MAKALAH TUGAS RANCANG PRAKTIKUM

SISTEM DIGITAL TAHUN AJARAN 2007/2008

Private Room Access

Nama Anggota Kelompok

Fredy Shuwanto 1000860500

Hendra Wijaya 1000863282

Thomas Fernando 1000856024

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA

JAKARTA

2008

Private Room Access

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk

menyelesaikan program studi praktikum sistem digital

tahun ajaran 2007/008

Nama Anggota Kelompok

Fredy Shuwanto 1000860500

Hendra Wijaya 1000863282

Thomas Fernando 1000856024

Asisten pembimbing

Lee Albert Daniel 0616KY

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA

JAKARTA

2008

Universitas Bina Nusantara

Jurusan Sistem Komputer

Tugas Rancang Sistem Digital

semester genap tahun 2007/2008

Private Room Access

04PDH

Terutama Kami mengucapkan terima kasih sebanyak - banyaknya kepada Tuhan yang maha

kuasa karena membantu kelompok kami dalam menyelesaikan tugas rancang kami, terima kasih juga

kepada asisten lab yang memberi masukan yang menurut kelompok kami sangat berharga serta teman -

teman yang juga membantu. Semoga Tugas rancang kami yang sederhana ini dapat membantu

memberikan gambaran kepada teman - teman akan aplikasi daripada sistem digital ini. Kita mengetahui

bahwa sekarang ini teknologi didunia semakin maju, dan lagi banyak hal penting yang kerahasiaannya

ingin kita amankan dan yang mengetahui hanya kita sendiri. Zaman dahulu kita menggunakan kunci

sebagai pengamannya. Dengan sistem digital ini diharapkan dapat memberikan gambaran bahwa dalam

bidang security juga dapat digunakan atau memanfaatkan sistem digital ini.

Sekarang banyak alat-alat canggih yang bisa dipasang dirumah anda, tetapi masalahanya

adalah harganya. Sehingga kelompok kami membuat alat sederhana ini yang harganya cukup

terjangkau. Sistem dari alat ini juga sederhana hanya memasukan 4 digit pasword dan menekan enter.

Konsep ini menggunakan sistem digital dimana hanya memproses bilangan biner yaitu 0 dan 1 dengan

menggunakan Programmable Logic Device yang pada hal ini merupakan GAL 16v8.

Kelompok kami menggunkan Gal 16v8 ( dimana terdapat pilihan PLD GAL tipe - tipe lainnya

seperti 22v10 ) sebagai IC utama, terdiri dari tiga modul, yaitu suplay, I/O, dan modul utama yang

mengaturnya. Kami memakai dua supply bila terjadi padam listrik bisa menggunakan batery, Inputan

dari 4 digit biner dan password benar maka pintu akan terbuka dan LED hijau akan menyala. Dan bila

password salah maka dapat memberitahukan pihak security dengan output buzzer yang bunyi serta

LED merah yang menyala. Output yang digunakan hanya untuk simulasi, sedangkan pada aplikasinya

dapat diimplementasikan dengan output - output lainnya, seperti mengirim sms, mematikan listrik atau

lain sebagainya. Alat ini juga dilengkapi sensor untuk melakukan counter up bila ada orang yang

masuk, jadi kita mengetahui berapa orang yang sudah masuk ke dalamr uangan kita.

Berbagai percobaan untuk ketahanan sistem ini dan juga kelemahan - kelemahan daripada

sistem ini juga akan diberikan. Oleh karena itu bagi pihak - pihak yang ingin melakukan

pengembangan, dapat dilakukan dengan lebih mudah karena telah tersedia sebagaian data - data yang

telah dicoba. Begitulah sistem sederhana yang kita buat menggunakan 3 gal sebagai pengaturnya.

Sebagai aplikasi yang sederhana semoga berguna bagi kehidupan ini dan dapat menjaga kerahasian

anda.

DAFTAR ISI

Halaman luar makalah

Halaman dalam makalah

Abstrak

Daftar isi

Bab I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

1.2 Tujuan dan Manfaat

Bab II Landasaran Teori

2.1 Komponen - komponen yang digunakan, Konfigurasi yang digunakan

dan juga hal - hal yang mendukung rangkaian ini.

Bab III Perancangan Sistem

3.1 Block diagram, schematic, flow chart, program dan cara kerja rangkaian

Bab IV Evaluasi dan implementasi

4.1 Tabel - tabel data percobaan

Bab V kesimpulan

Daftar Lampiran

BAB I PENDAHULUAN

.1 LATAR BELAKANG

Sekarang ini banyak yang kurang memperhatikan keamanan kamar sendiri, biarpun dikatakan

rumah sudah aman tetapi sebaiknya kita berjaga-jaga. Mungkin salah satu penyebabnya sistem

keamanan sekarang ini yang dianggap mahal, apalagi jaman sekarang ini yang semakin susah sehingga

banyak orang yang nekad untuk mencuri.

Oleh karena itu kelompok kami terinsiparsi untuk membuat sistem keamanan yang murah,

sebenarnya aplikasinya bisa dikembangkan. Dengan menggunakan password dan sensor sehingga si

yang punya kamar dapat mengetahui siapa saja yang bisa masuk dan ada berapa orang.

.2 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari dibuatnya alat ini adalah sebagai bentuk pembelajaran daripada sistem digital yang

sedang dipelajari. Rangkaian ini menggunakan IC - IC gerbang logika yang bervariasi kegunaannya,

gerbang - gerbang logika tersebut dapat diprogram menjadi satu IC yang mana dinamakan GAL

(Generic Array Logic). Dengan membuat alat ini, diharapkan pengertian akan sistem digital ini

semakin baik.

Rangkaian yang dibuat ini adalah suatu sistem keamanan untuk pintu ataupun sesuatu yang

dapat dibuka - tutup, sehingga untuk membukanya harus memasuki password dan kemudian adanya

sensor yang mendeteksi orang yang melewatinya. Selain itu, tujuan dan manfaat dipilihnya alat ini

adalah selain merupakan sistem keamanan yang sederhana yang bisa diaplikasikan ke beberapa jenis

kebutuhan, juga bisa digunakan untuk mendata banyaknya orang yang telah melewati pintu ataupun

memasuki ruangan tersebut.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Resistor

Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan seperti tembaga, perak,

emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil. Bahan - bahan tersebut

menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan konduktor. Kebalikan dari bahan yang

konduktif, bahan material seperti karet, gelas, karbon memiliki resistansi yang lebih besar

menahan aliran elektron dan disebut sebagai insulator.

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang

mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya

terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohms yang diketahui bahwa resistansi berbanding

terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor

disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω ( Omega ).

Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan.

Pada badannya terdapat lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai

mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Berikut ini gambar

resistor dan simbolnya.

Kode warna yang berada pada resistor tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh

EIA ( Electronic Industries Association ). Untuk Nilai - nilai yang direpresentasikan oleh warna -

warna tersebut ditunjukkan pada tabel berikut.

Warna Nilai Faktor Pengali Toleransi

Hitam 0 1

Coklat 1 10 1%

Merah 2 100 2%

Jingga 3 1.000

Kuning 4 10.000

Hijau 5 100.000

Biru 6 1.000.000

Violet 7 10.000.000

Abu-abu 8 100.000.000

Putih 9 1.000.000.000

Emas - 0.1 5%

Perak - 0.01 10%

Tanpa warna - - 20%

Tabel di atas ini memberikan nilai - nilai warna gelang secara jelas. Resistansi dibaca dari warna

gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi berwarna coklat, merah, emas atau perak.

Biasanya warna gelang toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga

dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan warna gelang yang pertama agak sedikit ke dalam.

Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut.

Jumlah gelang yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya.

Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 gelang ( tidak termasuk

gelang toleransi ). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% ( toleransi kecil ) memiliki 4

gelang ( tidak termasuk gelang toleransi ). Gelang pertama dan seterusnya berturut - turut

menunjukkan besar nilai satuan dan gelang terakhir adalah faktor pengalinya. Misalnya resistor

dengan gelang kuning, violet, merah dan emas. Gelang berwarna emas merupakan gelang

toleransi. Dengan demikian urutan warna gelang resitor ini adalah gelang pertama berwarna

kuning, gelang ke - dua berwana violet dan gelang ke - tiga berwarna merah. Gelang ke - empat

tentu saja yang berwarna emas dan ini adalah gelang toleransi. Dari tabel di atas diketahui jika

gelang toleransi berwarna emas, berarti resitor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansisnya

dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan

dari resistor ini. Karena resitor ini resistor 5% ( yang biasanya memiliki tiga gelang selain gelang

toleransi ), maka nilai satuannya ditentukan oleh gelang pertama dan gelang kedua. Masih dari

tabel di atas diketahui gelang kuning nilainya adalah 4 dan gelang violet nilainya adalah 7. Jadi

gelang pertama dan kedua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Gelang

ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna gelangnya merah berarti faktor pengalinya adalah

100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan dikalikan

dengan faktor pengali atau 47 x 100 = 4.7K Ohm dan toleransinya adalah 5%.

Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu rancangan selain besar

resistansi adalah besar watt - nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan

terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor

bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut.

Umumnya tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya

5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik memanjang persegi empat berwarna putih atau

sering disebut resistor batu, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya untuk

resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung dibadannya, misalnya 100Ω5W.

Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektrik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Salah satu

jenis kapasitor adalah kapasitor keping sejajar. Kapasitor ini terdiri dari dua buah keping metal

sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Bila kapasitor dihubungkan ke

batere kapasitor terisi hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan

batere. Jika batere dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama,

terkecuali bila sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal kapasitor. Proses yang terjadi

pada kapasitor ini dapat disebut sebagai proses charging - discharging. Kapasitor itu sendiri dapat

dibedakan menjadi kapasitor berkutub atau polar dan kapasitor non - polar. Kapasitor non - polar

ini tidak mempunyai kutub sehingga tidak menjadi masalah apabila dipasang terbalik.

Dioda

Dioda adalah device semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda terbuat dari

Germanium atau Silicon yang lebih dikenal dengan Dioda Junction. Dioda juga digunakan pada

adaptor yang berfungsi sebagai penyearah dari sinyal AC ke DC.

Pada diode, terdapat dua kaki yang masing - masing dikenal sebagai anode dan cathode. Anode

merupakan kaki positip ( + ) dan cathode merupakan kaki negatif ( - ). Dioda terdiri dari berbagai

jenis, diantaranya adalah diode zener dan LED. Dioda yang digunakan pada alat ini adalah LED

dan photodioda.

LED ( Light Emitting diode )

LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk

temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan

bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan

energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan

emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus.

Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula. Dalam memilih LED

selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi dayanya.

LED ( Light Emitting Diode atau Light Emitting Device ) merupakan piranti yang vital dalam

teknologi electroluminescent seperti untuk aplikasi teknologi display ( tampilan ), sensor dan lain

- lainnya. Teknologi electroluminescent didasarkan pada konsep pancaran cahaya yang dihasilkan

oleh suatu piranti sebagai akibat dari adanya medan listrik yang diberikan kepadanya. Pada

dekade terakhir ini telah diperoleh kemajuan yag menarik dalam bidang desain piranti LED.

Untuk teknologi tampilan, beberapa target yang ingin diperoleh bagi kepentingan produk industri

adalah dapat dibuat tampilan yang luas / besar, fleksibel, murah dan dapat juga digunakan sebagai

layar yang efisien untuk berbagai keperluan teknologi layar tampilan seperti komputer atau layar

TV yang dapat ditempelkan pada dinding atau dapat digulung di dalam saku baju, dan lain - lain.

Dalam perkembangannya piranti LED telah dibuat dengan desain menggunakan bahan organik

yang disebut dengan OLED ( Organic Light Emitting Device ). Sebagai contoh, para peneliti di

perusahaan Kodak telah dapat men-desain OLED yang dapat menghasilkan pancaran cahaya

dengan umur 6.000 jam secara terus menerus, sementara itu para peneliti di University of

California di Santa Barbara, USA telah memperoleh kemajuan dengan desain piranti OLED yang

dapat menghasilkan cahaya dengan umur 10.000 jam. Sedangkan para peneliti di Cambridge

Display Technology Ltd., Inggris telah dapat men-desain piranti OLED yang berumur 12.000

jam. Jika dalam teknologi sebelumnya jumlah warna dari cahaya yang dikeluarkan oleh piranti

OLED hanya satu warna dalam desain piranti tersebut, maka dalam perkembangannya dalam satu

desain piranti OLED dapat mengeluarkan cahaya dengan dua atau lebih warna. Fenomena ini

diperoleh dengan membuat variasi tegangan listrik yang diberikan kepada piranti tersebut.

Dengan demikian, piranti OLED memiliki prospek untuk menjadi piranti alternatif sebagaimana

teknologi tampilan panel datar (flat-panel) yang didasarkan pada kristal cair (liquid crystal).

Gambar LED dan simbol LED adalah sebagai berikut :

Transistor

Transistor adalah komponen terpenting yang ada dalam dunia elektronika.Secara garis besar ada

2 macam ttransistor yaitu:BJT (Bipolar Junction Transistor) dan FET (Field Effect Transistor).

Transistor BJT mempunyai tiga kaki utama yaitu : Emiter (E), colector (C) dan base (B).

Dari transistor dapat dibuat rangkaian penguat atau amplifier. Penguatan dapat diambil dengan

berbagai cara dengan menggunakan transistor. Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai

saklar elektronik dan penguat pada rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal

dan biasanya dibuat dari bahan silikon atau germanium. Kaki transistor ini dapat dikombinasikan

menjadi jenis N-P-N atau P-N-P. Transistor memiliki dua sambungan, yaitu antara emitter dan

basis dan antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang

saling bertolak belakang yaitu dioda emitter - basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan

dioda kolektor - basis, atau disingkat dengan dioda kolektor. Berikut ini merupakan gambar dan

simbol dari transistor, baik NPN maupun PNP.

Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai pada basis transistor,

yang mana kolektor dan emiter sebagai penghubung untuk pemutus ( short ) atau sebagai

pembuka rangkaian. Aturan/prosedur transistor sebagai berikut:

• Pada transistor NPN, memberikan tegangan positif dari basis ke emitor, menyebabkan

hubungan kolektor ke emitter terhubung singkat, yang menyebabkan transistor aktif ( on ).

Memberikan tegangan negatif atau 0 V dari basis ke emiter menyebabkan hubungan kolektor

dan emitor terbuka, yang disebut transistor mati ( off ).

• Pada transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke emiter ini akan menyalakan

transistor ( on ). Dan memberikan tegangan positif dari basis ke emitor ini akan membuat

transistor mati ( off ).

Karakteristik Input daripada transistor adalah sebagai berikut :

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias

maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat

tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil.

Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Karakteristik Output daripada transistor adalah :

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi,

daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor

bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya

beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko

transistor menjadi hancur terlalu besar.

Relay

Transistor tidak dapat berfungsi sebagai switch ( saklar ) tegangan AC atau tegangan

tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching untuk arus besar ( >5 A ). Dalam

hal ini, penggunaan relay sangatlah tepat. Relay berfungsi sebagai saklar yang bekerja

berdasarkan input yang dimilikinya.

