Rangkaian Simulasi M4

 c) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]

Rangkaian Simulasi Pemilah Buah Jeruk

Prinsip Kerja :

1. Sensor LDR sebagai Pendeteksi Ukuran Buah

• Sensor LDR (Light Dependent Resistor) digunakan untuk mendeteksi ukuran buah jeruk berdasarkan intensitas cahaya yang diterima.

• Ketika buah jeruk melewati sensor, sebagian cahaya yang mengenai LDR akan terhalang.

  • Jika buah berukuran besar, maka cahaya yang diterima LDR berkurang banyak → resistansi LDR meningkat → tegangan keluarannya (pada pembagi tegangan) naik.

  • Jika buah berukuran kecil, cahaya hanya sedikit terhalang → resistansi LDR lebih kecil → tegangan keluarannya lebih rendah.

• Tegangan keluaran dari sensor LDR ini kemudian masuk ke input non-inverting (+) dari op-amp LM324 (U4:A) yang dikonfigurasikan sebagai detektor non-inverting comparator.

• Pada input inverting (–), terdapat potensiometer (RV2) yang berfungsi sebagai pengatur ambang batas (threshold voltage).

• Saat tegangan dari LDR melebihi ambang batas, keluaran op-amp menjadi logika tinggi (HIGH), yang kemudian diteruskan ke basis transistor NPN (Q1 - BD139) melalui resistor basis (RB).

• Transistor Q1 berfungsi sebagai penguat arus dan saklar elektronik. Ketika basis menerima logika HIGH dari op-amp, transistor akan aktif (saturasi), dan arus akan mengalir untuk mengaktifkan aktuator (misalnya motor atau indikator LED) yang menandakan buah berukuran tertentu.

2. Sensor PIR sebagai Pendeteksi Buah Masuk ke Keranjang

• Sensor PIR (Passive Infrared Sensor) digunakan untuk mendeteksi keberadaan buah jeruk yang telah jatuh ke keranjang.

• Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan radiasi inframerah (panas) yang terdeteksi saat buah melintas di depan sensor.

• Ketika PIR mendeteksi pergerakan (buah masuk), sensor akan menghasilkan sinyal logika HIGH yang dikirim ke rangkaian penghitung (counter).

3. Rangkaian Penghitung dan Penampil (Counter & 7-Segment Display)

• Sinyal dari sensor PIR masuk ke IC 74LS193 (U6) yang berfungsi sebagai 4-bit synchronous up counter.

• Setiap kali PIR mendeteksi buah masuk, sinyal pulsa akan menaikkan nilai hitungan pada counter sebesar satu.

• Keluaran dari counter (QA, QB, QC, QD) diumpankan ke IC 74LS47 (U8) yang berfungsi sebagai BCD to 7-segment decoder/driver.

• IC 74LS47 mengonversi data biner dari counter menjadi pola segmen untuk menampilkan angka pada display 7-segment.

• Dengan demikian, setiap buah yang terdeteksi oleh sensor PIR akan menambah satu angka pada tampilan display — menunjukkan jumlah buah jeruk yang berhasil dipilah dan masuk ke keranjang.

4. Proses Keseluruhan Sistem

1. Buah jeruk melewati sensor LDR, sistem mendeteksi ukuran buah berdasarkan intensitas cahaya yang terhalang.

2. Jika tegangan hasil deteksi sesuai dengan kriteria tertentu (misalnya ukuran besar), maka output op-amp aktif dan menggerakkan transistor Q1 untuk menyalakan aktuator (misalnya motor pemilah atau indikator).

3. Setelah buah dipilah, buah akan masuk ke keranjang, dan sensor PIR mendeteksi pergerakannya.

4. Sinyal dari PIR dikirim ke counter (74LS193) untuk menambah hitungan buah yang telah masuk.

5. Hasil hitungan ditampilkan pada display 7-segment melalui decoder 74LS47.

5. Hasil Simulasi di Proteus

• Saat buah (objek) diletakkan di depan LDR, nilai tegangan berubah sesuai intensitas cahaya.

• Output op-amp dapat dilihat berubah dari 0V ke +5V tergantung kondisi deteksi.

• Ketika buah masuk ke area sensor PIR, tampilan pada 7-segment akan bertambah satu angka, menandakan bahwa satu buah jeruk telah terhitung.