Prosedur ini berfokus pada perakitan dan pengujian rangkaian yang menggunakan IC Gerbang Logika (7432 OR), Komparator/Op-Amp, IC Penghitung/Register (74193), IC Decoder (7447), dan komponen diskrit lainnya untuk mengimplementasikan sistem kontrol.
I. Persiapan Alat dan Konversi Sinyal (Input)
A. Komponen Utama
IC Gerbang OR (7432)
IC BCD Up/Down Counter (74193) - Perhatian: Penggunaan IC ini akan diabaikan karena logika 0, 1, 2, 3 dapat dicapai dengan IC 7447 saja.
IC BCD ke 7-Segment Decoder/Driver (7447)
Op-Amp/Komparator (Misalnya, LM393 atau LM324 - Asumsi IC ini ditambahkan untuk komparasi)
Sensor Suhu LM35
Sensor Gas MQ-2
Trimpot (Resistor Variabel)
Resistor, Buzzer, Kipas DC, Transistor (untuk driver aktuator), dan 7-Segment Display.
IC Gerbang OR (7432)
IC BCD Up/Down Counter (74193) - Perhatian: Penggunaan IC ini akan diabaikan karena logika 0, 1, 2, 3 dapat dicapai dengan IC 7447 saja.
IC BCD ke 7-Segment Decoder/Driver (7447)
Op-Amp/Komparator (Misalnya, LM393 atau LM324 - Asumsi IC ini ditambahkan untuk komparasi)
Sensor Suhu LM35
Sensor Gas MQ-2
Trimpot (Resistor Variabel)
Resistor, Buzzer, Kipas DC, Transistor (untuk driver aktuator), dan 7-Segment Display.
B. Konversi Suhu (LM35 ke Logika $T$)
Rangkaian Komparator: Rangkai LM35 (input tegangan) dengan Op-Amp/Komparator.
Penentuan Ambang Batas 40°C: Gunakan Trimpot untuk mengatur tegangan referensi pada Op-Amp. Karena 40 C pada LM35 menghasilkan 0.4 V (40 x 10 mV), atur Trimpot hingga V = 0.4 .
Pengujian Output T:
Dinginkan LM35 (suhu 40C). Output Op-Amp (Sinyal T) harus {LOW} (Logika 0).
Panaskan LM35 hingga 40C. Output Op-Amp (Sinyal T) harus {HIGH}(Logika 1).
Rangkaian Komparator: Rangkai LM35 (input tegangan) dengan Op-Amp/Komparator.
Penentuan Ambang Batas 40°C: Gunakan Trimpot untuk mengatur tegangan referensi pada Op-Amp. Karena 40 C pada LM35 menghasilkan 0.4 V (40 x 10 mV), atur Trimpot hingga V = 0.4 .
Pengujian Output T:
Dinginkan LM35 (suhu 40C). Output Op-Amp (Sinyal T) harus {LOW} (Logika 0).
Panaskan LM35 hingga 40C. Output Op-Amp (Sinyal T) harus {HIGH}(Logika 1).
C. Konversi Gas (MQ-2 ke Logika G)
Rangkaian Komparator Gas: Rangkai output analog MQ-2 (atau voltage divider) dengan Op-Amp/Komparator kedua.
Penentuan Ambang Batas Gas: Gunakan Trimpot kedua untuk mengatur Vref. Paparkan sensor gas ke sumber gas (misalnya, gas dari korek api) dan atur Trimpot hingga output Op-Amp (Sinyal G menjadi {HIGH (Logika 1) hanya ketika gas terdeteksi.
Pengujian Output G:
Tidak ada gas. Output G harus {LOW}(Logika 0).
Gas terdeteksi. Output G harus {HIGH} (Logika 1).
Rangkaian Komparator Gas: Rangkai output analog MQ-2 (atau voltage divider) dengan Op-Amp/Komparator kedua.
Penentuan Ambang Batas Gas: Gunakan Trimpot kedua untuk mengatur Vref. Paparkan sensor gas ke sumber gas (misalnya, gas dari korek api) dan atur Trimpot hingga output Op-Amp (Sinyal G menjadi {HIGH (Logika 1) hanya ketika gas terdeteksi.
Pengujian Output G:
Tidak ada gas. Output G harus {LOW}(Logika 0).
Gas terdeteksi. Output G harus {HIGH} (Logika 1).
II. Perakitan Rangkaian Logika dan Aktuator
D. Kontrol Tampilan (7-Segment)
Tampilan 0, 1, 2, 3 dapat dicapai dengan mengasumsikan input T dan G merepresentasikan bilangan biner:
| Kondisi | Suhu (T) | Gas (G) | BCD Input | Tampilan |
| Normal | 0 (LOW) | 0 (LOW) | 00 | 0 |
| Suhu Tinggi | 1 (HIGH) | 0 (LOW) | 01 | 1 |
| Gas Terdeteksi | 0 (LOW) | 1 (HIGH) | 10 | 2 |
| Keduanya Aktif | 1 (HIGH) | 1 (HIGH) | 11 | 3 |
Input BCD: Hubungkan Sinyal G ke pin BCD B (Pin 13) pada IC 7447.
