MODUL 4



 

1. Pendahuluan [kembali]

Sistem kontrol parkiran otomatis dirancang untuk mempermudah pengaturan keluar-masuk kendaraan di area parkir. Dengan memanfaatkan sensor sentuh, sensor inframerah, dan sensor gas, sistem ini dapat mengendalikan palang parkir secara otomatis, menghitung jumlah kendaraan yang masuk, serta mendeteksi kondisi lingkungan seperti adanya asap. Penggunaan sistem otomatis ini membantu meningkatkan efisiensi, keamanan, dan kenyamanan dalam pengelolaan area parkir.


 2. Tujuan [kembali]

    Tujuan dari perancangan sistem kontrol parkiran ini adalah:

  1. Mengotomatisasi proses pembukaan dan penutupan palang parkir menggunakan sensor sentuh dan sensor infared.
  2. Menghitung jumlah kendaraan yang masuk dan keluar menggunakan counter yang akan ditampilkan di display 7-segment agar sistem dapat membatasi jumlah kendaraan maksimal di area parkir.
  3. Meningkatkan keamanan dengan menambahkan sensor MQ-2 untun mendeteksi asap di area parkiran.
  4. Mempermudah pengawasan dan pengaturan kapasitas parkir agar lebih efisien.

 3. Alat dan Bahan [kembali]

Alat 

1. Jumper



2. Breadboard


  Bahan

1. Dioda 


2. Potensiometer


3. Motor DC


4. Segmen-Segmen


5. Adaptor


6. Jack DC Female

7. OP-AMP (LM358)


8. Gerbang NOT (SN74LS04N)


9. Gerbang AND (SN74LS08N)


10. Transistor NPN (BD139)


11. IC Timer (NE555N)


12. IC Counter (SN74LS90N)


13. Sensor Infrared


14. Sensor Touch


15. Sensor MQ-2


 4. Dasar Teori [kembali] 

a. OP-AMP (LM358)

LM358 adalah IC (Integrated Circuit) yang berisi dua buah op-amp (operational amplifier) di dalam satu chip. IC ini termasuk dalam keluarga linear amplifier yang banyak digunakan dalam rangkaian penguat sinyal analog, sensor, maupun kontrol otomatis.


b. Gerbang NOT (SN74LS04N)

SN74LS04N adalah IC logika digital yang berisi enam buah gerbang NOT (inverter).

IC ini berasal dari keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) seri 74LS, yang terkenal cepat, stabil, dan hemat daya.

Setiap gerbang NOT di dalam IC ini memiliki satu input dan satu output, dengan fungsi membalik logika:

●       Jika input = HIGH (1) → output = LOW (0)

●       Jika input = LOW (0) → output = HIGH (1)

    


c. Potensiometer

Potensiometer (sering disingkat “pot”) adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi sebagai pengatur resistansi (hambatan listrik) secara variabel (dapat diubah-ubah).

Potensiometer termasuk dalam jenis resistor variabel, di mana nilai hambatannya dapat diatur dengan memutar tuas, menggeser slider, atau memutar knob.


d. Gerbang AND (SN74LS08N)

SN74LS08N adalah IC logika digital yang berisi empat buah gerbang AND dua input (Quad 2-input AND Gate).

IC ini termasuk dalam keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) seri 74LS, yang terkenal memiliki kecepatan tinggi, konsumsi daya rendah, dan kompatibilitas luas dengan sistem logika 5V.

Setiap gerbang AND memiliki dua input dan satu output yang bekerja sesuai dengan hukum logika AND:

●       Output hanya akan HIGH (1) jika semua input bernilai HIGH (1).


e. Transistor NPN (BD139)

Transistor NPN adalah komponen semikonduktor yang terdiri dari tiga lapisan bahan semikonduktor dengan urutan:

N (negatif) – P (positif) – N (negatif).

Transistor ini termasuk jenis BJT (Bipolar Junction Transistor) dan berfungsi sebagai:

●       Penguat sinyal (amplifier),

●       Saklar elektronik (switch) dalam rangkaian digital maupun analog. 

  


f. Motor DC

Motor DC (Direct Current Motor) adalah motor listrik yang bekerja menggunakan arus searah (DC) untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak putar.

