1. Zuraiyah, Tjut Awaliyah, dkk. 2019. "Smart Urban Farming Berbasis Internet Of Things (IoT)". Jurnal Information Management for Educators and Professinals. Vol (3). No 2. Hal 139-150. ISSN : 2548-3331. 1 Ilmu Komputer FMIPA Universitas Pakuan Bogor.
2. Wati, Dewi Ratna dan Walidatush Sholihah. 2021. "Pengontrol pH dan Nutrisi Tanaman Selada pada Hidroponik Sistem NFT Berbasis Arduino". Jurnal Multinetics. Vol (7). No 1. Sekolah Vokasi, IPB University.
3. Weisrawei, Yosef, dkk. "PERANCANGAN SMART GREEN HOUSE DENGAN OPTIMALISASI PH DAN SUHU AIR PADA TANAMAN SELADA, MEDIA TANAM HIDROPONIK BERBASIS ARDUINO UNO:. Seminar Nasional Fortel Regional 7. ISSN : 2621-5551. Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Merdeka Malang.
4. Nasution, Nurliana dan Mhd Arief Hasan. 2020. "IoT Dalam Agrobisnis Studi Kasus : Tanaman Selada Dalam Green House". IT Journal Research and Development (ITJRD). Vol (4). No 2. ISSN : 2528-4061. Prodi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Lancang Kuning.
5. Komala, Dyah Fajar dan Sumarna. "OTOMATISASI PENGENDALIAN PENCAHAYAAN UNTUK TANAMAN SELADA (Lactuca sativa L.) DENGAN SISTEM TANAM HIDROPONIK DI DALAM GREENHOUSE". Jurnal Fisika Edisi April Tahun 2017. Fakultas MIPA Universitas Negeri Yogyakarta.
Pencarian :
1. Selada Hidroponik, Cara Menanam yang Mudah dan Menguntungkan : https://economy.okezone.com/read/2021/07/19/470/2443084/selada-hidroponik-cara-menanam-yang-mudah-dan-menguntungkan
2. Ini 10 Cara Menanam Selada Hidroponik dan Menggunakan Polybag : https://www.orami.co.id/magazine/cara-menanam-selada
3. Cara Menanam Selada Hidroponik dan Keuntungannya : https://www.gramedia.com/best-seller/selada-hidroponik/
4. Cara Menanam Selada Hidroponik yang Mudah (2021) : https://budidaya.id/hidroponik/selada/
5. 4 Cara Menanam Selada Hidroponik yang Mudah Dilakukan : https://www.sehatq.com/review/cara-menanam-selada-hidroponik-yang-mudah-dilakukan
Penerapan Internet of Things (IoT) dibidang pertanian perkotaan (urban farming)
menjadi salah satu solusi permasalahan yang ditemukan pada budidaya hidroponik melalui
proses pemeliharaan jarak jauh menggunakan smartphone. Beberapa faktor yang
mempengaruhi tanaman hidroponik tumbuh dengan baik adalah factor pencahayaan, suhu,
kelembaban, kondisi PH tanaman dan kadar nutrisi.
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi tanaman hidroponik tumbuh
berfotosintesis adalah cahaya.
Urban farming adalah konsep memindahkan pertanian konvensional kepertanian
perkotaan, yang berbeda ada pada pelaku dan media tanamnya. Sistem ini
merupakan rancangan tanaman hidroponik dapat memantau suhu, kelembaban dan pH tanaman
dari jarak jauh dengan menampilkan informasi kodisi tanaman ke smartphone.Penelitian lainnya
dilakukan oleh tentang smart urban farming using hydroponics. Budidaya tanaman dengan
metode hidroponik yang dapat melakukan pemantauan kondisi suhu, kelembaban, pH tanaman
dengan sensor dan dikontrol oleh mikrokontroler.
Komponen yang dibutuhkan dalam perancangan sisitem adalah ESP 32, Sensor PH,
Sensor Lux, Sensor TDS, DHT 22, Pompa, Pompa Diafragma, AC Mini.
Untuk sensor yang digunakan adalah :
A) Sensor PH
Sensor pH merupakan ini digunakan untuk mengukur
kadar pH yang terkandung pada tanki air hidroponik. Sensor ini beroperasi pada
tegangan 3.4 hingga 5 Volt dan suhu operasi 5 hingga 60 derajat celcius.
Sensor pH digunakan untuk mengukur kandungan
asam pada tank nutrisi air pada kebun hidroponik.
Sensor pH meter merupakan suatu sensor yang dapat melakukan pengukuran tingkat kadar keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh cairan/larutan. Cara bekerja dari sensor pH air yang utama berada di bagian sensor probe dengan material terbuat dari elektroda kaca, dimana pada elektroda kaca tersebut terdapat larutan HCL yang terdapat pada bagian ujung sensor probe, sensor probe tersebit akan mengukur besaran nilai ion H3O + pada suatu larutan sehingga dapat mengetahui kadar PH pada suatu larutan/cairan[8]. Elektroda sensor pada sensor PH air terbentuk dari bahan lapisan kaca yang sensitif dengan impendasi yang kecil oleh sebab itu dapat mendapatkan hasil pembacaaan dan penilaian yang stabil dan cepat pada suhu cairan/larutan tinggi maupun rendah. Hasil dari pembacaan nilai sensor PH bisa didapatkan oleh mikrokontroler dengan menggunakan antarmuka PH 2.0 yang sudah ada pada modul sensor PH air. Sensor PH air ini sangat baik untuk digunakan dalam melakukan pembacaan kadar PH cairan dengan interval waktu yang lama.
