BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sistem kontrol otomatik telah memegang peranan yang
sangat penting dalam perkembangan ilmu dan teknologi. Sistem kontrol otomatik
menjadi salah satu proses pengaturan atau pengendalian terhadap satu beberapa
besaran (variabel, parameter) sehuingga berada pada suatu harga atau dalam
suatu rangkuman harga (range)
tertentu. Kemajuan dalam teori dan praktek sistem kontrol, maka sistem kontrol
dapat memberikan kemudahan dalam mendapatkan performasi dari sistem dinamik ,
mempertinggi kualitas dan menurunkan biaya produksi, mempertinggu laju
produksi, meniadakan pekerjaan-pekerjaan rutin yang dilakukan manusia (Putri.
2016). Sistem kendali menjadi salah satu susunan komponen fisik yang terhubung
atau terkait sedemikian rupa sehingga dapat memerintah, mengarahkan, atau
mengatur diri sendiri atau sistem lain. Duni engineering dan science sitem
kendalu cenderung dimaksudkan untuk sistem kendali dinamis (Rismawan. 2015).
Bahasa pemograman atau sering disebut PLC (Programmable
controller) salah satu alat sejenis computer dengan fitur-fitur yang cukup
lengkap, yang digunakan untuk mengendalikan instrument dalam suatu industri
(Pamelasimamora. 2011).
Peran elektronika salah satunya di pembangkit listril
tenaga surya (PLTS) menggunakan sinar matahari sebagai sumbernya. Panel sel
surya menangkap cahaya matahari dan mengubahnya menjadi arus listrik yang
kemudian disimpan dalam baterai sehingga dapat memenuhi kebutuhan energi
sehari-hari (Litani. 2014). Perkembangan sistem kontrol pada tahun 1930 hingga
saat ini dipengaruhi oleh berbagai faktor kebutuhan pemakai dan kemajuan
teknologi. Kebutuhan pemakai dalam menangani proses yang semakin rumit dan
besar ini akan menuntut peningkatan teknologi sistem kontrol (Noorhasan. 2013).
Aplikasi dalam bidang Teknik Pertanian bisa dilihat pada pola tanam hidroponik untuk
mengatur penggunaan air, penanganan pH dan penanganan nutrisi dapat dilakukan
secara otomatis dan lebih presisi, dalam pengaplikasiannya yang mengguanakan
Arduino Uno R3 (Panjaitan. 2015).
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pelaksanaan praktikum ini adalah:
1.
Dapat
menyelesaikan persamaan operasi Boolean serta
membuat rangkaian logika menggunakan transistor
serta membuat table kebenaran.
2.
Memberikan
pengetahuan tentang dasar-dasar pengontrolan dan perancangan system control umpan balik dengan
perangkat elektronik.
3.
Memahami
pemrograman mikrokontroller beserta tata letak beserta pengamatan memori, mampu
membuat rutin program sederhana.
4.
Memahami struktur
penulisan Bahasa assembly.
5.
Memahami cara
pengalokasian memori baik untuk program maupun data. Dapat meng-compile source code assembly.
6.
Mengenal macro serta licking file library.
7.
Mampu membuat
program Bahasa assembly yang
terstruktur.
1.3 Manfaat
Adapun manfaat dari pelaksanaan praktikum ini adalah
1.
Agar mahasiswa
dapat menyelesaikan persamaan operasi Boolean
serta membuat rangkaian logika menggunakan transistor serta membuat table
kebenaran.
2.
Agar mahasiswa
dapat memberikan pengetahuan tentang dasar-dasar pengontrolan dan perancangan system control umpan balik dengan
perangkat elektronik.
3.
Agar mahasiswa
dapat memahami pemrograman mikrokontroller beserta tata letak beserta
pengamatan memori, mampu membuat rutin program sederhana.
4.
Agar mahasiswa memahami
struktur penulisan Bahasa assembly.
5.
Agar mahasiswa memahami
cara pengalokasian memori baik untuk program maupun data.