Dengan bantuan relay, pada alat ini kita dapat menggunakan supply back - up, dimana dalam

apabila satu supply putus atau down, relay dapat secara otomatis men - switch ke supply yang

satunya.

Keuntungan relay :

• Dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DC

• Relay dapat men - switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat

• Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar

• Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu

Kekurangan relay :

• Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor

• Relay tidak dapat switch dengan cepat

• Relay butuh daya lebih besar dibanding transistor

• Relay membutuhkan arus input yang besar

Seven Segment

Seven segment adalah suatu format dari alat untuk tampilan yang lebih sederhana, yang dapat

digunakan sebagai alternatif dari dot - matrix yang lebih kompleks. Seven-Segment biasanya

digunakan di dalam elektronika sebagai metoda dari mempertunjukkan umpan balik klasifikasi

sistim desimal dengan operasi internal tentang alat.

Suatu alternatif bagi seven segment di 1950s sampai 1970s adalah nixie tabung ruang hampa

yang seperti tabung. Mulai 1970, RCA yang dijual suatu alat tampilan yang dikenal sebagai

Numitron yang menggunakan kawat pijar bercahaya mengatur ke dalam suatu seven segment.

Seven segment ditemukan sejak dulu 1908 di U.S.

Seven segment dibagi menjadi 2 yaitu Common Cathode ( CC ) dan Common Anode ( CA ).

Common Cathode merupakan seven segment yang kaki katodanya yang dihubungkan bersama ke

ground, dimana untuk mengaktifkan tiap segmentnya perlu diberikan logic 1 yaitu dihunbungkan

dengan VCC.

Common Anode merupakan kebalikan dari CC, dimana kaki anoda yang dihubungkan bersama,

dimana untuk mengaktifkan tiap segmentnya perlu diberi logic 0 atau dihubungkan ke ground.

Switch

Switch merupakan suatu piranti yang digunakan untuk melakukan pergantian dari satu kondisi ke

kondisi lainnya atau melakukan switch ( pertukaran ). Switch ini sendiri sangat luas makna dan

pemakaiannya, termasuk relay dan transistor yang dapat digunakan untuk melakukan switch,

begitu juga dengan menggunakan dioda. Akan tetapi hal tersebut merupakan konfigurasi pada

rangkaian. Secara fisik, switch dapat digolongkan menjadi SPST, SPDT, DPDT dan Multi-thru.

Disamping itu, switch yang akan digunakan pada alat ini terdapat 3 jenis yaitu switch on - off

atau switch dengan dua kondisi ( terhubung atau putus ), switch toggle dan push button.

Beikut adalah gambar switch - switch tersebut.

Buzzer

Buzzer merupakan speaker atau device yang digunakan untuk mengeluarkan suara atau bunyi.

Bunyi yang dihasilkan ini hanya satu nada atau hanya terdengar bunyi tit. Kebanyakan buzzer

digunakan sebagai indikator terhadap sesuatu, yang biasanya banyak digunakan pada sensor

keamanan, ataupun pada jam alarm. Buzzer terdapat banyak jenis, dari yang kecil hingga yang

besar yang tentunya penggunaan tegangan dan arusnya juga lebih besar.

Berikut ini adalah gambar dari buzzer, dimana buzzer hanya memiliki dua kaki yaitu kaki positif

dan kaki negatif.

GAL

GAL ( Generic Array Logic ) itu sendiri merupakan jenis dari PLD. PLD adalah Programmable

Logic Device, yang merupakan IC yang dapat diprogram dengan gerbang - gerbang logika sesuai

dengan kebutuhan dan keinginan.

PLD terdiri dari beberapa jenis yaitu :

-FPGA

-CPLD ( Complex Programmable Logic Device )

-SPLD ( Simple Programmable Logic Device )

GAL yang akan dibahas ini adalah GAL16v8 yang terdiri dari 20 buah pin. Untuk lebih jelasnya,

dapat dilihat pada gambar berikut.

Dari gambar di atas ditunjukkan fungsi atau nama - nama dari pin - pin yang dimiliki oleh 16v8.

Maksud dari nama 16v8 adalah konfigurasi yang memungkinkan adanya 16 input dimana 8 input

satu arah dan 8 input lainnya yang bersifat biderictional ( 2 arah ). 8 berarti konfigurasi daripada

output yang mungkin untuk digunakan. Pin - pin yang lainnya digunakan untuk Vcc yaitu pin ke

20, Ground yaitu pin ke 10, Clock untuk pin 1 dan OE untuk pin ke 11. Pin OE itu sendiri

digunakan untuk mengaktifkan pin clock apabila ingin menggunakan clock pada 16v8 dan pin ini

berada pada kondisi active low. Sedangkan untuk nama sebelum 16v8, menunjukkan vendor yang

mengeluarkan produk IC 16v8 tersebut. Contohnya ATF 16v8 adalah IC PLD 20 pin yang

dikeluarkan oleh atmel. Sedangkan untuk GAL 16v8 adalah keluaran Latice.

IC 16v8 ini merupakan IC utama dalam alat ini, karena logika jalannya alat ini berada dalan

program yang diisikan ke dalamnya. Program yang digunakan untuk melakukan pemrograman

terhadap IC ini pada alat ini adalah winCUPL.

WinCUPL

WinCUPL adalah software untuk pemrograman gerbang - gerbang logika ke dalam PLD yang

dikeluarkan oleh atmel. Terdapat keyword pada winCupl yang diberikan berikut ini :

- NAME, adalah baris yang digunakan untuk menulis nama file, panjang max 32 character.

- PARTNO, nomor seri perusahaan yang dikeluarkan untuk IC PLD tersebut.

- REVISION, nomor revisi dari program yang akan dikerjakan, biasanya diawali dengan 01.

- DATE, tanggal pembuatan program.

- DESIGNER, nama designer.

- COMPANY, nama perusahaan yang memproduksi IC PLD yang digunakan.

- ASSEMBLY

- LOCATION

- DEVICE, tipe atau model dari IC PLD yang digunakan.

Dari keyword - keyword di atas, yang penting untuk diisi adalah nama file dan device yang

digunakan. Untuk keyword yang lainnya bisa dibiarkan sesuai dengan kondisi awalnya. Keyword

juga bisa dilakukan perubahan di dalam window yang akan disediakan untuk melakukan

pengetikan program. Setelah sukes membuat file baru, akan diminta untuk memasukkan

banyaknya jumlah input dan output. Setelah selesai memasukkan I/O, tampilan window untuk

mengetik programnya

Penulisan variable pada winCupl itu sendiri mempunyai aturan - aturannya, antara lain :

- Untuk variabel biasa,Maksud dari variabel biasa adalah variabel yang digunakan tanpa

menggunakan index. Untuk variabel ini dapat Berupa kombinasi huruf, angka dan

underscore. Untuk nama variable harus terdiri atas huruf dan bersifat case sensitive.

- Untuk variabel dengan index adalah variabel yang digunakan untuk menadai sederetan

variabel, alamat atau untuk item yang berurutan. Variabel berindeks ini diisi dengan

bilangan desimal yang dimulai dari 0 hingga 31. Sehingga apabila variabel dengan index

lebih dari 31, maka bukan dianggap sebagai variabel berindex, tetapi index biasa.