Grafik respon sensor PH adalah :
B) Sensor Water level
Water Level Sensor adalah alat yang digunakan untuk memberikan signal kepada alarm / automation panel bahwa permukaan air telah mencapai level tertentu. Sensor akan memberikan signal dry contact (NO/NC) ke panel. Detector ini bermanfaat untuk memberikan alert atau untuk menggerakkan perangkat automation lainnya. Water sensor ini telah dilengkapi dengan built-in buzzer yang berbunyi pada saat terjadi trigger. Sensor ketinggian air biasanya digunakan untuk menghitung ketinggian air di sungai, danau, atau tangki air. Sensor ini sangat mudah untuk dibuat karena bahan - bahanya sederhana.
Cara Kerja Sensor
Water level merupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air dengan output analog kemudian diolah menggunakan mikrokontroler. Cara kerja sensor ini adalah pembacaan resistansi yang dihasilkan air yang mengenai garis lempengan pada sensor. Cara kerja sensor ini adalah pembacaan resistansi yang dihasilkan air yang mengenai garis lempengan pada sensor. Semakin banyak air yang mengenai lempengan tersebut, maka nilai resistansinya akan semakin kecil dan sebaliknya. Sensor memiliki sepuluh jejak tembaga yang terbuka, lima di antaranya adalah jejak daya dan lima lainnya adalah jejak indera. Jejak-jejak ini terjalin sehingga ada satu jejak indera di antara setiap dua jejak kekuatan. Biasanya, jejak kekuatan dan indera tidak terhubung, tetapi ketika direndam dalam air, keduanya dijembatani. Pengoperasian sensor ketinggian air cukup sederhana. Jejak daya dan indra membentuk resistor variabel (seperti potensiometer) yang resistansinya bervariasi berdasarkan seberapa banyak mereka terpapar air.
Grafik Water Level Sensor
Pengoperasian sensor ketinggian air cukup sederhana.
Jejak daya dan indra membentuk resistor variabel (seperti potensiometer) yang resistansinya bervariasi berdasarkan seberapa banyak mereka terpapar air.
Resistensi ini berbanding terbalik dengan kedalaman pencelupan sensor dalam air : Semakin banyak air yang dibenamkan sensor, semakin baik konduktivitasnya dan semakin rendah resistansinya. Semakin sedikit air yang dibenamkan sensor, semakin buruk konduktivitasnya dan semakin tinggi resistansinya. Sensor menghasilkan tegangan output yang sebanding dengan resistansi; dengan mengukur tegangan ini, ketinggian air dapat ditentukan.
C) Sensor DHT22
Sensor DHT22 merupakan salah satu dari beberapa sensor suhu jenis DHT.
Sensor ini dapat mengukur data kelembaban beserta suhu, kemudian data yang
diperoleh, secara otomatis setiap 2 detil sekali sensor ini akan mengirimkan sinyal
data ke pinout data pada sensor tersebut.
Sensor ini beroperasi pada tegangan 3 hingga 5 Volt DC dengan arus
maksimal 2.5 mili ampere. Suhu yang dapat diukur oleh sensor ini berkisar antara
- 40 hingga 80 derajat celcius, dan kelembaban dari 0 hingga 100%. Sensor DHT22 yang merupakan sensor kelembaban adalah konsentrasi uap air yang ada di dalam air. Uap air, merupakan bentuk gas dari air, umumnya tidak terlihat oleh mata manusia. Konsumsi arus pada saat pengukuran antara 1 hingga 1,5 mA. Konsums iarus pada mode siaga adalah 40 sampai 50 mA. Sinyal keluaran digital lewat bus tunggal dengan kecepatan 5 ms / operasi (MSB-first). Sensitivitas sebesar 0,1% untuk pengukuran suhu dan kelembaban.
D) Sensor DS18B20
DS18B20 merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur suhu suatu
area atau ruangan. Sensor yang dikembangkan oleh produsen Maxim ini dapat
mendeteksi suhu dari -55 hingga 125 derajat celcius dan beroperasi pada tegangan
3.4 sampai 5 Volt (Faudin, 2020). DS18B20 memiliki 3 kaki pada sensor nya, 3
kaki tersebut terdiri dari GND, VCC, dan Data.
Sensor DS18B20 pada penelitian ini digunakan sebagai pengukur suhu
pada tank air nutrisi utama yang akan dialrkan ke tanaman hidroponik. Data yang
didapat pada sensor ini akan dikonversi oleh microrontroller dari kelvin menjadi
celclius, kemudian dikirimkan ke server MQTT.
E) Sensor LDR
LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri. Resistor peka cahaya atau fotoresistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya.