6.
Agar mahasiswa dapat
meng-compile source code assembly.
7.
Agar mahasiswa mengenal
macro serta licking file library.
8.
Agar mahasiswa mampu
membuat program Bahasa assembly yang
terstruktur.
BAB II
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
2.1 Objek 1 (Gerbang-Gerbang Logika dan Aljabar Boolean)
2.1.1 Tujuan
Adapun
tujuan dari pelaksanaan praktikum ini adalah dapat menyelesaikan persamaan
operasi Boolean serta membuat
rangkaian logika menggunakan transistor serta
membuat table kebenaran.
2.1.2 Manfaat
Adapun
manfaat dari pelaksanaan praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat
menyelesaikan persamaan operasi Boolean serta
membuat rangkaian logika menggunakan transistor
serta membuat table kebenaran.
2.1.3 Tinjauan Pustaka
Gerbang logika atau dalam Bahasa Inggris disebut
dengan Logic Gate adalah dasar
pembentuk sistem elektronika digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau
beberapa input (masukan) menjadi sebuah sinyal output (keluaran) logis. Kegunaan dan
maanfaat dari gerbang logika adalah untuk menyatukan suatu fungsi gerbang
tertentu dengan cara mengombinasi beberapa gerbang yang bertipe sama. Gerbang
logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya
memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1.
Aljabar Boolean atau
dalam Bahasa Inggris disebut dengan Boolean
Algebra adalah matematika yang digunakan untuk menganalisis dan
menyederhanakan gerbang logika pada rangkaian-rangkaian digital elektronika. Boolean pada dasarnya merupakan tipe
data yang hanya terdiri dari dua nilai yaitu “True” dan “False” atau
“Tinggi” dan “Rendah” yang biasanya dilambangkan dengan angla “1” dan “0” pada
gerbang logika.
Penjelasan 7 gerbang logika dasar beserta simbol dan
tabel kebenarannya:
1. Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih input untuk
menghasilkan hanya 1 output. Gerbang
AND akan menghasilkan output logika 1
jika semua input bernilai logika 1 dan akan menghasilkan output logikan 0 jika salah satu dari input bernilai logika 0.
Simbol yang menandakan operasi gerbang logika AND adalah tanda titik (.) atau
tidak memakai tanda sama sekali.
|
X
|
Y
|
Z
|
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
1
|
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
2.
Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang OR memerlukan 2
atau lebih input untuk menghasilkan hanya 1 output.
Gerbang OR akan menghasilkan output 1
jika salah satu dari input bernilai logika 1 dan jika ingin menghasilkan output logika 0, makas semua input harus
bernilai logika 0. Simbol yang menandakan operasi logika OR tanda plus (+).
|
X
|
Y
|
Z
|
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
|
1
|
0
|
1
|
|
1
|
1
|
1
|
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
3. Gerbang NOT (NOT Gate)
Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah input untuk
menghasilkan hanya 1 output. Gerbang
NOT disebut juga dengan Inverter (pembalik)
karena menghasilkan output yang
berlawanan (kebalikan) dengan masukan atau inputnya. Berarti jika ingin
mendapatkan output dengan nilai
logika 0 maka input atau masukannya harus bernilai logika 1. Gerbang NOT
dilambangkan dengan simbol minus (-)
di atas variabel inputnya.
|
X
|
Y
|
Z
|
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
1
|
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
4. Gerbang NAND (NAND Gate)
NAND adalah NOT AND atau bukan AND.
Gerbang NAND merupakan kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT yang menghasilkan
kebalikan dari output gerbang AND.