Field adalah suatu deklarasi terhadap sekelompok bit ( group of bit ). Grup bit ini harus dalam

bentuk variabel berindex, dimana tidak bole terdiri dari variabel berindex dan sekaligus variabel

tanpa index. Untuk Field itu sendiri, ada baiknya isi variabelnya berurut, sehingga dalam

penulisan dapat disingkat. Contohnya [A0, A1, A2, A3, A4]. Bentuk ini dapat diperpendek

menjadi [A0..4] atau kebalikannya [A4..0]. Harus diingat bahwa titik - titik penunjuknya harus

berjumlah dua.

Untuk seluruh program, setiap statement yang ada harus diakhiri dengan sebuah tanda titik -

koma ( ; ). Untuk pemberian comment kepada statement yang ada, bisa digunakan tanda “ /* ”dan

“ */ “.

Untuk operator - operator yang disediakan oleh winCupl itu sendiri antara lain :

-logical operator

Operator Example Desc. Precedence

! !A not 1

& A&B and 2

# A#B or 3

$ A$B xor 4

-arithmetic operator

Operator Example Desc. Precedence

** 2**4 Exponentiation 1

* 2*i Multiplication 2

/ 4 / 2 Division 2

% 9%8 Modulus 2

+ 2+4 Addition 3

- 4+i Subtraction 3

Keterangan : Desc. = description Precedence = prioritas

Program yang dibuat tentu saja dapat bersifat kombinasional maupun sekuensial. Selain itu juga

disediakan pembuatan tabel kebenaran. Penggunaan tabel kebenaran ini digunakan pada alat ini.

Syntax - syntax yang terdapat pada winCupl antara lain :

-Logic equations

-Truth tables

-State machine syntax

-Condition syntax

-User-defined functions

Format - format file yang dihasilkan dengan mencompile dan mensimulasikan program dengan

winCupl, antara lain adalah PDF, WO, ABS, JED, PLD, SI, SIM dan SO. Dari format file - file

yang dihasilkan tersebut, yang akana digunakan untuk proses pemrograman ke dalam IC PLD

adalah file dengan format JED.

Motor

Motor adalah suatu device yang dapat menggerakkan sesuatu atau sebagai penggerak yang

memanfaatkan elektromagnetik. Atau dapat dikatakan sebagai pengubah electric menjadi

mechanic. Motor Secara umum terbagi atas :

- Motor AC, motor yang sumbernya merupakan sumber AC

- Motor DC, motor yang sumbernya merupakan sumber DC

Selain itu, terdapat motor universal yang dapat bekerja baik dengan sumber AC maupun sumber

DC. Akan tetapi dalam praktiknya banyak yang menggunakannya dengan sumber AC. Motor AC

merupakan motor dengan sumber AC ( Alternate Current ). Pengelompokkan motor AC ini

biasanya berdasarkan phase-nya. Yang diperhatikan pada motor AC ini pada umumnya adalah

Horsepower, speed dalam RPM dan startup torque. Berikut ini akan diberikan gambar motor AC :

Motor dengan sumber DC dapat dibagi lagi menjadi :

- Motor DC atau dinamo

- Motor servo

- Motor stepper

Motor yang akan kita gunakan dan akan dibahas lebih lanjut dan digunakan pada alat ini adalah

motor DC atau dinamo. Motor DC ini tidak berisik dan dapat memberikan daya yang memadai

untuk tugas - tugas berat. Motor DC standar berputar secara bebas, berbeda halnya dengan motor

stepper. Motor DC ini biasanya terdiri dari 2 kutub atau 2 inputan pin, harus terjadinya perbedaan

tegangan misalnya tegangan baterry dengan ground. Berikut ini diberikan cara menggerakkan

motor DC.

Motor DC digunakan untuk membuka dan menutup pintu pada aplikasi alat yang dikerjakan ini.

Konfigurasi H-Bridge

Konfigurasi H-bridge ini merupakan konfigurasi penguat yang digunakan untuk mengatur motor

agar dapat berputar dalam dua arah, yaitu counter clock-wise dan clock-wise. Konfigurasi ini

menggunakan 4 buah transistor yang terdiri dari NPN dan PNP yang dirangkai sedemikian rupa

sehingga membentuk rangkaian seperti berikut ini.

Atau dapat digambarkan sebagai berikut :

Untuk menggerakkan motor, tinggal diatur ke empat switch yang ada, dimana pada kasus ini

dibedakan menjadi hanya dua switch, yaitu sebelah kanan dan sebelah kiri.

Counter

Counter atau pencacah merupakan suatu rangkaian logika sekuensi yang berfungsi mencacah atau

menghitung atau melakukan count jumlah pulsa clock yang masuk ke rangkaian digital tersebut.

Biasanya counter digunakan untuk menghitung bilangan biner secara up ataupun down. Counter

terdiri atas 2 yaitu :

- Asynchronous counter

- Synchronous counter

Seperti yang telah diketahui sebelumnya tentang asynchronous dan synchronous, dibedakan

berdasarkan clock yang diterima oleh komponen penyusun counter tersebut.

Sebuah counter dapat disusun dengan berbagai variasi komponen digital, terutama menggunakan

flip - flop. Dan tentunya flip - flop yang digunakan tidak hanya satu, bergantung kepada output

biner yang diinginkan dan cara kerja yang kita inginkan, apakah asynchron atau synchron. Untuk

counter up digunakan untuk menghitung atau menghasilkan output yang bilangan binernya

bertambah secara biner. Begitu juga untuk counter down, output yang dihasilkan berupa bilangan

biner yang berkurang. Sehingga output ini bisa digunakan sebagai tampilan.

Komparator

Komparator merupakan salah satu daripada penggunaan op – amp. Komparator ini dioperasikan

dengan konfigurasi open loop yang mempunyai masukan pada kedua inputannya, yaitu V- dan V

+. Masukan ini akan dibandingkan yang kemudian menghasilkan output. Inputan pada

komparator adalah dua, yaitu V- dan V+. Apabila inputan pada kaki V- lebih besar daripada V+

maka output yang diperoleh maksimal atau sama dengan besarnya Vee. Sedangkan apabila

kebalikannya, dimana V+ lebih besar daripada V- maka output yang diperoleh maksimal atau

sama dengan Vcc.

Pada rangkaian ini yang digunakan adalah rangkaian schmitt trigger, dimana merupakan bentuk

pengembangan daripada komparator. Schmitt trigger atau bistable multivibrator menggunakan

feedback positip dengan loop gain lebih besar 1 untuk mendapatkan karakteristik bistable.

Komparator hanya mempunyai satu batas referensi, sedangkan pada schmitt trigger terdapat dua

batas referensi yaitu UTP ( Upper Trip Point ) dan LTP ( Lower Trip Point ). Karakteristik

lengkap dari Schmitt Trigger pada gambar dibawah ini menunjukkan adanya efek hysterisis.

VIN

VH

VL

VO

VTL VTH

Timer 555

Multivibrator ini menggunakan IC timer 555. 555 itu merupakan nilai resistor yang digunakan

dalam rangkaian IC 555 tersebut. Nilai resistor tersebut adalah 5KΩ. Di dalam IC 555 tersebut

terdapat tiga buah resistor 5K untuk input tegangan referensi daripada komparator yang digunakan.

Konfigurasi timer yang digunakan pada rangkaian ini merupakan konfigurasi monostable yang

menggunakan dua batas referensi atau bisa dikatakan pembentukan schmitt trigger menggunakan IC

timer 555. Hal ini dilakukan untuk memberikan clock kepada 16v8 yang diperoleh dari pada sensor

photodiode.

Gambar rangkaian IC 555 ini adalah sebagai berikut :

Ketiga R yang terdapat pada bagian atas itu lah yang menggunakan nilai 5KΩ. Oleh karena itu dapat

diperoleh nilai 2 / 3 Vcc dan 1 / 3 Vcc sebagai tegangan referensi atau Vref daripada comparator

yang digunakan tersebut.

