] terhubung ke catu daya positif, terminal [-] terhubung ke nagative

o daya, searah jarum jam dianggap oleh arah poros keluaran

o celah poros 0,05-0,35mm

11. IC Op Amp

Op amp tipe LM741 ini dirangkai menjadi non inverting amplifier sebagai penguat tegangan.

12. Battery

Sumber tegangan terbagi menjadi dua yaitu sumber tegangan AC (arus bolak-balik) dan DC (arus searah), yang berfungsi sebagai penghasil tegangan pada rangkaian.Pada rangkaian ini menggunakan sumber tegangan DC.

13. Sensor flame

Flame Sensor merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.

Spesifikasi dari flame detector ini adalah sebagai berikut:

1. Keluaran = Digital (D0)

2. Output Digital: 0 dan 1

3. Tegangan operasi: 3.3V hingga 5V

4. Format keluaran: Output digital (TINGGI / RENDAH)

5. Rentang deteksi panjang gelombang: 760nm hingga 1100nm

6. Menggunakan komparator LM393

7. Sudut deteksi: sekitar 60 derajat

8. Sensitivitas yang dapat disesuaikan melalui potensiometer

9. Arus Keluaran Maksimum: 15 mA

10. Indikator lampu LED: daya (merah) dan output switching digital (hijau)

11. Api yang lebih ringan mendeteksi jarak 80cm

Konfigurasi pin:

Modul sensor api ini memiliki 4 kaki/pinout dengan konfigurasi :

1. Vcc (5V)

2. Gnd

3. AO (Analog Input).

4. Digital Output (DO).

14. Sensor kelembaban tanah

Sensor kelembaban tanah merupakan perangkat elektronik yang digunakan untuk mengukur kadar air dalam tanah. Sensor ini bekerja dengan prinsip kapasitansi, yaitu mengukur perubahan nilai kapasitif yang dipengaruhi oleh kelembaban tanah di sekitarnya. Sensor ini cocok digunakan dalam sistem otomatisasi pertanian, irigasi cerdas, dan pengeringan pakan ternak untuk mengetahui seberapa kering atau lembab kondisi media.

spesifikasi :

Tegangan operasi: 3.3V – 5V DC

Arus operasi: < 20 mA

Tipe sensor: Kapasitif

Output: Analog (0 – 3V)

Rentang pengukuran: 0% – 100% kelembaban tanah

Dimensi: 98 mm × 23 mm

Material: PCB anti air dan anti karat

15. Sensor PIR

Sensor PIR (Passive Infrared) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi pergerakan makhluk hidup berdasarkan perubahan radiasi inframerah di sekitarnya. Sensor ini sering digunakan dalam sistem keamanan, otomatisasi, dan deteksi kehadiran karena dapat mendeteksi gerakan tanpa memancarkan sinyal apa pun (pasif).

Spesifikasi Sensor PIR HC-SR501

Tegangan operasi: 4.5V – 20V DC
Arus standby: < 60 µA
Jarak deteksi: 3 – 7 meter
Sudut deteksi: ±120°
Waktu tunda output: 0.3 – 200 detik (dapat diatur)
Level output: High 3.3V, Low 0V
Interface: Digital
Dimensi: ± 32 mm × 24 mm

14. Gerbang Inverter/not

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)

Spesifikasi IC inverter yang dijual dipasaran:

Adapan IC inverter gerbang logika NOT yang tersedia yaitu :

TTL Logic NOT Gates

74LS04 Hex Inverting NOT Gate

74LS14 Hex Schmitt Inverting NOT Gate

74LS1004 Hex Inverting Drivers

CMOS Logic NOT Gates

CD4009 Hex Inverting NOT Gate

CD4069 Hex Inverting NOT Gate

DataSheet IC 74HC05

15. 7 Segmen

7 segmen adalah komponen display elektronik yang digunakan untuk menampilkan angka dan beberapa huruf tertentu. Disebut "7 segmen" karena terdiri dari 7 buah LED yang disusun menyerupai angka digital (A sampai G), ditambah 1 titik desimal opsional (DP). Setiap segmen dapat menyala atau mati tergantung pada input logika, membentuk angka 0–9 atau huruf tertentu (seperti A, b, C, d, E, F).