Gerbang NAND akan menghasilkan keluaran logika 0 apabila semua input pada
logika 1 dan sebaliknya.
|
X
|
Y
|
Z
|
|
0
|
0
|
1
|
|
0
|
1
|
1
|
|
1
|
0
|
1
|
|
1
|
1
|
0
|
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
5. Gerbang NOR (NOR Gate)
NOR adalah NOT OR atau bukan OR. Gerbang NOR merupakan
kombinasi dari gerbang OR dan gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari output gerbang OR. Gerbang NOR akan
menghasilkan keluaran logika 0 jika salah satu dari input bernilai logika 1 dan
sebaliknya.
|
X
|
Y
|
Z
|
|
0
|
0
|
1
|
|
0
|
1
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
0
|
Sumber: http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
6. Gerbang X-OR (X-OR Gate)
X-OR adalah singkatan dari exclusive OR yang terdiri dari 2 input
dan 1 output logika. Gerbar X-OR akan
menghasilkan output logika 1 jika semua
input mempunyai nilai logika yang berbeda. Jika nilai logika inputnya sama, maka
akan memberikan hasil output logika
0.
|
X
|
Y
|
Z
|
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
|
1
|
0
|
1
|
|
1
|
1
|
0
|
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
7. Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)
Gerbang X-NOR juga terdiri dari 2 input dan 1 output. X-NOR adalah singkatan dari exclusive NOR dan merupakan kombinasi
dari gerbang X-OR dan gerbang NOT. Gerbang X-NOR akan menghasilkan output logika 1 jika semua masukan atau
inputnya bernilai logika yang sama dan sebaliknya.
|
X
|
Y
|
Z
|
|
0
|
0
|
1
|
|
0
|
1
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
1
|
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
Sumber:
http://blog.unnes.ac.id/atikaisma/2016/02/25/pengertian-gerbang-logika-dasar-dan-jenis-jenisnya/
2.1.4 Metoda
2.1.4.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum
ini adalah:
1. Transistor NPN C 1061
2. Papan rangkaian
3. Resistor
4. Kabel
5. Saklar ON-OFF
6. Tool kit
elektronik
7. Adaptor
8. Multimeter
2.1.4.2 Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja
dalam praktikum ini adalah:
1. Buat rangkaian logika menggunakan transistor seperti Gambar 8. berikut ini:
Sumber:
Modul Praktikum Kontrol Otomatik
2. Buatlah persamaan logika dan tabel kebenaran dari
rangkaian ini.
3. Buatlah rangkaian logika menggunakan transistor seperti Gambar 9. berikut
ini:
Sumber:
Modul Praktikum Kontrol Otomatik
4. Buatlah persamaan logika dan tabel kebenaran dari
rangkaian ini.
5. Buatlah rangkaian logika menggunakan transistor seperti Gambar 10. berikut
ini:
Sumber:
Modul Praktikum Kontrol Otomatik
6. Buatlah persamaan logika dan tabel kebenaran dari
rangkaian ini
a.
Buatlah skema rangkaian logika dari
ekspresi Boolean berikut ini:
b.
X =AC +BC + ABC
c.
X = ABC (A+B)
d.
X= (D+(A+B)C) .E
e.
X = AB +AB
f.
V = A C + ABD
g.