Smart
Urban Farming Hidroponik ini dapat melakukan pemberian nutrisi, menurun dan menaikan PH
dan melakukan monitoring kondisi wadah nutrisi, wadah ph up dan ph down serta tandon
sehingga kita dapat mengetahui kapasitas yang tersedia. Dengan model Smart Urban Farming
Hidroponik ini para budidaya tanaman hidroponik dapat memberi nutrisi dan mengontrol kadar ph
secara otomasis cukup dengan menekan tombol pada aplikasi yang telah disediakan, sehingga
pembudidaya tanaman hidroponik tidak harus melakukan pemeliharaan tanamannya secara
manual.
1) Nair AG, Chacko A, Mohan G, Francis TK. 2017. Smart Vertical Farming Using Hydroponics.
IOSR J. Electr. Electron. Eng. e-ISSN 2278-1676,p-ISSN 2320-3331, PP 14-17
www.iosrjournals.org Smart: 14–17.
2) Grubben GJH, Sukprakarn S. 1994. Lactuca sativa L. Plant Resourches of South-East Asia
Vegetables. Prosea, Bogor. International Osteoporosis
3) Kelompok Tani Mandiri. 2013. Pedoman Budi Daya Secara Hidroponik. Bandung: Nuansa Aulia.
4) Lingga, Pinus. 2002. Hidroponik: BertanamTanpa Tanah. Penebar Swadaya, Jakarta. Myrna E.
F. N. dan A.P. Lestari. 2010. Peningkatan Efisiensi Konversi Energi Matahari pada
Pertanaman Kedele Melalui Penanaman Jagung dengan Jarak Tanam Berbeda. Penelitian
Universitas Jambi Seri Sains, 12, (2): 49-54.
5) Watiningsih T, Kholistianingsih, Wahjudi D. 2016. Pengendali Waktu Penyiraman pada Tanaman
Hidroponik Menggunakan IC 555.
6) Pamujiningtyas BK, Susila AD. 2015. “Pengaruh Aplikasi Naungan dan Pupuk Daun terhadap
Pertumbuhan dan Produksi Selada (Lactuca sativa Var. Minetto) dalam Teknologi
Hidroponik Sistem Terapung (THST)”. Skripsi. Departemen Budidaya Pertanian. IPB,
Bogor. Resh, H. 2004. Hydroponic Food Production Sixth Edition. Newconcept, New
Jersey.
7) Rohmaniyah LK, Indradewa D, Putra ETS. 2015. Tanggapan tanaman kangkung (Ipomea
reptans Poir.), bayam (Amaranthus tricolor L.), dan selada (Lactuca sativa L.) t8) erhadap
pengayaan kalsium secara hidroponik. Vegetalika, 4 ( 2 ): 6378.
8Rukmana, Rahmat. 1994. Bertanam Selada dan Andewi. Kanisius, Yoyakarta. Siregar, J., S.
Triyono, dan D. Suhandy. 2015. Pengujian beberapa nutrisi hidroponik pada selada
(Lactuca sativa L.) dengan teknologi hidroponik sistem terapung (THST) termodifikasi.
Teknik Pertanian,4 (2): 65-72.
9) Charumathi S, Kaviya RM, Kumariyarasi J, Manisha R, Dhivya P. 2017. Pengendalian Hidroponik
Pertanian menggunakan IoT.
Soegiarto, Joesoef, 2013. Urban Farming. Departement of Agriculture. Ministry of Agriculture.
USA.
10) Utama HS, Isa SM, Indragunawan A. 2006. Perancangan dan Implementasi Sistem Otomatisasi
Pemeliharaan Tanaman Hidroponik. Jakarta: Teknik Elektro, Universitas Tarumanagara.
11) Vidianto DZ, Fatimah S, Wasonowati C. 2013. Penerapan panjang talang dan jarak tanam
dengan sistem hidroponik nft (Nutrient Film Technique) pada tanaman kailan (Brassica
oleraceae var. alboglabra). Agrovigor, 6 (2): 128-135.
12) Wang H. 2011. Cloud computing based on internet of things, (2010011004), 1106–1108.
13) Wang Y. 2011. Internet of Things Technology Applied in Medical Information. Zhou, J., Leppänen,
T., Harjula, E., Yu, C., Jin Semarang: Universitas Stikubank
OSILOSKOP adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
FUNGSI Osiloskop adalah untuk mengamati bentuk gelombang input dan output pada rangkaian.untuk mengamati bentuk gelombang input dan output pada rangkaian.
keterangan
Spesifikasi
b. Generator
Power Supply
Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. Spesifikasi :
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V = IR).
Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.
Cara menghitung nilai resistor:
Tabel warna
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Spesifikasi
2. Kapasitor
Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor : B = 0.10pF C = 0.25pF D = 0.5pF E = 0.5% F = 1% G = 2% H = 3% J = 5% K = 10% M = 20% Z = + 80% dan -20%
Spesifikasi
3. IC - 555
IC 555 adalah sebuah Integrated Circuit (IC) yang sering digunakan sebagai timer atau oscillator dalam rangkaian elektronik. IC 555 memiliki tiga pin utama yaitu pin kontrol (control pin), pin trigger (trigger pin), dan pin output (output pin) yang dapat dikonfigurasi dalam berbagai mode operasi. IC 555 juga dapat diatur untuk menghasilkan pulsa dengan frekuensi dan duty cycle tertentu. IC 555 sangat populer dan banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti lampu kilat, alarm, kontrol motor, dan banyak lagi.