Motor ini banyak digunakan karena mudah dikontrol kecepatannya dan arah putarannya dengan mengatur tegangan atau polaritas arus yang masuk.


f. Dioda (1N4007G)

Dioda adalah komponen elektronik semikonduktor dua terminal yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik hanya dalam satu arah.

Dengan kata lain, dioda bekerja sebagai katup listrik satu arah — arus bisa mengalir dari anoda ke katoda, tetapi tidak sebaliknya.


g. Seven segment

Seven Segment Display adalah komponen elektronika indikator yang digunakan untuk menampilkan angka (0–9) atau beberapa huruf tertentu (A–F).

Komponen ini banyak digunakan pada jam digital, kalkulator, counter, dan alat ukur digital.

Disebut “seven segment” karena terdiri dari 7 buah LED kecil yang disusun membentuk angka delapan (8), ditambah 1 titik desimal (DP, optional).


h. Sensor Infrared

Sensor Infrared (IR Sensor) adalah sensor elektronik yang menggunakan sinar infra merah (infrared light) untuk mendeteksi objek, jarak, atau gerakan.

Sensor ini bekerja dengan memancarkan cahaya infra merah dan mendeteksi pantulan atau perubahan intensitasnya.


i. Sensor Touch

Sensor touch adalah sensor yang mendeteksi sentuhan fisik atau perubahan kapasitansi pada permukaannya. Sensor ini digunakan untuk mengganti fungsi tombol mekanik dengan sistem yang lebih modern, responsif, dan tahan lama karena tidak memiliki bagian bergerak.


j. Sensor MQ-2

Sensor MQ-2 adalah sensor gas yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan gas mudah terbakar dan asap di udara, seperti LPG (Liquefied Petroleum Gas), metana (CH₄), butana (C₄H₁₀), hidrogen (H₂), asap rokok, dan uap alkohol.

Sensor ini sering digunakan dalam sistem keamanan dan keselamatan, seperti pendeteksi kebocoran gas atau sistem alarm asap.


k. IC Timer (NE555N)

IC NE555N adalah IC timer (Integrated Circuit) yang digunakan untuk menghasilkan sinyal waktu (timer), osilasi (gelombang persegi), atau pulsa.

IC ini sangat populer karena mudah digunakan, harga murah, dan fleksibel untuk berbagai aplikasi elektronika — seperti penundaan waktu, PWM, flip-flop, osilator, hingga kontrol lampu LED atau motor.

IC ini dikembangkan oleh Signetics (sekarang Philips/NXP) dan diberi nama “555” karena di dalamnya terdapat tiga resistor 5 kΩ yang membentuk pembagi tegangan internal.


l. IC Counter (SN74LS90N)

IC SN74LS90N adalah IC counter (pencacah) digital yang berfungsi untuk menghitung pulsa input dan menampilkan hasil hitungannya dalam bentuk biner atau desimal.

IC ini merupakan 4-bit binary counter yang termasuk dalam keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) seri 74LS.

IC ini sering digunakan dalam aplikasi seperti:

●       Pencacah digital (digital counter)

●       Jam digital

●       Penghitung frekuensi

●       Sistem deteksi dan kontrol berbasis pulsa

    


m. Adaptor

Adaptor adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah tegangan listrik dari sumber (biasanya 220V AC) menjadi tegangan yang lebih kecil dan sesuai kebutuhan alat elektronik (biasanya DC).

Dengan kata lain, adaptor berfungsi sebagai penyuplai daya (power supply) bagi berbagai perangkat seperti laptop, router, Arduino, motor DC, kamera CCTV, dan alat elektronika lainnya.

n. Jack DC Female

Jack DC Female adalah komponen konektor listrik yang digunakan untuk menghubungkan sumber daya DC (Direct Current) dari adaptor atau power supply ke rangkaian elektronik.

Disebut female (betina) karena memiliki lubang di tengahnya tempat jack DC male (jantan) dimasukkan.

Jack ini sangat umum digunakan pada perangkat elektronik seperti Arduino, CCTV, radio, router, dan lampu LED strip, karena memberikan koneksi daya yang aman, kuat, dan mudah dilepas-pasang.

o. Bread board

Breadboard adalah papan tempat perakitan rangkaian elektronik tanpa solder.