V = (A+C) + ABD
2.1.5 Hasil
Sumber:
Hasil Data Praktikum
Gambar 12. Rangkaian Gerbang Logika 2
Sumber:
Hasil Data Praktikum
Sumber:
Hasil Data Praktikum
|
A
|
B
|
C
|
A
|
A+B
|
A+B
|
BC
|
ABC
|
X
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
Sumber:
Analisis Data Praktikum
|
|
VCC
|
T1
|
Ic
|
|
ON
|
0.72
|
0.84
|
0.51
|
|
OFF
|
0.05
|
0.12
|
0.0012
|
Sumber:
Analisis Data Praktikum
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
|
ON-ON
|
OFF-OFF
|
ON-OFF
|
OFF-ON
|
|
T1
|
0.81
|
0.36
|
0.34
|
0.69
|
|
T2
|
0.83
|
0.22
|
0.74
|
0.23
|
|
T3
|
0.21
|
0.012
|
0.055
|
0.39
|
|
Vp
|
0.62
|
0.11
|
0.14
|
0.64
|
|
V0c
|
0.48
|
0.041
|
0.21
|
0.42
|
Sumber: Analisis Data Praktikum
2.1.6 Pembahasan
Pelaksanaan praktikum objek 1 ini memperoleh hasil
untuk rangkaian 1 yang dapat dilihat pada Tabel 2. Hasil yang diperoleh yaitu
ketika posisi ON nilai VCC sebesar
0.72 V, nilai T1 sebesar 0.84 V, dan nilai Ic sebesar 0.51 V. Hasil ketika
posisi OFF nilai VCC sebesar 0.05 V,
nilai T1 sebesar 0.12 V, dan nilai Ic sebesar 0.0012 V. Hasil pada rangkaian 3
dapat dilihat pada Tabel 3. Hasil yang diperoleh pada posisi ON-ON nilai T1 sebesar 0.81 V, nilai T2
sebesar 0.83 V, nilai T3 sebesar 0.21 V. Hasil yang diperoleh pada posisi OFF-OFF nilai T1 sebesar 0.36 V, nilai
T2 sebesar 0.22 V, nilai T3 sebesar 0.012 V. Data yang diperoleh sangat jauh
berbeda baik pada rangkaian 1 maupun rangkaian 3. Jika saklar pada posisi ON maka nilai yang diperoleh akan besar,
sedangkan jika saklar pada posisi OFF maka
nilai yang diperoleh akan kecil. Nilai tergangan yang terukur di pengaruh oleh
transistor, jika saklar pada posisi ON maka
transistor akan tersambung sehingga menghasilkan nilai yang besar. Namun, jika
saklar pada posisi OFF makat transistor
akan terputus dan nilai yang diperoleh
pun akan menurun.
Gerbang logika memiliki berbagai macam bentuk dan
simbol. Gerbang logika yang digunakan pada rangkaian 1 adalah logika AND sedangkan pada rangkaian 3 adalah
logika OR. Gambar pohon gerbang
logika yang dapat dilihat pada Gambar 13. menggunakan prinsip gerbang logika AND dan OR. Gambar pohon gerbang logika tersusun atas elemen-elemen
elektronika yang masing-masingnya dilengkapi dengan aljabar Boolean. Nilai pada masing-masing elemen
tersebut adalah 0 atau 1. Nilai aljabar Boolean
pada phon logika ini dapat dilihat pada Tabel 1. tabel ini dinamakan tabel
kebenaran. Nilai aljabar Boolean ini
diperoleh dari menganalisa nilai yang sudah ada yang menggambarkan hubungan
digital antar elemen rangkaian logika dalam bentuk suatu persamaan aljabar.
2.1.7 Penutup
2.1.7.1 Kesimpulan
Adapun
kesimpulan pada objek ini adalah rangkaian sistem digital mengguanakan gerbang
logika sebagai tolak ukur untuk menghasilakn suatu rangkaian yang bagus. Bidang
Teknik Pertanian juga menggunakan gerbang logika sebagai tolak ukur untuk
memperoleh hasil yang diinginkan. Aljabar Boolean
yang digunakan pada praktikum ini adalah AND dan OR. Praktikum ini
juga memperoleh kesimpulan bahwa transistor sebagai pengatur nilai tegangan
yang terukur, dan juga dipengaruhi oleh posisi saklar, yang mana jika saklar
pada posisi ON maka akan memperoleh
nilai yang besar. Sedangkan jika saklar pada posisi OFF maka akan memperoleh nilai yang kecil pula. Nilai ini
dipengaruhi oleh tersambung atau tidaknya transistor.
2.1.7.2 Saran
Adapun saran pada objek ini adalah:
1.
Praktikan harus
lebih memahami objek yang akan dipraktikumkan.
2.
Praktikan harus
lebih baik lagi dalam merangkai suatu rangkaian.
3.
Praktikan harus
mampu merangkai rangkaian dengan hanya melihat layout.
4.
Tanyakan pada
asisten jika ada yang kurang dipahami.