Spesifikasi
Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
Maksimum output Arus : 200 mA
Daya : 600 mW
Suhu kerja antara : 0 to 70 °C
GND : Ground
Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja
Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led
Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND
Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC
Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan
Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan
Multivibrator adalah sebuah sirkuit elektronik yang digunakan untuk bermacam-macam sistem dua keadaan seperti osilator, pewaktu, dan register. Ini bercirikan dua peranti penguat (transistor, tabung hampa, op-amp, dll) yang dikopel-silang oleh jaringan resistor dan kondensator. Bentuk paling umum adalah tipe takstabil yang menghasilkan gelombang persegi. Multivibrator mendapatkan namanya karena isyarat kekuasannya kaya akan harmonik.
Ada tiga jenis sirkuit multivibrator, yaitu:
Multivibrator takstabil, di mana sirkuit tidak stabil pada salah satu keadaan, ini berosilasi terus-menerus dari satu keadaan ke keadaan lainnya.
Multivibrator ekamantap, di mana salah satu keadaan adalah stabil, tetapi yang lainnya takstabil. Sirkuit akan berubah ke keadaan takstabil untuk waktu tertentu, tetapi akan selalu kembali ke keadaan stabil. Sirkuit ini berguna untuk membuat pewaktuan dengan jeda tetap untuk menanggapi isyarat luar.,
Multivibrator dwimantap, di mana sirkuit akan tetap berada pada salah satu keadaan. Sirkuit dapat diubah dari satu keadaan ke keadaan lainnya dengan penyulut eksternal. Sirkuit ini adalah blok fasis dari register dan memori digital.
A. Rangkaian Monostable Multivibrator
Monostable mempunyai arti satu atau mono dan stabil yang dimana kondisi awal standby pada kondisi low dan high selama selang waktu tertentu setelah dipicu.Rangkaian ini dapat dimanfaatkan sebagai penunda waktu, pendeteksi pulsa gelombang yang hilang, bouncefree switch / penekanan switch sekali dan latch, saklar sentuh, pulse wide moulation (PWM), pembagi frekuensi, dan kapasitansi meter.
Beberapa IC digital yang umum digunakan yang dapat digunakan sebagai multivibrator monostabil antara lain :
74121 (multivibrator monostabil tunggal),
74221 (multivibrator monostabil ganda),
74122 (multivibratormonostabil monostabil tunggal) dan
Aplikasi IC 555 yang satu ini merupakan kebalikan dari aplikasi sebelumnya yaitu monostable. pada astable sesuai dengan namanya yaitu astable yang artinya tidak stabil karena rangkaian ini tidak memiliki keadaan output yang stabil atau berubah-ubah. dari keadaan tersebut dapat dimanfaatkan untuk beberapa aplikasi dalam rangkaian kendali. keadaan ini diperoleh dari pengisian dan pengosongan kapasitor
Pada aplikasi ini IC 555 beroperasi sebagai osilator gelombang kotak (Square Wave Oscilator). kegunaannya sebagai generator pulsa, alarm keamanan, pemodulasi, lampu blink (kedip), dan sebagainya
rangkaian astable multivibrator adalah sebagai berikut :
gambar rangkaian astable multivibrator
rangkaian ini paling sering digunakan sebagai osilator gelombang kotak / pembangkit pulsa, terdapat perhitungan untuk nilai frekuensi output yang kita inginkan :
f = 1 / { ln (2) . (R1 + 2.R2) . C }
atau
karena nilai ln (2) ~ 0,7 sering juga dirumuskan sebagai berikut :
f = 1 / { 0,7 . (R1 + 2.R2) . C }
dengan keterangan sbb. :
f = frekuensi (Hz)
R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)
C = kapasitor rangkaian (Farad/F)
sebagai contoh :
jika kita memiliki rangkaian astable dengan komponen berikut : R1 = 10 KOhm, R2 = 2 KOhm dan kapasitor (C) = 1 uF, maka nilai frekuensi outputnya adalah :
f = 1 / { 0,7 . (10000 + 2 . 2000) . 0,000001}
f = 102,04 Hz
jadi frekuensi output / gelombang output rangkaian adalah 102 Hz
seperti yang kita tahu sebelumnya bahwa karakteristik dari IC 555 adalah sebagai berikut :
Reset
Threshold
Trigger
Output
< 1V
-
-
0
-
> 2/3 Vcc
-
0
> 1V
< 2/3 Vcc
< 1/3 Vcc
1
> 1V
< 2/3 Vcc
> 1/3 Vcc
Memori
Control Voltage terhadap Common /GND terpasang Capasitor 0,001 mF
dalam perancangan yang biasa kita tentukan awal adalah ingin mencari berapa frekuensi output yang akan kita cari :
T = 0,7 . (R1 + 2.R2) . C
sedangkan nilai frekuensi adalah
f = 1 / T
T = 1 / f
ketarangan :
T = periode gelombang (detik/sekon)
f = frekuensi (Hz)
R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)
C = kapasitor rangkaian (Farad/F)
nilai 0,7 dari ln (2).
dalam pengaplikasiannya selain nilai frekuensi yang kita cari masih ada parameter lain yang harus kita perhatikan yaitu duty cycle.
apa itu ???