Sedangkan untuk gambar rangkaian schmitt trigger menggunakan timer ini akan diberikan

berikut ini. Dimana pin 7 atau pin discharging tidak digunakan, dimana prinsipnya menggunakan

tegangan referensi comparator dengan tegangan referensi dari konfigurasi ini.

Sistem Bilangan

Sistem bilangan pada dasarnya dibedakan berdasarkan basis bilangan tersebut. Pada umumnya

sistem bilangan yang dikenal dan digunakan secara luas adalah sistem bilangan desimal atau

sistem bilangan yang mempunyai basis sepuluh.

Sistem bilangan yang akan dibahas hanya empat jenis, antara lain adalah :

-Sistem bilangan desimal

Sistem bilangan desimal mempunyai basis sepuluh. Bilangan desimal ini merupakan dasar dari

semua sistem bilangan dan angka. Bilangan basis terdiri dari 10 anggota yang antara lain adalah

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

-Sistem bilangan biner

Sistem bilangan biner mempunyai basis dua yang mana hanya terdiri dari angka 0 dan 1. Pada

pengaplikasiaannya, bilangan biner merupakan nilai mutlak, dimana 1 berarti hidup atau nyala

atau aktif dan 0 berarti mati atau tidak aktif. Bilangan biner juga disebut binary digit atau bit.

Kumpulan empat digit biner disebut nibble dan kumpulan delapan buah bit atau 2 nibble disebut

byte. Pada rangkaian digital menggunakan sistem bilangan ini. Pada bilangan biner ini terdapat

MSB dan LSB. MSB adalah Most Significant Bit yang merupakan bit yang paling berpengaruh

terhadap keseluruhan bit. Sedangkan LSB ( Least Significant Bit ) merupakan kebalikannya, bit

yang paling kecil pengaruhnya terhadap keseluruhan bit.

-Sistem bilangan octal

Sistem bilangan octal adalah sistem yang mempunyai basis bilangan delapan. Bilangan octal ini

menggunakan metode pengelompokan bilangan biner menjadi tiga kelompok. Bilangan octal

terdiri dari 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

-Sistem bilangan hexadesimal

Sistem bilangan hexadesimal adalah sistem bilangan yang mempunyai basis 16 dan terdiri dari 0,

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Bilangan hexadesimal atau biasa disingkat hex digunakan

pada sistem mikroprocessor dikarenakan bilangan ini jauh lebih singkat dibandingkan dengan

bilangan biner. Bilangan hex itu sendiri menggunakan metode pengelompokkan bilangan biner

menjadi empat.

Gerbang - gerbang logika

Gerbang logika adalah suatu blok bangunan dasar untuk membentuk rangkaian elektronika digital

yang digambarkan dengan simbol - simbol tertentu. Gerbang logika ini tentunya memiliki banyak

jenis dengan fungsi yang berbeda - beda, dimana dengan satu, dua atau banyak input dikeluarkan

hanya satu nilai sebagai output. Gerbang - gerbang logika ini menggunakan bilangan biner atau

yang dikenal gerbang logika hanya 0 untuk low dan 1 untuk high. Gerbang logika juga bisa

dikatakan sebagai pengambil keputusan.

Gerbang logika itu sendiri merupakan perwujudan daripada aljabar boole. Sehingga kita dapat

merangkai suatu rangkaian digital sesuai dengan logika yang kita inginkan. Gerbang - gerbang

logika juga dapat digambarkan dengan saklar - saklar yang juga hanya mengenal high atau low.

Gerbang logika dapat dikelompokkan menjadi :

- Gerbang Logika Dasar merupakan dasar gerbang logika yang perlu diketahui antara lain yaitu :

AND, OR, NOT

- Gerbang Logika Kombinasional merupakan gerbang logika yang terbentuk dari kombinasi

gerbang logika dasar. Gerbang logika kombinasional dapat terbagi lagi menjadi :

- Gerbang logika universal merupakan gerbang logika yang dapat digunakan untuk

membentuk gerbang - gerbang logika lainnya. Gerbang ini terdiri atas dua, yaitu NAND,

NOR.

- Gerbang logika lain - lain, merupakan gerbang kombinasional lainnya. Gerbang lain yang

sering digunakan selain gerbang - gerbang di atas adalah XOR, NXOR.

~Gerbang Logika NOT

Gerbang logika NOT adalah gerbang logika pembalik atau complement, yang berfungsi untuk

membalikkan suatu input menjadi output yang berkebalikan dari inputnya. Cara kerjanya sangat

sederhana, hanya dengan menerima satu input maka akan menghasilkan satu output yang telah

berlawanan dengan inputnya. Sebagai contoh apabila input gerbang not adalah high, maka

outputnya adalah low. Simbol dan persamaan aljabar boole dari gerbang not dapat dilihat berikut

ini :

NOT

Maka dengan begitu dapat diberikan tabel kebenaran sebagai berikut.

A A’

0 1

1 0

Tabel kebenaran adalah suatu tabel yang berisi data input dan data hasil output dari suatu logika.

Tabel kebenaran juga disebut sebagai truth table.

~Gerbang Logika OR

Gerbagn logika OR adalah gerbang logika yang menerima dua atau lebih input yang akan

menghasilkan satu buah output. Cara kerja dari gerbang logika ini sendiri adalah apabila input

yang diterima oleh gerbang logika or ini salah satunya bernilai high, maka outputnya akan

bernilai high tanpa mempedulikan input yang lainnya. Apabila tidak ada nilai high pada inputnya

atau semua input bernilai low, maka output akan low. Berikut ini akan diberikan simbol dan

persamaan aljabar boole daripada gerbang logika or.

OR

Dengan begitu tabel kebenaran dari gerbang or adalah sebagai berikut :

A B A or B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Sama halnya apabila gerbang or memperoleh lebih dari dua buah input, dimana apabila satu dari

inputnya bernilai high maka output akan bernilai high. Output dari sebuah gerbang or dengan

berapapun input akan bernilai low apabila tidak satupun daripada input bernilai high. Berikut

sifat aljabar boole untuk logika or.

A + 1 = 1

A + 0 = A

~Gerbang Logika AND

Gerbang logika AND adalah gerbang logika yang menerima dua atau lebih input dan

mengeluarkan satu output pada kondisi high apabila input tidak ada yang berkondisi low. Cara

kerjanya adalah dengan menerima beberapa input, apabila inputnya ada yang berkondisi low,

maka output tidak dapat bernilai high. Dengan begitu, untuk mendapatkan output dengan kondisi

high, maka input dari gerbang and ini harus semuanya bernilai high. Berapapun banyak input dari

gerbang end yang bernilai high, apabila terdapat satu input dalam kondisi low, maka output yang

dihasilkan juga low.

Simbol dan persamaan gerbang and adalah sebagai berikut :

AND

Tabel kebenaran gerbang logika and adalah sebagai berikut :

A B A and B

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Dengan begitu dapat diberikan persamaan berikut yang merupakan sifat dari aljabar boole untuk

logika and.

A . 1 = A

A . 0 = 0

~Gerbang Logika NOR

Gerbang logika NOR merupakan salah satu gerbang logika universal yang merupakan bentuk

kombinasi gerbang not dan gerbang or. Oleh karena itu gerbang nor dapat digambarkan dengan

gerbang or diberikan gerbang not pada outputnya.

Simbol gerbang nor dan persamaan aljabar boole-nya adalah :

NOR

Tabel kebenaran gerbang nor adalah sebagai berikut

A B A nor B

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

Sama halnya dengan gerbang or yang mana apabila input lebih dari dua, maka output yang

dihasilkan akan sesuai dengan kondisi di atas ( gerbang logika or yang di complement ). Oleh

karena itu, apabila telah menguasai gerbang logika dasar, maka gerbang kombinasional ini akan

mudah dimengerti.