Spesifikasi Umum 7 Segmen (Tipe 1 Digit, LED Merah)

Tegangan operasi per segmen: 1.8V – 2.2V
Arus operasi per segmen: 10 – 20 mA
Tipe koneksi:
- Common Cathode (katoda semua segmen disatukan ke GND)
- Common Anode (anoda semua segmen disatukan ke VCC)
Jumlah pin: 10 pin (2 untuk common, 8 untuk A–G dan DP)
Warna tampilan: Merah (umum), tersedia juga hijau, biru, putih
Ukuran digit: Bervariasi, biasanya 0.56 inci untuk standar

16. ADC0808

ADC0808 adalah IC konverter analog ke digital 8-bit yang memiliki 8 kanal input analog, artinya dapat membaca hingga 8 sinyal analog berbeda. IC ini mengubah sinyal analog (seperti dari sensor suhu, tegangan, dll) menjadi data digital 8-bit yang bisa dibaca oleh mikrokontroler atau sistem digital. IC ini memiliki multiplexer internal 8:1, sirkuit sample-and-hold, dan membutuhkan clock eksternal untuk bekerja. ADC0808 sering digunakan dalam sistem monitoring, otomasi, dan embedded system yang membutuhkan pembacaan data analog secara digital.

Spesifikasi ADC0808

Resolusi: 8-bit (nilai digital 0–255)
Jumlah kanal input analog: 8 (IN0 – IN7)
Tegangan referensi: 0V – 5V (default), bisa disesuaikan
Tegangan operasi: 5V DC
Waktu konversi: ~100 µs (tergantung clock)
Clock eksternal: 10 kHz – 1.28 MHz
Output digital: 8-bit paralel

C. Dasar Teori [back]

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.

Cara membaca nilai resistor

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :

1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).

5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor

2. Diode

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. 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.

b. kondisi 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.

c. kondisi 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.

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

Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.

Transistor sebagai saklar

Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut-off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;

Rb = Vbe / Ib

Transistor sebagai penguat

Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.

DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)

4. Gerbang Logika AND

Gerbang AND atau disebut juga "AND GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang AND berikut.

Pada gerbang logika AND, simbol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah tanda titik (.) atau bisa juga dengan tanpa tanda titik, contohnya seperti Z = X.Y atau Z = XY.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang AND. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang AND akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 1" sebalikanya "Gerbang AND akan menghasilkan keluaran logika 0 bila salah satu masukannya merupakan logika 0"

Jenis Gerbang Logika AND

Adapun gerbang logika AND terdiri dari gerbang logika AND 2 input dan 3 input. Untuk memperjelas silahkan perhatikan gambar berikut.

Berdasarkan ekspresi Boolean untuk fungsi logika AND didefinisikan sebagai (.) yang mana merupakan operasi bilangan biner, sehingga gerbang AND dapat diturunkan secara bersama-sama untuk membentuk sejumlah input.

Tetapi mengingat bahwa IC gerbang AND yang tersedia dipasaran hanya terdiri dari input 2, 3, atau 4. maka diperlukan input tambahan , sehingga gerbang AND standar perlu diturunkan bersama sehingga mendapatkan nilai input yang diperlukan, sebagai contoh

Gerbang AND Multi Input

Berdasarkan Gerbang AND 6 input diatas maka ekspresi Boolean yaitu :

Q = (A.B).(C.D).(E.F)

5. Sensor Berat

Sensor load cell analog bekerja berdasarkan prinsip perubahan resistansi akibat regangan mekanis, yang dikenal sebagai strain gauge. Saat beban diberikan pada elemen logam di dalam load cell, logam tersebut mengalami deformasi kecil. Perubahan bentuk ini menyebabkan strain gauge yang menempel padanya ikut meregang atau menyusut, sehingga resistansinya berubah. Perubahan resistansi ini kemudian dimasukkan ke dalam rangkaian jembatan Wheatstone, yang akan menghasilkan tegangan output sangat kecil dalam skala milivolt (mV). Tegangan ini belum bisa langsung dibaca oleh mikrokontroler, sehingga perlu diperkuat terlebih dahulu menggunakan modul seperti HX711. Setelah diperkuat, sinyal analog ini dapat diubah menjadi data digital dan dikalibrasi untuk menghasilkan nilai berat secara akurat.