Fungsinya adalah untuk menguji, merancang, dan memodifikasi rangkaian listrik atau elektronik dengan mudah dan cepat, tanpa merusak komponen.

Nama "breadboard" berasal dari praktik lama di mana para perancang rangkaian dahulu merakit komponen di atas papan roti (breadboard) kayu sebelum adanya papan modern yang digunakan saat ini.

q. Jumper

Kabel jumper adalah kabel penghubung sementara yang digunakan untuk menghubungkan satu titik ke titik lain dalam rangkaian elektronik, terutama pada breadboard, Arduino, sensor, atau modul lainnya.

Kabel ini sangat umum digunakan dalam percobaan dan prototyping karena memudahkan penyusunan serta modifikasi rangkaian tanpa perlu menyolder.


5. Percobaan [kembali]

    a) Prosedur [kembali]

  1. Buka Proteus
  2. Siapkan semua komponen rangkaian yang diperlukan
  3. Rangkai komponen sehingga menjadi sebuah rangkaian
  4. Lakukan simulasi rangkaian pada proteus

    b) Hardware [kembali]


    c) Rangkaian simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]



Prinsip kerja :

    Rangkaian kontrol parkiran ini diawali ketika kendaraan mendekati area masuk parkir. Sensor sentuh yang dipasang sebelum palang akan mendeteksi keberadaan kendaraan dan memberikan sinyal ke IC NE555. IC NE555 kemudian menghasilkan pulsa logika tinggi (HIGH) pada outputnya. Sinyal ini memiliki dua fungsi utama, yaitu mengaktifkan IC counter 74LS90 untuk menambah jumlah kendaraan yang ditampilkan pada seven segment display, serta mengaktifkan transistor NPN (Q1) sehingga motor DC berputar untuk membuka palang parkir.

    Setelah kendaraan melewati palang, sensor inframerah yang terpasang di sisi setelah palang akan mendeteksi kendaraan yang lewat. Ketika sensor ini aktif, ia memberikan sinyal ke rangkaian logika yang membuat motor DC berputar ke arah sebaliknya untuk menutup palang kembali. Dioda flyback yang terpasang paralel dengan motor berfungsi melindungi transistor dari arus balik yang timbul akibat induksi motor ketika berhenti.

    Selain itu, sensor MQ-2 yang dipasang di langit-langit parkiran berperan sebagai sistem pendeteksi gas atau asap. Jika kadar gas melebihi ambang batas, sensor ini akan memberikan sinyal ke op-amp LM358 untuk mengaktifkan sistem keamanan, seperti pemutus daya. Seluruh sistem ini dioperasikan menggunakan catu daya adaptor 5V DC yang terhubung ke setiap komponen. Proses kerja ini berlangsung otomatis dan berulang setiap kali kendaraan masuk atau keluar. Sistem juga dapat diatur agar palang tidak terbuka lagi ketika jumlah kendaraan di dalam parkiran mencapai batas maksimum, yaitu sembilan kendaraan.


    d) Flowchart [kembali]



    e) Video Demo [kembali]


    f) Download File [kembali]

  • Rangkaian Proteus disini
  • Simulasi Rangkaian disini
  • Video demo disini
  • Datasheet O-AMP (LM358) disini
  • Datasheet Decoder (7447) disini
  • Datasheet Gerbang NOT (SN74LS04N) disini
  • Datasheet  Gerbang AND (SN74LS08N) disini
  • Datasheet  Potensiometer disini
  • Datasheet  Transistor NPN (BD139) disini
  • Datasheet  Motor DC disini
  • Datasheet  Dioda (1N4007G) disini
  • Datasheet  Seven Segment Anoda disini
  • Library  Sensor Infrared disini
  • Library Sensor Touch disini
  • Library  Sensor MQ-2 disini
  • Datasheet  IC Timer (NE555N) disini
  • Datasheet  IC Counter (SN74LS90N) disini
  • Datasheet  Adaptor disini
  • Datasheet  Jack DC Female disini



Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Naysilla Angel 2310952054 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi:  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang  2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-   602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.  5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005  6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.  7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
Baca selengkapnya