Gerbang nor dapat dibentuk dengan gerbang and yang di berikan gerbang not pada kedua

inputnya, seperti gambar berikut ini :

AND

NOT

NOT

A B A’.B’

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

Tabel kebenaran yang diperoleh sama dengan tabel kebenaran nor diatas.

~Gerbang Logika NAND

Gerbang logika universal yang lain adalah gerbang logika NAND. Gerbang nand merupakan

kombinasi dari gerbang and dan gerbang not. Cara kerjanya sederhana, hasil output dari gerbang

and diberikan gerbang not sehingga outputnya dikomplemen. Simbol gerbang nand dan

persamaan aljabar boole-nya :

NAND

Tabel kebenaran gerbang nand :

A B A nand B

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Sama halnya dengan gerbang nor, gerbang nand juga bisa dibentuk dengan gerbang logika dasar

yang lain, yaitu dengan gerbang or dan gerbang not yang dapat dilihat berikut ini.

OR

NOT

NOT

Tabel kebenaran yang dihasilkan dari rangkaian ekuivalen tersebut adalah :

A B A’+B’

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

~Gerbang Logika XOR

Gerbang XOR atau yang disebut Exclusive OR merupakan gerbang khusus yang sifatnya beda

dari yang lainnya. Cara kerja gerbang xor adalah apabila dua input yang diterima mempunyai

nilai yang berbeda, maka output akan menghasilkan kondisi high. Sedangkan apabila kedua input

bernilai sama, maka output akan low.

Simbol dan persamaan aljabar boole gerbang xor :

XOR

Tabel kebenaran gerbang xor adalah :

A B A xor B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Penggambaran gerbang xor dengan gerbang logika dasar sesuai persamaan boole di atas :

OR

AND

AND

NOT

NOT

A

B

Selain itu rangkaian ekuivalen xor juga dapat dibentuk dengan gerbang and, or dan nand, seperti

gambar berikut :

A

B

AND

OR

NAND

Gerbang xor yang mempunyai input lbh dari dua, dapat dilakukan xor secara bertahap, seperti

gambar berikut :

XOR

XOR XOR

XOR

XOR

XOR

XOR

Selain itu untuk output daripada xor itu sendiri akan dalam kondisi high apabila jumlah kondisi

high atau nilai satu pada inputnya berjumlah ganjil. Sebagai contoh, akan diberikan tabel

kebenaran tiga input.

Input OutputGanjil/Genap

A B C XOR

0 0 0 0 genap

0 0 1 1 ganjil

0 1 0 1 ganjil

0 1 1 0 genap

1 0 0 1 ganjil

1 0 1 0 genap

1 1 0 0 genap

1 1 1 1 ganjil

~Gerbang Logika XNOR

Gerbang logika XNOR adalah gerbang xor yang di komplemen. Hal ini berarti gerbang xor yang

outputnya diberi gerbang not akan menghasilkan gerbang xnor. Simbol dan aljabar boole gerbang

xnor adalah :

XNOR

Tabel kebenaran dari gerbang xnor :

A B A xnor B

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Gerbang xor yang outputnya diberikan gerbang not akan membentuk xnor, seperti berikut :

OR

AND

AND

NOT

NOT

NOT

Dari persamaan di atas, dapat dibentuk gerbang xnor dengan gerbang logika dasar yaitu :

AND

AND

OR

NOT

NOT

Rangkaian ekuivalen gerbang - gerbang logika dengan hanya menggunakan gerbang universal

NOR ( pembuktian gerbang universal untuk gerbang NOR ). Hukum De Morgan. Rangkaian -

rangkaian berikut diperoleh dari penggunaan double complement pada persamaan aljabar boole

( Operasi NOT ).

NOTNOR

ORNORNOR

ANDNOR

NOR

NOR

NANDNORNOR

NOR

NOR

XORNORNOR

NOR

NOR

NOR

NOR

NOR

NOR

NOR

NOR

NOR

XNOR

Rangkaian ekuivalen gerbang - gerbang logika dengan hanya menggunakan gerbang universal

NAND ( pembuktian gerbang universal untuk gerbang NAND ). Hukum De Morgan. Rangkaian

- rangkaian berikut diperoleh dari penggunaan double complement pada persamaan aljabar boole

( Operasi NOT ).

NOTNAND

ORNAND

NAND

NAND

ANDNAND NAND

NORNAND

NAND

NAND

NAND

NAND

NAND

NAND

NAND

XOR

NAND

XNORNAND

NAND

NAND

NAND

NAND

NAND

Pemberian Nilai Pada Gerbang Logika

Pada IC - IC, pemberian nilai input harus diperhatikan sesuai dengan konfigurasi daripada IC

yang kita gunakan. Pin - pin yang ada pada skematik suatu IC akan ditampilkan cara

mengaktifkannya atau menggunakannya. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dari pin - pin

tersebut adalah :

-Pin pertama atau pin ke satu, ditandai dengan simbol :

-Keadaan active high, yaitu keadaan dimana akan berfungsi apabila diberi kondisi high.

Simbol active high adalah sebagai berikut :

-Keadaan active low, yaitu keadaan dimana akan berfungsi apabila siberi kondisi low.

Simbol active low pada IC adalah sebagai berikut :

-Keadaan rising edge, yaitu keadaan dimana akan aktif apabila terjadi transisi dari bit 0 ke bit 1.

Simbol untuk rising edge adalah sebagai berikut :

-Keadaan falling edge, yaitu keadaan dimana akan aktif apabila terjadi transisi dari bit 1 ke bit 0.

Simbol untuk falling edge adalah sebagai berikut :

Selain itu juga terdapat beberapa nama pin yang hendak diaktifkan apabila ingin menggunakan

suatu konfigurasi yang disediakan oleh IC tersebut. Sebagai contoh, mengaktifkan pin enable

atau untuk menggunakan clock dan lain sebagainya.

Rangkaian elektronika pada dasarnya terbagi atas :

-Rangkaian kombinasional, rangkaian yang open loop atau outputnya mempengaruhi input.

-Rangkaian sekuensial, rangkaian yang closed loop dimana output mempengaruhi input.

Rangkaian sekuensial dapat diilustrasikan dengan gambar berikut :

Kombinasional

Memory

Input Output

Seperti yang terlihat pada gambar di atas, bahwa rangkaian sekuensial merupakan rangkaian

kombinasional yang mendapat feedback dari outputnya. Rangkaian sekuensial dapat digunakan

sebagai piranti penyimpan data atau sebagai memory, yang mana tidak terjadi pada rangkaian

kombinasional.

Rangkaian sekuensial dapat dikelompokkan lagi ke dalam beberapa kelompok, yaitu :

-Rangkaian sekuensial asinkron, adalah rangkaian yang tidak dipengaruhi oleh clock.

-Rangkaian sekuensial sinkron, adalah rangkaian yang dipengaruhi oleh clock.

Rangkaian sekuensial sinkron ini terbagi lagi menjadi dua jenis, yaitu :

-Clock synchronous, merupakan rangkaian yang mendapat clock secara serentak.

-Clock asynchronous, yaitu rangkaian yang komponen - komponen yang menggunakan clock,

memperoleh clock secara masing masing.

Clock itu sendiri terdapat beberapa cara menggunakannya, antara lain adalah :

-Dilihat dari segi level, clock terbagi dua jenis, yaitu :

-high, piranti akan berfungsi atau aktif dengan adanya clock dalam kondisi high.