Duty cycle ialah perbandingan pulsa high dan pulsa low pada satu gelombang. jika dalam suatu rangkaian astable MV dikatakan memiliki frekuansi output 2 KHz dengan duty cycle 70% berarti dalam sebuah periode gelombang output rangkaian 70% -nya adalah pada periode High
rumus duty cycle :
D = 1 - R2 / (R1 + 2.R2)
untuk periode high dan low
Th = D . T
R1 = {T / (0,7 . C)} – 2.R2
dan
Tl = T - Th
R2 = Tl / (0,7 . C)
keterangan :
D = Duty cycle (%)
T = periode (detik/sekon)
Th = periode pulsa High (detik/sekon)
Tl = periode pulsa Low (detik/sekon)
R1 dan R2 = resistor rangkaian (Ohm)
C = kapasitor rangkaian (Farad/F)
nilai 0,7 dari ln (2).
gambar contoh pengukuran frekuensi output
dalam pengukuran diatas diapat dilihat periode gelombang adalah 508,7 us
gambar pengukuran duty cycle Th
dalam pengukuran diatas diapat dilihat periode gelombang pada saat pulsa high adalah 352,5 us
dutycycle = (352,5/508,7) x 100% = 69,92% atau kira-kira 70%
Gambar 10.9
ketika multivibrator astabil diaktifkan, periode waktu keadaan TINGGI siklus pertama adalah
sekitar 30% lebih lama, karena kapasitor pada awalnya kosong dan mengisi daya dari 0 (bukan +VCC/3) menjadi +2VCC/3.
Multivibrator astabil menggunakan timer IC 555
bentuk gelombang relevan multivibrator astabil
C. Multivibrator Monostabil Menggunakan Timer IC 555
Pada rangakaian ini Pulsa pemicu diterapkan ke terminal 2 IC, yang awalnya harus dijaga pada +VCC. TINGGI di terminal 2 memaksa keluaran ke keadaan RENDAH. Pulsa pemicu TINGGI-ke-RENDAH di terminal 2 menahan output dalam keadaan TINGGI dan secara bersamaan memungkinkan kapasitor untuk mengisi daya dari +VCC melalui R. Ingatlah bahwa tingkat pulsa pemicu RENDAH harus setidaknya di bawah +VCC/3. Ketika tegangan kapasitor melebihi +2VCC/3, keluaran kembali ke keadaan RENDAH. Kita perlu menerapkan pulsa pemicu lain. gambar dibawah menunjukkan rangkaian multivibrator monostabil dasar yang dikonfigurasi di sekitar timer 555
(a) Multivibrator monostabil menggunakan timer 555
Gambar (a) diatas menunjukkan bentuk gelombang yang relevan untuk rangkaian Gambar (b) Hal ini sering diinginkan untuk memicu multivibrator monostable baik pada trailing (TINGGI-ke-RENDAH) atau memimpin (RENDAH-ke-TINGGI) tepi bentuk gelombang pemicu. Untuk mencapai itu, kita memerlukan rangkaian eksternal antara input bentuk gelombang pemicu dan terminal 2 dari timer 555. Rangkaian eksternal memastikan bahwa
terminal 2 IC mendapatkan pulsa pemicu yang diperlukan sesuai dengan tepi yang diinginkan bentuk gelombang pemicu.
1) Resistor
Simbol :
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).
Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.
Cara menghitung nilai resistor:
Tabel warna
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
2) Kapasitor
Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara. Cara menghitung nilai kapasitor : 1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor. 2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor. 3. Satuan kapasitor dalam piko farad. 4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor : B = 0.10pF C = 0.25pF D = 0.5pF E = 0.5% F = 1% G = 2% H = 3% J = 5% K = 10% M = 20% Z = + 80% dan -20%
Spesifikasi
3. IC - 555
IC 555 adalah sebuah Integrated Circuit (IC) yang sering digunakan sebagai timer atau oscillator dalam rangkaian elektronik. IC 555 memiliki tiga pin utama yaitu pin kontrol (control pin), pin trigger (trigger pin), dan pin output (output pin) yang dapat dikonfigurasi dalam berbagai mode operasi. IC 555 juga dapat diatur untuk menghasilkan pulsa dengan frekuensi dan duty cycle tertentu. IC 555 sangat populer dan banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti lampu kilat, alarm, kontrol motor, dan banyak lagi.
Spesifikasi
Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
Maksimum output Arus : 200 mA
Daya : 600 mW
Suhu kerja antara : 0 to 70 °C
GND : Ground
Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja
Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led
Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND
Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC
Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan
Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan
VCC : tegangan masukan antara 3 Vdc sampai 15 Vdc
Karakteristik dari IC 555 adalah sebagai berikut :
Reset
Threshold
Trigger
Output
< 1V
-
-
0
-
> 2/3 Vcc
-
0
> 1V
< 2/3 Vcc
< 1/3 Vcc
1
> 1V
< 2/3 Vcc
> 1/3 Vcc
Memori
Control Voltage terhadap Common /GND terpasang Capasitor 0,001 mF
Contoh soal
Apa yang dimaksud dengan IC Multivibrator?