JK flip-flop merupakan flip flopyang dibangun berdasarkan pengembangan dari RS flip-flop. JK flip-flop sering diaplikasikan sebagai komponen dasar suatu counter atau pencacah naik (up counter) ataupun pencacah turun (down counter). JK flip flop dalam penyebutanya di dunia digital sering di tulis dengan simbol JK -FF. Dalam artikel yang sedikit ini akan diuraikan cara membangun sebuah JK flip-flop menggunakan komponen utama berupa RS flip-flop. Rangkaian Dasar JK Flip-Flop JK flip-flop,teori jk flip-flop,fungsi jk flip flop,flip flop jk,rangkaian jk flip flop,dasar jk flip flop,truth table jk flip flop,jk ff,aplikasi jk flip-flop,manfaat jk flip-flop,kelebihan jk flip-flop,ic jk flip flop Gambar rangkaian diatas memperlihatkan salah satu cara untuk membangun sebuah flip-flop JK, J dan K disebut masukan pengendali karena menentukan apa yang dilakukan oleh flip-flop pada saat suatu pinggiran pulsa positif diberikan. Rangkaian RC mempunyai tetapan waktu yang sangat pendek, hal ini mengubah pulsa lonceng segiempat menjadi impuls sempit. Pada saat J dan K keduanya 0, Q tetap pada nilai terakhirnya. Pada saat J rendah dan K tinggi, gerbang atas tertutup, maka tidak terdapat kemungkinan untuk mengeset flip-flop. Pada saat Q adalah tinggi, gerbang bawah melewatkan pemicu reset segera setelah pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya tiba. Hal ini mendorong Q menjadi rendah . Oleh karenanya J = 0 dan K=1 berarti bahwa pinggiran pulsa lonceng positif berikutnya akan mereset flip-flopnya. Pada saat J tinggi dan K rendah, gerbang bawah tertutup dan pada saat J dan K keduanya tinggi, kita dapat mengeset atau mereset flip-flopnya. Untuk lebih jelasnya daat dilihat pada tabel kebenaran JK flip-flop berikut. Tabel Kebenaran JK Flip-Flop CLK J K Q Keterangan 0 0 0 * Latch, kondisi terakhir ↑ 0 1 0 ↑ 1 0 1 ↑ 1 1 1 Latch, kondisi terakhir ↑ 1 1 0 Togle ↑ 1 1 1 Togle ↑ 1 1 0 Togle ↑ 0 0 0 Latch, kondisi terakhir ↑ 1 1 0 Latch, kondisi terakhir ↑ 1 1 1 Togle ↑ 1 1 0 Togle Selain dengan tabel kebenaran, dalam memahami karakteristik JK flip-flop seperti tabel diatas dapat dapat juga dipahami melalui timing diagram dari pemberian input kepada JK flip-flop seperti ditunjukan pada gambar berikut. Timing Diagram JK Flip-Flop Timing Diagram JK FF,diagram waktu jk flip flop Dari kedua penjelasan diatas (tabel kebenaran dan timing diagram) karakteristik JK flip-flop dapat kita pahami dengan cepat dan baik. Aplikasi JK flip-flop sering digunakan sebagai komponen utama suatu pencacah digital.

Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/jk-flip-flop/
Copyright © Elektronika Dasar

6. 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.

7. Sensor MQ 2

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

·Tegangan Operasi + 5V

. Dapat digunakan untuk mengukur atau mendeteksi LPG, Alkohol, Propana, Hidrogen, CO dan bahkan metana

·Tegangan keluaran analog 0V hingga 5V

·Tegangan keluaran digital 0V atau 5V (TTL Logic)

·Durasi pemanasan awal 20 detik

·Dapat digunakan sebagai sensor digital atau analog

·Sensitivitas pin digital dapat divariasikan menggunakan potensiometer

8. Sensor touch

Touch Sensor atau 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). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

Sensor Sentuh Kapasitif

Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.

Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

Sensor Sentuh Resistif

Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).

Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

Grafik Respon Sensor Touch:

9. 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

10. 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.

11. IC OP AMP

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

b. Inverting dan non inverting amplifier

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:

a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)

b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)

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

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

Grafik input dan output op amp

12. Battery

Spesifikasi battery : 12 V

Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel. Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif. Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambungkan dengan rangkaian eksternal akan mengalir dan memberikan energi ke peralatan eksternal. Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, elektrolit dapat berpindah sebagai ion didalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia pada kedua kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar dari baterai sehingga menghasilkan kerja. Meski sebutan baterai secara teknis adalah alat dengan beberapa sel, sel tunggal juga umumnya disebut baterai.

13. Sensor Flame (sensor api)

Dalam suatu proses pembakaran pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detector dapat mendeteksi hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector. Sensor nyala api ini mempunyai sudut pembacaan sebesar 60 derajat, dan beroperasi normal pada suhu 25 – 85 derajat Celcius. Adapun unit flame detector dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

1. Pin1 (pin VCC): Suplai tegangan dari 3.3V ke 5.3V

2. Pin2 (GND): Ini adalah pin ground

3. Pin3 (AOUT): Ini adalah pin keluaran analog (MCU.IO)

4. Pin4 (DOUT): Ini adalah pin keluaran digital (MCU.IO)

Spesifikasi

1. Keluaran = Digital (D0)

2. Output Digital: 0 dan 1

3. Tegangan operasi: 3.3V hingga 5V

4. Format keluaran: Output digital (TINGGI / RENDAH)

5. Rentang deteksi panjang gelombang: 760nm hingga 1100nm

6. Menggunakan komparator LM393

7. Sudut deteksi: sekitar 60 derajat

8. Sensitivitas yang dapat disesuaikan melalui potensiometer

9. Arus Keluaran Maksimum: 15 mA

10. Indikator lampu LED: daya (merah) dan output switching digital (hijau)

11. Api yang lebih ringan mendeteksi jarak 80cm

Cara kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap nyala api untuk mencegah kebakaran, yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala apiyang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optic kemudian hasil pendeteksian itu akan diteruskan ke Microprosessor yang ada pada unit flame detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut dengan sistem delay selama 2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.

Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.

14. Gerbang Inverter

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

15. Decoder IC 4556

Decoder IC 4556 adalah decoder BCD atau binary to decimal, dimana memiliki 2 input dan Input enable dengan aktif rendah. Dan 4 output yang mewakili angka decimal dari 0-3 dengan output berupa tegangan rendah.

16. IC 7482

IC 7482 adalah 8-bit magnitude comparator, yaitu rangkaian logika digital yang digunakan untuk membandingkan dua buah bilangan biner 8-bit. Fungsi utamanya adalah menentukan apakah A = B, A > B, atau A < B, di mana A dan B masing-masing adalah data biner 8-bit.

Cara kerjanya:

IC ini memiliki dua buah input utama: A0–A7 dan B0–B7 (masing-masing untuk 8-bit bilangan A dan B).
Ketika dua bilangan dimasukkan ke input A dan B, IC akan melakukan perbandingan bit per bit mulai dari bit paling signifikan (MSB) ke paling rendah (LSB).
Output dari IC adalah sinyal logika yang menunjukkan hasil perbandingan:
- A = B → output EQ = HIGH
- A > B → output GT = HIGH
- A < B → output LT = HIGH
Cocok digunakan dalam sistem kontrol digital, pemrosesan data digital, dan rangkaian logika aritmetika.

Spesifikasi IC 7482

Jenis IC: 8-bit Magnitude Comparator
Jumlah input: 16 (8-bit A, 8-bit B)
Jumlah output: 3 (A = B, A > B, A < B)
Tegangan Operasi: 4.75V – 5.25V (standar TTL)
Tipe output: TTL (Transistor-Transistor Logic)
Waktu propagasi tipikal: ~33 ns
Arsitektur internal: Kombinasi gerbang logika XOR, AND, OR
Kemasan: DIP-24 (Dual In-line Package, 24 pin)
Konsumsi daya: Rendah (standar TTL)