-low, piranti akan berfungsi atau aktif dengan adanya clock dalam kondisi low.

-Dilihat dari segi edge, clock terbagi menjadi dua jenis, yaitu :

-Positive going transition, yaitu kondisi sinyal clock yang terjadi hanya pada saat terjadinya

transisi dari low (0) menjadi high (1).

-Negative going transition, yaitu kondisi sinyal clock yang terjadi pada saat terjadinya transisi

dari high (1) menjadi low (0).

Rangkaian logika sekuensial biasa disebut sebagai Flip - Flop. Flip - Flop itu sendiri merupakan

elemen terkecil memory yang dapat menyimpan data- data dalam bentuk bilangan biner. Sebuah

flip - flop dapat menyimpan data sebesar 1 bit. Dalam sebuah IC flip - flop juga dilengkapi

dengan pengalamatan, sinyal kendali dan sinyal clock.

BAB 3 Perancangan Sistem

Block Diagram

SYSTEM

OUTPUT

OUTPUTINPUT

16V8 7 Seg

Batt PSRelay

Toggle Switch

Sensor

Push Button

16V8

LED indicator

Buzzer

OUTPUT

SOURCE 1

16V8 MotorSwitch

Batt PSRelay

SOURCE 2

Schematic

Flow Chart

Start :

Voltage

Given

Password

Input with

Toggle Switch

& Push Button

Checking

Password by

GAL16v8

Match? Process

Binary Data

Output

Buzzer&

Red

LED

Binary Data

Motor Processing

Output :

Green LED &

Door Open

Sensor Sense

and

16v8 Counting

Up

Binary Data

Seven

Segment

Display

Binary Data

Cara kerja rangkaian

Secara garis besar rangkaian terdiri dari tiga modul, dimana modul pertama adalah modul I/O

atau modul dimana terdapat komponen yang digunakan untuk memberikan input dan indikator

untuk output. Modul ke-dua adalah modul Supply, dimana pada modul yang mengatur supply ke

rangkaian keseluruhan, dimana dibedakan antara supply untuk motor dan supply untuk rangkaian

IC. Selain itu pada modul ini terdapat relay yang dapat digunakan untuk supply back-up. Modul

ke-tiga adalah modul Utama. Pada modul ini-lah terdapat 16v8 dan komponen lainnya seperti

konfigurasi h-brige serta terdapat pin - pin yang digunakan untuk menghubungkan modul ini

dengan modul - modul yang lainnya. Selain ketiga modul utama ini, terdapat satu modul kecil

yang digunakan sebagai pembatas pintu apabila sudah terbuka total atau tertutup total. Modul ini

hanya terdiri dari 2 push button dan langsung terhubung dengan motor yang menggerakkan pintu

tersebut.

Rangkaian ini digunakan untuk mengecek password yang dimasukkan dengan password yang

telah tersimpan di dalam program. Program yang tersimpan ini merupakan truth table, dimana

input yang diberikan adalah lima digit, dimana satu diantaranya merupakan tombol untuk enter.

Apabila password yang dimasukkan menggunakan toggle switch tersebut benar, maka output

yang dikeluarkan oleh 16v8 akan menyalakan LED hijau yang digunakan sebagai indikator

apabila benar dan akan memberikan bit kepada 16v8 yang kedua yang digunakan untuk

mengontrol buka - tutupnya pintu. Sedangkan apabila password yang dimasukkan salah maka

LED merah akan menyala dan Buzzer akan berbunyi dan pintu akan tetap tertutup. Password

terdiri dari empat digit biner dan diikuti dengan tombol enter. Password yang benar adalah 1001

+ enter.

Untuk 16v8 yang mengatur motor, menerima 5 buah inputan yang diterima dari cek password

apakah benar atau salah, dua buah dari switch yang menandakan pintu telah mencapai salah satu

ujung ( sudah terbuka total atau sudah tertutup total ) dan dua inputan lainnya diperoleh dari

feedback output yang dilanjutkan ke motor. Sebelum ke motor, output dari ic ini diperkuat

dengan transistor dan juga h-bridge. Apabila pintu telah terbuka, maka untuk menutupnya dapat

dilakukan dari dalam. Dan tentunya untuk orang yang berada di dalam dapat membuka pintu

juga. Kedua tombol untuk membuka dan menutup dari dalam diberikan dengan dua buah push

button. Output dari 16v8 ini melewati konfigurasi h-bridge sehingga keluaran IC dapat

menggerakkan motor dan dapat memutar motor DC dalam dua arah yang berlawanan.

Selain itu terdapat sensor yang digunakan untuk menghitung banyaknya orang yang telah

melewati pintu tersebut. Sensor yang digunakan adalah photodiode dan infrared LED. Sebelum

dihubungkan ke 16v8, sensor ini melalui ic 555 yang dikonfigurasikan menjadi schmitt trigger

agar dapat memberikan logic yang tepat untuk mengaktifkan ic 16v8 tersebut melalui pin clock-

nya yang otomatis akan melakukan counter-up. Tampilan counter-up ini diberikan pada 7

segment yang hanya akan menampilkan satu digit, sehingga hanya dapat melakukan count

sebanyak angka desimal 9.

Flow Chart dan Program pada GAL

- GAL 1 => Check

Flow Chart

StartData

BinerCek Tabel Output

Input

Password

Data

Biner

- GAL 2 => Motor

Flow Chart

StartData

BinerCek Tabel Output Input

Data

Biner

- GAL 3 => Counter

Flow Chart

Start Process OutputData

BinerInput Clock

BAB 4 Evaluasi dan Implementasi

Berikut ini adalah data - data yang diambil daripada alat ini.

- Untuk tabel yang pertama ini merupakan data sensor apabila orang yang masuk berada lama pada

sensornya.

No. Di tengah Dekat photodiode Dekat IR

1 v v v

2 v v v

3 v v v

4 v x v

5 v v v

6 v v v

7 v v v

8 v v v

9 v v v

10 v v v

11 v v x

12 x v v

13 v v x

14 x v v

15 v v x

16 v v v

17 x v v

18 v v v

19 v v x

20 x v v

Yang dimaksud dengan isi dari tabel data di atas adalah dimana tanda ‘v’ merupakan tanda sensor

berjalan dengan benar, dimana pada sensor ini di asumsikan setiap sekali ngesense maka tampilan

hanya berubah sekali. Sedangkan untuk tanda ‘x’ menandakan bahwa sensor melakukan kegagalan

dalam ngesense, yang antara lain adalah menyebabkan tampilan mati atau tampilan berganti - ganti.

- Untuk tabel berikut merupakan data sensor apabila orang melewati sensor dengan cepat.

No. Di tengah Dekat photodiode Dekat IR

1 v v v

2 v v v

3 v v v

4 x v v

5 v v v

6 v v v

7 v v v

8 v v v

9 v v v

10 v v v

11 v v v

12 v v v

13 v v v

14 v v x

15 v v v

16 v v v

17 v v v

18 v v v

19 v v x

20 v v v

Selain itu juga dilakukan percobaan yang lain yaitu :

- Apabila orang yang mengenai sensor dan langsung keluar, maka yang akan dihitung adalah sekali

hitungan.

- Apabila orang yang melalui sensor, masuk dan langsung keluar, maka sensor akan menghitung

dua kali atau dihitung dua kali melewati sensor tersebut, pertama pada saat masuk dan pada saat

keluar. Walaupun hanya sesaat, dimana IR tidak terhalang menuju ke photo diode, maka akan

dihitung.

- Apabila orang yang melalui sensor dengan menggunakan bahan yang dapat memantulkan cahaya

seperti kaca, maka sensor tetap dapat berfungsi dengan baik.