A. Sebuah rangkaian yang digunakan untuk menghasilkan dua output yang berbeda secara bergantian
B. Sebuah jenis IC yang digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital
C. Sebuah IC yang digunakan untuk memperkuat sinyal analog
D. Sebuah jenis IC yang digunakan untuk menghasilkan gelombang sinusoidal
Jawaban: A
IC Multivibrator yang paling umum digunakan adalah:
A. 555
B. 741
C. 386
D. 7805
Jawaban: A (IC 555 adalah IC Multivibrator yang paling umum digunakan)
3. Sebuah resistor memiliki nilai 220 Ohm dan dihubungkan dengan sebuah kapasitor yang memiliki kapasitansi 0,1 mikrofarad. Jika resistor dan kapasitor tersebut digunakan dalam rangkaian astabil multivibrator dengan IC 555, maka frekuensi output pada pin 3 IC 555 adalah?
A. 727 Hz
B. 776 Hz
C. 810 Hz
D. 847 Hz
Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan rumus frekuensi dari rangkaian astabil multivibrator, yaitu:
f = 1.44 / ((R1 + 2*R2)*C)
Dimana:
R1 = nilai resistor pertama
R2 = nilai resistor kedua
C = nilai kapasitor
Mengganti nilai resistor dan kapasitor yang diberikan pada soal, maka:
f = 1.44 / ((220 + 2*220) * 0.1E-6)
f = 776 Hz
Jadi, jawaban yang benar adalah B (776 Hz).
Example Pada BUKU
Example 10.1
Bentuk
gelombang dari Gambar (b) diterapkan pada terminal RESET dari rangkaian
multivibrator astabil dari Gambar (a). Gambarlah gelombang output!
Solusi
:
Rangkaian yang
ditunjukkan pada Gambar (a) adalah multivibrator astabil dengan bentuk
gelombang simetris 500 Hz yang diterapkan pada terminal RESET-nya. Terminal
RESET bergantian TINGGI dan RENDAH selama 1,0 ms. Ketika input RESET RENDAH,
output dipaksa ke status RENDAH. Ketika input RESET TINGGI, bentuk gelombang
astabil muncul di output. Periode waktu TINGGI dan RENDAH dari multivibrator
astabil ditentukan sebagai berikut:
HIGH
time=0.69×14.5×103×0.01×10−6 =100ms
LOW
time=0.69×14.5×103×0.01×10−6 =100ms
Output
astable adalah bentuk gelombang simetris 5 kHz. Setiap kali terminal RESET
pergi ke TINGGI selama 1,0 ms, lima siklus gelombang 5 kHz muncul di output.
Gambar diatas menunjukkan bentuk gelombang output yang muncul di
terminal 3 IC pengatur waktu.
Example 10.2
Berdasarkan rangkaian multivibrator
monostable pada Gambar dibawah. Terminal pemicu (pin 2 dari IC) digerakkan
oleh bentuk gelombang simetris 10 kHz. Tentukan frekuensi dan duty
cycle gelombang keluaran!
Solusi :
- Frekuensi dari gelombang pemicu =
10kHz
- Periode waktu antara dua ujung
leading atau trailing = 100 µs
- Lebar pulsa yang diharapkan dari
output monoshot = 1.1 RC = 1.1 x 104 x 10-8 = 110 µs
- Gelombang pemicu adalah yang
simetris dengan periode waktu tinggi dan rendah masing-masing
50 µs. Karena periode waktu keadaan RENDAH dari bentuk gelombang
pemicu kurang dari lebar pulsa output yang diharapkan, ia dapat berhasil memicu
monoshot pada ujung trailingnya.
- Karena periode waktu antara dua
trailing edge berturut-turut adalah 100 µs dan lebar pulsa keluaran
yang diharapkan adalah 110 µs, hanya tepi trailing alternatif dari
gelombang pemicu yang akan memicu monoshot.
- Frekuensi bentuk gelombang output =
10/2 = 5 kHz.
-Periode gelombang output = 1/(5 x
103) = 200 µs
Oleh karena itu, duty cycle dari gelombang
output = 110/200 = 0.55
pada percobaan kali ini dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:
Mempersiapkan Alat beserta Bahan seperti yang telah tertera pada Sub Bab Alat dan Bahan di atas
Merangkai Rangkaian
Pada Rangkaian disambungkan input berupa gelombang pulsa agar dapat melihat bagaimana perbedaan respons gelombang input dan outputnya.
Amatilah nilai input dan output dengan menyesuaikannya dengan rumus yang ada,
GAMBAR RANGKAIAN
1. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.8 a
Rangkaian 10.8 a
Hasil Simulasi
Prinsip kerja
IC 74123 adalah monostable multivibrator (monoshot) yang dapat di-retrigger. Prinsip kerja dari IC ini adalah ketika sinyal input (pada pin A) diberikan, maka IC akan menghasilkan pulsa output dengan durasi tertentu sesuai dengan nilai resistor dan kapasitor eksternal yang digunakan. Durasi pulsa output ini dapat diatur dengan mengubah nilai resistor dan kapasitor yang digunakan. Pada rangkaian diatas berupa pemicuan TINGGI ke RENDAH dan percobaan kita mengunakan frekuensi 35 khz yang mana ini di dapat dari rumus T = 0.28RC[1 + (0.7/R)] dengan nilai R= 10k ohm dan C= 10nF. formula ini berlaku untuk C> 1000pF. Rentang nilai yang disarankan untukRadalah 5–50 K . dan pada simulasi terlihat bahwa input yang berupa sinyal pulsa dan ouput berupa kosntan (DC) hal ini di akibatkan oleh rangkaian monostable multivibrator bekerja secara tidak stabil dan hanya menghasilkan satu pulsa output pada setiap kali diberi input trigger. Setelah pulsa output selesai, rangkaian akan kembali ke kondisi awal dan sinyal output akan kembali menjadi konstan atau berupa sinyal DC
Dalam aplikasinya, IC 74123 dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal pulsa untuk mengontrol berbagai macam sistem elektronik, seperti pemrosesan data digital, kontrol motor, dan sebagainya.