17. 7 Segment

5. Percobaan [back]

A. Prosedur

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen

3. Cari komponen yang diperlukan di library proteus

4. Rangkailah Rangkaian sesuai dengan gambar dibawah

5. jika ingin mensimulasikan jangan lupa masukkan libarary sensor sensor touch

6. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup/berputar (motor dc) maka rangkaian bisa digunakan

B. Rangkaian

C. Prinsip Kerja

1. Sistem Pengering Pelet

Rangkaian ini merupakan sistem otomatis berbasis logika digital yang berfungsi mengendalikan suhu dan kelembaban lingkungan menggunakan kombinasi sensor, penguat, ADC, komparator, register, dan sistem kendali berbasis relay. Sensor suhu LM35 digunakan untuk mendeteksi suhu, namun karena outputnya sangat kecil (10 mV/°C), sinyal ini diperkuat terlebih dahulu menggunakan konfigurasi op-amp inverting amplifier dengan penguatan 10 kali. Hasil penguatan kemudian dimasukkan ke dalam IC ADC0808, yang mengubah tegangan analog menjadi sinyal digital 8-bit. Dengan referensi tegangan sebesar 10V, ADC memberikan output 01000000 (64 desimal) pada suhu 50°C dan 11000000 (192 desimal) pada suhu 75°C.

Dua bit paling signifikan (MSB) dari hasil ADC digunakan untuk mengetahui batas suhu yang dicapai. Nilai MSB ini dibandingkan menggunakan IC komparator digital 7485. Output A<B, A=B, dan A>B dari komparator menunjukkan apakah suhu saat ini masih di bawah, sama dengan, atau lebih dari suhu ambang. Output A<B digunakan sebagai sinyal clock bagi JK flip-flop yang dikonfigurasi sebagai toggle (J=K=1). Ketika suhu masih di bawah batas (misalnya <75°C), maka A<B akan aktif, memicu flip-flop untuk mengubah Q dari LOW ke HIGH. Sinyal HIGH ini mengaktifkan transistor yang mengalirkan arus ke relay RL1, sehingga pemanas menyala dan suhu ruangan dinaikkan. Sebaliknya, saat suhu mencapai 75°C dan sinyal A=B aktif, sinyal ini diberikan ke gerbang NOT yang menghasilkan logika LOW dan berfungsi sebagai reset JK flip-flop, mematikan pemanas dengan cara memutuskan arus pada transistor switch.

Sinyal A=B juga digunakan untuk mengaktifkan IC register tristate 74173, dengan output-enable aktif LOW yang dikendalikan oleh sinyal A=B (melalui gerbang NOT). Saat suhu mencapai nilai ambang (75°C), register ini diaktifkan dan memungkinkan data dari sensor kelembaban diteruskan ke output. Jika kelembaban masih rendah (logika HIGH), maka nilai ini akan masuk ke output register, yang dihubungkan ke transistor kedua sebagai saklar elektronik. Transistor ini mengaktifkan relay RL2, sehingga rotary fan menyala untuk memperbaiki sirkulasi udara dan membantu proses penguapan. Dengan demikian, sistem menjaga keseimbangan suhu dan kelembaban secara otomatis melalui kombinasi logika komparator, flip-flop, dan register tristate.

Masukan (input) ke IC decoder yang mengatur tampilan indikator digital dan logika sistem berasal dari beberapa sumber penting. Pertama, nilai kelembaban dari sensor tanah yang telah dikonversi menjadi sinyal digital HIGH atau LOW menjadi sumber input utama ke encoder, terutama pada pin A. Kedua, hasil perbandingan suhu dari IC 7485 juga menjadi input bagi encoder: output A<B dihubungkan ke pin B, dan A=B ke pin C. Ketiga masukan ini (A, B, C) diproses oleh encoder, yang mengubah kombinasi kondisi kelembaban dan suhu menjadi kode biner 2-bit sebagai input langsung ke IC decoder. Decoder ini kemudian menerjemahkan input tersebut ke dalam kode angka 0 sampai 7, yang ditampilkan melalui 7-segment display sebagai indikator kondisi lingkungan. Indikator ini juga menjadi bagian dari sistem pengendali, karena angka yang ditampilkan menunjukkan status suhu dan kelembaban: angka genap (0, 2, 4) menunjukkan kelembaban normal, angka ganjil (1, 3, 5) menunjukkan kelembaban rendah, sementara kode suhu ditafsirkan dari kelompok angka, yaitu 0/1 untuk suhu normal, 2/3 untuk suhu rendah, dan 4/5 untuk suhu tinggi.

