Chap 9.31, Sisdig
1. Pendahuluan[Kembali]
Rangkaian pada Gambar 9-31 merupakan implementasi sistem monitoring keamanan berbasis logika digital yang mengintegrasikan beberapa komponen utama, yaitu multiplexer (74HC151), demultiplexer (74HC138), serta counter MOD-8.
Sistem ini dirancang untuk memantau beberapa titik input (misalnya pintu 0 sampai pintu 7) menggunakan metode scanning (pemindaian) secara bergantian. Dengan teknik ini, banyak sumber input dapat dipantau hanya dengan satu jalur pemrosesan, sehingga meningkatkan efisiensi sistem.
Multiplexer digunakan untuk memilih satu dari beberapa input secara bergantian, sementara demultiplexer digunakan untuk menampilkan hasil pada output yang sesuai. Counter berfungsi sebagai pengendali otomatis yang menentukan urutan pemilihan input dan output.
Konsep ini banyak digunakan dalam sistem nyata seperti:
- Sistem keamanan gedung
- Sistem monitoring industri
- Sistem kontrol berbasis mikroprosesor
2. Tujuan[Kembali]
3. Alat dan Bahan[Kembali]
Digunakan untuk memilih satu dari delapan input (I0–I7).
Digunakan untuk mengaktifkan salah satu output indikator.
Digunakan untuk menghasilkan sinyal selektor (Q0, Q1, Q2).
Memberikan pulsa untuk menggerakkan counter.
Mensimulasikan kondisi pintu (terbuka/tertutup).
Menampilkan status dari masing-masing pintu.
Digunakan sebagai pengkondisi sinyal antara MUX dan DEMUX.
4. Dasar Teori[Kembali]
Sistem ini bekerja berdasarkan konsep time-division multiplexing (TDM), yaitu teknik di mana beberapa sinyal diproses secara bergantian dalam satu jalur berdasarkan waktu.
Multiplexer (MUX)
MUX memilih satu input dari banyak input berdasarkan sinyal selektor:
Output = salah satu dari I0–I7
Demultiplexer (DEMUX)
DEMUX mendistribusikan sinyal ke salah satu output:
Satu input → salah satu output
Counter
Counter menghasilkan urutan biner:
000 → 001 → 010 → ... → 111
Sinkronisasi Sistem
- Selektor MUX dan DEMUX dikontrol oleh counter yang sama
- Sehingga input dan output selalu sinkron
5. Cara Kerja [Kembali]
Rangkaian ini bekerja secara berurutan dan berulang dalam siklus scanning otomatis.
1. Pembangkitan Sinyal Selektor
Counter MOD-8 menghasilkan sinyal biner 3-bit:
Q2 Q1 Q0
Sinyal ini digunakan secara bersamaan untuk:
- Mengontrol MUX (S2 S1 S0)
- Mengontrol DEMUX (A2 A1 A0)
Ini penting: sinkronisasi terjadi di sini
2. Pemilihan Input oleh MUX
MUX 74HC151 akan memilih satu input dari delapan input:
I0 → I1 → I2 → ... → I7
Contoh:
- Jika selektor = 010 → MUX memilih I2
3. Pengolahan Sinyal
Output dari MUX:
Z (atau Y)
Sinyal ini kemudian melewati gerbang logika:
- Digunakan untuk memastikan kondisi logika sesuai sebelum masuk DEMUX
4. Distribusi ke Output oleh DEMUX
DEMUX 74HC138 menerima:
- Input dari MUX
- Selektor yang sama dari counter
Sehingga:
- Output yang aktif sesuai dengan input yang sedang dipilih
5. Monitoring melalui LED
LED menunjukkan kondisi:
- Jika input aktif → LED menyala
- Jika tidak → LED mati
Karena scanning cepat: Semua LED terlihat seperti aktif secara bersamaan
6. Siklus Berulang
Clock terus berjalan:
- Counter terus bertambah
- Proses scanning terus berulang
6. Example[Kembali]
Example 1
Kondisi:
- Door 3 = aktif (1)
- Yang lain = 0
Proses:
- Counter mencapai 011 → MUX pilih I3
- Output = 1
- DEMUX aktifkan O3
Hasil:
LED 3 menyala
Example 2
Kondisi:
- Door 1 dan Door 6 aktif
Proses scanning:
- Saat counter = 001 → LED 1 nyala
- Saat counter = 110 → LED 6 nyala
Karena cepat:
Terlihat dua LED menyala bersamaan
7. Problem [Kembali]
Problem 1: Sinkronisasi Sistem
Diketahui:
- Counter menghasilkan 101
- Input aktif hanya pada Door 5
Pertanyaan:
- Output mana yang aktif?
- Jelaskan alur sinyal
Jawaban:
- MUX memilih I5
- Output = 1
- DEMUX mengaktifkan O5
LED 5 menyala
Penjelasan:
Sinkronisasi selektor memastikan input dan output sesuai indeks yang sama.
Problem 2: Analisis Kegagalan Sistem
Diketahui:
- Clock berhenti
- Input tetap berubah
Pertanyaan:
- Apa yang terjadi pada output?
Jawaban:
- Output tidak berubah
- Sistem berhenti pada satu posisi
Penjelasan:
Tanpa clock:
- Counter tidak berubah
- MUX dan DEMUX tidak berpindah
Sistem “freeze” pada satu channel
Soal Pilihan Ganda
Soal 1
Fungsi utama counter dalam sistem ini adalah:
A. Menguatkan sinyal
B. Menyimpan data
C. Mengatur urutan scanning input
D. Mengubah sinyal analog
Jawaban: C
Soal 2
Mengapa LED terlihat menyala bersamaan?
A. Semua aktif bersamaan
B. Karena delay IC
C. Karena scanning sangat cepat
D. Karena tegangan tinggi
Jawaban: C
8. Percobaan[Kembali]
a. Prosedur
1). Buka aplikasi proteus
2). Pilih komponen yang akan digunakan dalam rangkaian
3). Susunlah komponen sesuai gambar
4). Setelah merangkai seluruh komponen, jalankan simulasi
5). Amatilah simulasi yang sedang berjalan
b. Rangkaian simulasi dan prinsip kerja
Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip multiplexing berbasis waktu (time-sharing), di mana beberapa input diproses secara bergantian menggunakan satu jalur data utama.
Counter menghasilkan sinyal selektor yang berubah secara periodik, sehingga multiplexer memilih input yang berbeda pada setiap interval waktu. Output dari multiplexer kemudian diteruskan ke demultiplexer, yang mengaktifkan output sesuai dengan selektor yang sama.
Karena proses ini berlangsung sangat cepat, sistem mampu menciptakan ilusi bahwa semua input diproses secara simultan, padahal sebenarnya dilakukan secara bergantian dalam waktu yang sangat singkat.
Pendekatan ini memungkinkan efisiensi tinggi dalam penggunaan jalur data serta pengurangan jumlah komponen, yang merupakan prinsip penting dalam desain sistem digital modern.
9. Link Download[Kembali]
Download File Rangkaian [Disini]
Datasheet IC 74HC138 [Disini]
Datasheet IC 74HC151 [Disini]
Datasheet IC 74LS93 [Disini]
Datasheet Resistor [Disini]
Datasheet LED [Disini]
.jpg)
Komentar
Posting Komentar