Video Simulasi
2. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.8 b
Rangkaian 10.8b
Hasil Simulasi
Prinsip kerja
IC 74123 adalah monostable multivibrator (monoshot) yang dapat di-retrigger. Prinsip kerja dari IC ini adalah ketika sinyal input (pada pin B) diberikan, maka IC akan menghasilkan pulsa output dengan durasi tertentu sesuai dengan nilai resistor dan kapasitor eksternal yang digunakan. Durasi pulsa output ini dapat diatur dengan mengubah nilai resistor dan kapasitor yang digunakan. Pada rangkaian diatas berupa pemicuan RENDAH ke TINGGI dan percobaan kita mengunakan frekuensi 35 khz yang mana ini di dapat dari rumus T = 0.28RC[1 + (0.7/R)] dengan nilai R= 10k ohm dan C= 10nF. formula ini berlaku untuk C> 1000pF. Rentang nilai yang disarankan untukRadalah 5–50 K . dan pada simulasi terlihat bahwa input yang berupa sinyal pulsa dan ouput berupa kosntan (DC) hal ini di akibatkan oleh rangkaian monostable multivibrator bekerja secara tidak stabil dan hanya menghasilkan satu pulsa output pada setiap kali diberi input trigger. Setelah pulsa output selesai, rangkaian akan kembali ke kondisi awal dan sinyal output akan kembali menjadi konstan atau berupa sinyal DC
Dalam aplikasinya, IC 74123 dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal pulsa untuk mengontrol berbagai macam sistem elektronik, seperti pemrosesan data digital, kontrol motor, dan sebagainya.
Video simulasi
3. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.10
Rangkaian 10.10
Prinsip kerja
Pada Skematik Terdiri dari sebuah IC 555, 2 buah resistor dan Sebuah kapasitor elco. Saat rangkaian diaktifkan, mula mula Kapasitor C1 mengisi muatannya lewat R1 dan R2. Kapasitor mengisi muatannya hingga tegangan pada C1 lebih dari 2/3*Vcc. Artinya, jika tegangan kerja adalah 5V maka kapasitor mengisi sampai tegangannya 2/3*5=3.33v. Pada saat kapasitor mengisi, output pin kaki 3 adalah HIGH. Saat tegangan pada C1 lebih sedikit saja dari 3.33v, transistor internal yang berada pada pin 7 akan aktif sehingga muatan pada C1 dibuang ke kaki 7 hanya lewat R2. Tegangan pada C1 dibuang sampai nilainya sedikit dibawah 1/3*vcc atau 1.6v. saat kapasitor C1 membuang muatannya, output pin 3 IC akan berubah menjadi LOW. Berkurangnya Tegangan C1 dibawah 1/3vcc menyebabkan transistor internal pada kaki 7 terputus, maka kapasitor mengisi lagi sampai 2/3vcc menyebabkan siklus yang berulang terus menerus. Sehingga terbentuk gelombang pulsa. Kerja dari rangkaian dapat dihentikan dengan cara menghubungkan pin 4 (Reset) ke Ground. Dengan cara ini maka output pin 3 tidak akan berubah (LOW).
Video Simulasi
4. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.10 c (modifikasi 10.10)
Rangkaian 10.10 C
Prinsip kerja
Pada Skematik Terdiri dari sebuah IC 555, 2 buah resistor dan Sebuah kapasitor elco. Saat rangkaian diaktifkan, mula mula Kapasitor C1 mengisi muatannya lewat R1 dan R2. Kapasitor mengisi muatannya hingga tegangan pada C1 lebih dari 2/3*Vcc. Artinya, jika tegangan kerja adalah 5V maka kapasitor mengisi sampai tegangannya 2/3*5=3.33v. Pada saat kapasitor mengisi, output pin kaki 3 adalah HIGH. Saat tegangan pada C1 lebih sedikit saja dari 3.33v, transistor internal yang berada pada pin 7 akan aktif sehingga muatan pada C1 dibuang ke kaki 7 hanya lewat R2. Tegangan pada C1 dibuang sampai nilainya sedikit dibawah 1/3*vcc atau 1.6v. saat kapasitor C1 membuang muatannya, output pin 3 IC akan berubah menjadi LOW. Berkurangnya Tegangan C1 dibawah 1/3 vcc menyebabkan transistor internal pada kaki 7 terputus, maka kapasitor mengisi lagi sampai 2/3 vcc menyebabkan siklus yang berulang terus menerus. Sehingga terbentuk gelombang pulsa. Kerja dari rangkaian dapat dihentikan dengan cara menghubungkan pin 4 (Reset) ke Ground. Dengan cara ini maka output pin 3 tidak akan berubah (LOW).