2. Sistem pembuat pelet

Rangkaian ini merupakan sistem otomasi pengolahan pelet berbasis logika digital yang dikendalikan oleh sensor sentuhan, sensor berat, penguat operasional, dan IC full adder 7482 yang dikombinasikan dengan register tristate. Proses dimulai saat operator menyentuh sensor sentuhan, yang berfungsi sebagai aktivator utama sistem. Output dari sensor ini digunakan untuk mengaktifkan register tristate 74173, yang berfungsi sebagai sakelar logika: hanya jika sensor disentuh, maka keluaran dari sistem (hasil perhitungan adder) dapat diteruskan ke bagian kendali aktuator. Dengan kata lain, register ini menjamin bahwa mesin hanya bekerja saat disentuh, mencegah sistem bekerja secara otomatis tanpa izin pengguna.
Sumber utama logika perhitungan berasal dari sensor berat (load cell), yang mendeteksi bobot bahan yang berada di dalam hopper atau wadah input. Sinyal analog dari sensor berat ini diperkuat oleh konfigurasi op-amp non-inverting amplifier. Output dari op-amp ini akan bernilai HIGH jika berat melebihi 10 kg, dan LOW jika kurang dari 10 kg. Sinyal tersebut lalu dihubungkan ke dua input pada IC full adder 7482, yaitu pada pin A1 dan B2. Namun sebelum masuk ke B2, sinyal dilewatkan terlebih dahulu ke gerbang NOT, sehingga terjadi pembalikan logika. Akibatnya, ketika berat < 10 kg, maka A1 = 0 dan B2 = 1; sedangkan ketika berat ≥ 10 kg, maka A1 = 1 dan B2 = 0.
IC full adder akan melakukan penjumlahan sederhana antara dua bit tersebut. Saat berat < 10 kg (A1=0, B2=1), maka hasil penjumlahan adalah 10 (dalam biner). Bit pertama (LSB = 0) dari hasil ini digunakan untuk mematikan rotary conveyor, sedangkan bit kedua (MSB = 1) digunakan untuk mengaktifkan mesin penggiling pelet, melalui sakelar transistor dan relay. Sebaliknya, ketika berat ≥ 10 kg (A1=1, B2=0), maka hasil adder menjadi 01. Dalam kondisi ini, LSB = 1 mengaktifkan rotary conveyor untuk memindahkan hasil gilingan, dan MSB = 0 mematikan penggiling pelet karena beban sudah dianggap cukup.
Dengan sistem ini, alur produksi menjadi otomatis dan efisien. Saat beban bahan belum cukup (kurang dari 10 kg), mesin hanya menggiling tanpa memindahkan. Begitu bahan cukup (lebih dari atau sama dengan 10 kg), sistem otomatis mematikan penggiling dan mengaktifkan rotary conveyor untuk melanjutkan proses ke tahap berikutnya. Seluruh logika ini dikendalikan hanya dengan kombinasi sensor, op-amp, full adder, dan transistor tanpa mikrokontroler, membuatnya cocok untuk aplikasi otomasi industri sederhana namun andal.