Input BCD: Hubungkan Sinyal T ke pin BCD A (Pin 12) pada IC 7447.
Konfigurasi 7447: Hubungkan pin C dan D ke GND (Logika 0).
Display: Hubungkan output 7447 (a sampai g) ke Seven Segment Display (disesuaikan dengan Common Anode atau Common Cathode).
E. Kontrol Aktuator (Kipas dan Buzzer)
Aktuator harus digerakkan menggunakan rangkaian driver transistor karena IC TTL tidak dapat menyediakan arus yang cukup.
Kontrol Kipas (Logika OR):
Rangkai IC 7432 (Gerbang OR).
Hubungkan Sinyal T dan Sinyal G ke input Gerbang OR.
Output Gerbang OR dihubungkan ke basis Transistor driver untuk mengaktifkan Kipas.
Kontrol Buzzer (Logika Suhu):
Hubungkan Sinyal T (Langsung dari output Komparator Suhu) ke basis Transistor driver untuk mengaktifkan Buzzer.
III. Prosedur Pengujian Status Fungsional
Uji semua empat kemungkinan kombinasi input (T, G) untuk memverifikasi kesesuaian output rangkaian dengan spesifikasi yang diminta.
| No. | Suhu (T) | Gas (G) | Metode Pengujian | Output 7-Segment | Kipas | Buzzer |
| 1 | 0 (LOW) | 0 (LOW) | Udara bersih, suhu ruang < 40 C. | 0 | Mati | Mati |
| 2 | 1 (HIGH) | 0 (LOW) | Panaskan LM35 40C, tidak ada gas. | 1 | Hidup | Hidup |
| 3 | 0 (LOW) | 1 (HIGH) | Dinginkan LM35 40 C, paparkan MQ-2 ke gas. | 2 | Hidup | Mati |
| 4 | 1 (HIGH) | 1 (HIGH) | Panaskan LM35 40 C, dan paparkan MQ-2 ke gas. | 3 | Hidup | Hidup |
Langkah Pengujian:
Uji Kondisi 1 (Normal): Pastikan semua output menampilkan 0 dan aktuator mati.
Uji Kondisi 2 (Suhu): Panaskan LM35. Amati dan catat transisi output (harus 1, Kipas/Buzzer Hidup).
Uji Kondisi 3 (Gas): Dinginkan LM35, lalu paparkan gas pada MQ-2. Amati dan catat transisi output (harus 2, Kipas Hidup, Buzzer Mati).
Uji Kondisi 4 (Keduanya): Pertahankan paparan gas, lalu panaskan LM35. Amati dan catat transisi output (harus 3, Kipas/Buzzer Hidup).
Uji Transisi dan Ketahanan: Lakukan perubahan input secara acak (misalnya, dari 3 ke 1, atau 2 ke 0) untuk memverifikasi stabilitas rangkaian logika terhadap perpindahan status.
Uji Kondisi 1 (Normal): Pastikan semua output menampilkan 0 dan aktuator mati.
Uji Kondisi 2 (Suhu): Panaskan LM35. Amati dan catat transisi output (harus 1, Kipas/Buzzer Hidup).
Uji Kondisi 3 (Gas): Dinginkan LM35, lalu paparkan gas pada MQ-2. Amati dan catat transisi output (harus 2, Kipas Hidup, Buzzer Mati).
Uji Kondisi 4 (Keduanya): Pertahankan paparan gas, lalu panaskan LM35. Amati dan catat transisi output (harus 3, Kipas/Buzzer Hidup).
Uji Transisi dan Ketahanan: Lakukan perubahan input secara acak (misalnya, dari 3 ke 1, atau 2 ke 0) untuk memverifikasi stabilitas rangkaian logika terhadap perpindahan status.
IV. Pengambilan Data dan Analisis
Dokumentasikan semua hasil pengujian pada tabel perbandingan.
Analisis: Apakah rangkaian logika yang dirancang, menggunakan IC yang tersedia, berhasil menjalankan semua fungsi kontrol yang diminta?
Evaluasi: Ukur level tegangan pada titik-titik kritis (misalnya, output komparator, input 7432, input 7447) untuk memastikan mereka berada pada level logika TTL yang valid (0 V untuk LOW dan 5 Vuntuk HIGH).
Dokumentasikan semua hasil pengujian pada tabel perbandingan.
Analisis: Apakah rangkaian logika yang dirancang, menggunakan IC yang tersedia, berhasil menjalankan semua fungsi kontrol yang diminta?
Evaluasi: Ukur level tegangan pada titik-titik kritis (misalnya, output komparator, input 7432, input 7447) untuk memastikan mereka berada pada level logika TTL yang valid (0 V untuk LOW dan 5 Vuntuk HIGH).
Komentar
Posting Komentar