Video Simulasi
5. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.10 c (modifikasi 10.10)
Rangkaian 10.10 C
Prinsip Kerja
(c) dan (d) menunjukkan dua sirkuit yang dimodifikasi dimana
Periode waktu kondisi TINGGI dan RENDAH dapat dipilih secara independen. Untuk multivibrator astabil
sirkuit pada Gambar 10.10 (c) dan (d), dua periode waktu diberikan oleh persamaan:
Periode waktu kondisi tinggi = 0 69R1 C (10.11)
Periode waktu keadaan RENDAH = 0 69R2 C (10.12)
Untuk R1 = R2 = R
T = 1 38RC dan f = 1/1 38RC
Video Simulasi
6. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.11
Rangkaian 10.10 C
Prinsip Kerja
Rangkaian multivibrator monostable dasar yang dikonfigurasi di sekitar timer 555.Pemicu pulsa diterapkan ke terminal 2 dari IC, yang awalnya harus dijaga pada VCC. A TINGGI di terminal 2 memaksa output ke status RENDAH. Pulsa pemicu TINGGI ke RENDAH di terminal 2 menahan outputnegara TINGGI dan sekaligus memungkinkan kapasitor untuk mengisi daya dari + VCC melalui R. Ingatbahwa tingkat RENDAH dari pulsa pemicu harus pergi setidaknya di bawah + VCC / 3. Saat tegangan kapasitor melebihi + 2VCC / 3, output kembali ke status RENDAH. Kami perlu menerapkan pemicu pulsa lain untuk terminal 2 untuk membuat output pergi ke status TINGGI lagi. Setiap kali timer dipicu dengan tepat,output masuk ke status TINGGI dan tetap di sana untuk waktu yang dibutuhkan kapasitor untuk mengisi daya0 hingga + 2VCC / 3.Periode waktu ini, yang sama dengan lebar pulsa keluaran monoshot, diberikan oleh persamaan
Video Simulasi
7. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.12
Rangkaian 10.12
Prinsip Kerja :
Konfigurasi monoshot yang dapat dipicu padamembuntuti tepi gelombang pemicu. R1 – C1 merupakan rangkaian pembeda. Salah satu terminalresistor R1 diikat ke + VCC, dengan hasil bahwa amplitudo dari pulsa yang dibedakan adalah +VCC ke+2VCC dan +VCC ke ground, sesuai dengan ujung depan dan belakang dari gelombang pemicumasing-masing. Dioda D menjepit pulsa positif yang berjalan positif menjadi sekitar +0.7 V. Hasil akhirnya adalahbahwa terminal pemicu timer 555 mendapatkan pulsa pemicu yang diperlukan sesuai dengan HIGH-to-LOWtepi bentuk gelombang pemicu.
Video Simulasi
8. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.13
Rangkaian 10.13
Prinsip Kerja
konfigurasi monoshot yang dapat dipicu di tepi depan dari gelombang pemicu. Kombinasi R1-C1 merupakan pembeda yang menghasilkan positif dan pulsa negatif sesuai dengan transisi LOW-to-HIGH dan HIGH-to-LOW dari pelatuk. Bentuk gelombang. Pulsa negatif dijepit oleh dioda, dan pulsa positif diterapkan ke basis saklar transistor. Terminal kolektor dari transistor mengumpankan pulsa pemicu yang diperlukan ke terminal 2 dari IC.
Video Simulasi
9. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.14
Rangkaian 10.14
Hasil Simulasi
Prinsip Kerja
Rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 10.14 (a) adalah multivibrator astabil dengan bentuk gelombang simetris 500 Hz diterapkan ke terminal RESET-nya. Terminal RESET bergantian TINGGI dan RENDAH selama 1,0 ms. Kapan input RESET adalah RENDAH, output dipaksa ke kondisi RENDAH. Saat input RESET TINGGI, sebuah bentuk gelombang astable muncul di output
Video Simulasi
10. Gambar dah hasil simulasi rangkaian 10.16
Rangkaian 10.16
Hasil Simulasi
Prinsip Kerja
rangkaian multivibrator monostable dasar yang dikonfigurasi di sekitar timer 555. Pemicu pulsa diterapkan ke terminal 2 dari IC, yang awalnya harus dijaga pada VCC. A TINGGI di terminal 2 memaksa output ke status RENDAH. Pulsa pemicu TINGGI ke RENDAH di terminal 2 menahan outputnegara TINGGI dan sekaligus memungkinkan kapasitor untuk mengisi daya dari + VCC melalui R. Ingatbahwa tingkat RENDAH dari pulsa pemicu harus pergi setidaknya di bawah + VCC / 3. Saat tegangan kapasitor melebihi + 2VCC / 3, output kembali ke status RENDAH. Kami perlu menerapkan pemicu pulsa lain untuk terminal 2 untuk membuat output pergi ke status TINGGI lagi. Setiap kali timer dipicu dengan tepat,output masuk ke status TINGGI dan tetap di sana untuk waktu yang dibutuhkan kapasitor untuk mengisi daya0 hingga + 2VCC / 3.Periode waktu ini, yang sama dengan lebar pulsa keluaran monoshot, diberikan