3. Sistem Pemberi pakan

Sistem pemberi pakan ini bekerja berdasarkan dua logika utama, yaitu waktu dan berat. Sistem diawali dengan penggunaan sensor sentuh (touch sensor) yang terhubung ke gerbang logika AND. Ketika sensor disentuh, sinyal akan dikirim untuk mengizinkan clock pertama (dari IC 7493, sebuah counter asynchronous) untuk mulai menghitung. Clock pertama ini dirancang agar menghasilkan satu pulsa setiap 1 jam, dan akan mencapai nilai maksimal (10 hitungan) setelah sepuluh jam. Output dari counter ini dihubungkan ke decoder 7 segment melalui IC 4511 untuk menampilkan nilai hitungan.
Sementara itu, sistem juga dilengkapi dengan sensor berat (load cell) yang terhubung ke rangkaian amplifier non-inverting menggunakan IC 741. Ketika berat yang terdeteksi mencapai 5 kg, sinyal output dari op-amp berubah menjadi logika tinggi (1). Sinyal ini kemudian dikombinasikan dengan input dari sensor sentuh melalui gerbang AND tiga input, untuk mengizinkan clock kedua berjalan.
Clock kedua ini terhubung ke IC 74LS192, yaitu counter sinkron (synchronous counter) yang akan menghitung hingga 10. Ketika mencapai hitungan ke-10, pin TCU (Terminal Count Up) akan menghasilkan pulsa logika tinggi yang dikirim ke flip-flop JK (IC 74109). Dalam mode toggle (J=1, K=1), flip-flop ini akan mengubah output Q dari 0 menjadi 1. Nilai Q ini digunakan untuk memberikan sinyal reset ke IC 74LS192 agar menghentikan perhitungan.
Sistem akan tetap dalam kondisi ini sampai clock pertama (IC 7493) mencapai 10 jam. Saat mencapai 10 jam, IC 7493 akan mengirimkan sinyal reset ke flip-flop JK, mengembalikan nilai Q menjadi 0. Ketika Q = 0, maka IC 74LS192 akan diaktifkan kembali dan siap menjalankan perhitungan baru.
Dengan logika ini, sistem akan memberi pakan selama 10 menit setiap 10 jam sekali, asalkan berat pakan di dalam wadah sudah memenuhi (≥ 5 kg) dan sensor disentuh untuk aktivasi awal.

4. Sistem Hazard api dan gas

Sistem ini dirancang untuk mendeteksi keberadaan api dan kebocoran gas dengan menggunakan dua sensor utama, yaitu flame sensor dan MQ-2 gas sensor. Flame sensor terhubung ke sebuah op-amp yang dikonfigurasi sebagai buffer follower (pengikut tegangan), yang berfungsi untuk meneruskan sinyal tegangan dari sensor tanpa mengubah nilainya. Output dari op-amp ini selanjutnya masuk ke pin A pada IC multiplexer 4052 sebagai sinyal selektor. Di sisi lain, gas sensor MQ-2 dihubungkan ke rangkaian op-amp non-inverting dengan tegangan referensi sebesar 4,4 volt. Ketika kadar gas melebihi ambang batas, tegangan output dari op-amp akan menjadi tinggi (logika 1), dan sinyal ini akan masuk ke pin B pada multiplexer sebagai sinyal selektor kedua. Multiplexer 4052 ini menerima masukan logika tetap, yaitu X0, Y0, dan Y2 diberi logika 0, sementara X1, X2, X3, Y1, dan Y3 diberi logika 1. Kombinasi dari sinyal pada pin A dan B akan menentukan jalur mana yang diaktifkan dan output logika apa yang akan diteruskan ke sistem aktuator.
Ketika hanya flame sensor yang mendeteksi api (A = 1, B = 0), multiplexer akan memilih jalur X1 dan Y1 yang keduanya bernilai 1. Ini akan mengaktifkan dua buah transistor sekaligus, yang menyebabkan arus mengalir melalui dua relay, sehingga buzzer alarm dan motor penyemprot air bekerja bersamaan. Jika hanya gas yang terdeteksi (A = 0, B = 1), maka multiplexer memilih jalur X2 dan Y2, di mana X2 bernilai 1 dan Y2 bernilai 0. Dalam kondisi ini, hanya satu transistor yang aktif sehingga hanya buzzer alarm yang menyala sebagai tanda peringatan. Terakhir, jika kedua sensor aktif secara bersamaan (A = 1, B = 1), multiplexer memilih jalur X3 dan Y3 yang keduanya bernilai 1, sehingga kedua transistor aktif dan kedua sistem – alarm dan penyemprot – menyala bersama. Dengan logika ini, sistem mampu memberikan respons yang sesuai berdasarkan jenis bahaya yang terdeteksi, baik itu hanya api, hanya gas, maupun keduanya secara bersamaan.

D. Video Simulasi

1. Sistem Pengering Pelet