- Apabila orang yang melalui sensor menggunakan flash light atau sesuatu yang dapat

mengeluarkan cahaya, maka sensor tidak dapat bekerja atau tidak dapat melakukan count.

- Apabila orang yang memasuki atau melewati sensor berderetan tanpa adanya jeda untuk IR

mengenai photo diode, maka akan dianggap sebagai satu hitungan.

Selain itu untuk nilai - nilai yang dihasilkan oleh sensor dan timer adalah sebagai berikut.

Komponen Kondisi Nilai Satuan

Sensor Awal ( high ) 2.5 - 3.5 V

Sensor Sense ( low ) 0 V

Output timer Awal ( low ) 0 V

Output timer Sense ( high ) 2.8 - 3.2 V

Vcc 3.5 V

16v8 High ≥ 2.0 V

16v8 Low 0 - 0.7 V

BAB 5 kesimpulan

1. Pengecekan password dan indikator daripada rangkaian ini bekerja dengan baik.

2. Pintu dapat terbuka apabila password yang diberikan benar. Dan akan tetap tertutup apabila

passwordnya masih salah atau belum dimasukkan inputan.

3. Pintu yang menggunakan motor DC tersebut dapat berputar dua arah yaitu untuk menutup dan

membuka pintu tersebut.

4. Sensor yang digunakan dapat melakukan sense, akan tetapi tampilan pada seven segment yang

dihasilkan masih belum sesuai.

5. Penggunaan IC timer 555 untuk membentuk rangkaian schmitt trigger dapat dilakukan, seperti yang

digunakan pada rangkaian untuk sensor di atas.

6. Pengguanaan truth table pada 16v8 sangat membantu apabila terdapat logika - logika yang konsisten

dan sederhana.

7. Password yang ditentukan tidak dapat diganti dengan bebas, melainkan harus mengganti truth table

pada program 16v8 yang digunakan tersebut.

8. Hanya dengan menggunakan IC gal ini, kita telah dapat merangkai sesuatu yang aplikatif dan

sederhana seperti ini.

9. Penggunaan clock pada IC gal masih rentan terhadap bouncing, dimana menyebabkan output dan

tampilan tidak sesuai urutan counting.

10.Bouncing dapat diatasi dengan beberapa cara, seperti dengan rangkaian timer monostable, dengan

bantuan kapasitor maupun dengan flip - flop (S-R).

Lampiran

Component List and Price

No. Quantity ( pcs ) Component Price ( Rp. )1 3 GAL 16V8 + socket 240002 1 LM555 + socket 30003 2 Transistor BC337 10004 4 Transistor BC547 20005 2 Transistor 2N3964 30006 25 Resistor 1K Ω 1/2 W 25007 2 Resistor 100 Ω 1/2 W 2008 2 Resistor 10K Ω 1/2 W 2009 1 Capasitor 0.1 µF 50v 50010 1 Pin Header 1 x 40 300011 1 Female Header 1 x 40 400012 4 Jumper 800013 2 Relay 5p 5v 1000014 1 L 7805 250015 2 Jack DC 500016 2 On - off Switch 400017 4 LED 140018 2 Socket Battery 500019 1 Push button Besar 200020 2 Push button Kecil 100021 4 Toggle switch 600022 1 Buzzer 500023 1 Seven Segment 400024 1 Motor DC 3500025 1 Photodiode 200026 1 IR LED 200027 2 PCB 5000Total 141300

Printed Circuit Board

- Main Module

- I/O Module

- Supply Module

Package Dimension

Material : Plywood, paper

Height : 17 cm

Length : 37.5 cm

Wide : 21 cm

Door Frame : 10 x 10 cm

Data Sheet

- GAL 16V8

GAL16V8High Performance E2CMOS PLD

Generic Array Logic™

1

2 20

I/CLKII

I

I

I

I

I

I GND

Vcc

I/O/Q I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/OE

4

6

89 11 13

14

16

18

1

10 11

20I/CLK

I

I

I

I

I

I

I

I

GND

Vcc

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/OE

5

15

PLCC

GAL

16V8

DIP

GAL16V8

Top View

Copyright © 2006 Lattice Semiconductor Corp. All brand or product names are trademarks or registered trademarks of their respective holders. The specifications and information herein are subject

to change without notice.

LATTICE SEMICONDUCTOR CORP., 5555 Northeast Moore Ct., Hillsboro, Oregon 97124, U.S.A. August 2006Tel. (503) 268-8000; 1-800-LATTICE; FAX (503) 268-8556; http://www.latticesemi.com

16v8_11

Features

• HIGH PERFORMANCE E2CMOS® TECHNOLOGY— 3.5 ns Maximum Propagation Delay— Fmax = 250 MHz— 3.0 ns Maximum from Clock Input to Data Output— UltraMOS® Advanced CMOS Technology

• 50% to 75% REDUCTION IN POWER FROM BIPOLAR— 75mA Typ Icc on Low Power Device— 45mA Typ Icc on Quarter Power Device

• ACTIVE PULL-UPS ON ALL PINS

• E2 CELL TECHNOLOGY— Reconfigurable Logic— Reprogrammable Cells— 100% Tested/100% Yields— High Speed Electrical Erasure (<100ms)— 20 Year Data Retention

• EIGHT OUTPUT LOGIC MACROCELLS— Maximum Flexibility for Complex Logic Designs— Programmable Output Polarity— Also Emulates 20-pin PAL® Devices with Full

Function/Fuse Map/Parametric Compatibility

• PRELOAD AND POWER-ON RESET OF ALL REGISTERS— 100% Functional Testability

• APPLICATIONS INCLUDE:— DMA Control— State Machine Control— High Speed Graphics Processing— Standard Logic Speed Upgrade

• ELECTRONIC SIGNATURE FOR IDENTIFICATION

• LEAD-FREE PACKAGE OPTIONS

Description

The GAL16V8, at 3.5 ns maximum propagation delay time, com-bines a high performance CMOS process with Electrically Eras-able (E2) floating gate technology to provide the highest speedperformance available in the PLD market. High speed erase times(<100ms) allow the devices to be reprogrammed quickly and ef-ficiently.

The generic architecture provides maximum design flexibility byallowing the Output Logic Macrocell (OLMC) to be configured bythe user. An important subset of the many architecture configura-tions possible with the GAL16V8 are the PAL architectures listed

in the table of the macrocell description section. GAL16V8 devices

are capable of emulating any of these PAL architectures with full

function/fuse map/parametric compatibility.

Unique test circuitry and reprogrammable cells allow complete AC,

DC, and functional testing during manufacture. As a result, LatticeSemiconductor delivers 100% field programmability and function-ality of all GAL products. In addition, 100 erase/write cycles and

data retention in excess of 20 years are specified.

Functional Block Diagram

Pin Configuration

1

10 11

20I/CLK

I

I

I

I

I

I

I

I

GND

Vcc

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/O/Q

I/OE

5

15

SOIC

GAL

16V8Top

View

Lead-Free

Package

Options

Available!

I/CLK

I

I/O/Q

I

I/O/Q

I

I/O/Q

I

I/O/Q

I

I/O/Q

I

I/O/Q

I

I/O/Q

I

I/O/Q

CLK

8

8

8

8

8

8

8

8

OE

OLMC

OLMC

OLMC

OLMC

OLMC

OLMC

OLMC

OLMC

PRO

GRA

MM

ABLE

AND-

ARRA

Y(6

4 X

32)

I/OE

Specifications GAL16V8D

11

VIL Input Low Voltage Vss – 0.5 — 0.8 V

VIH Input High Voltage 2.0 — Vcc+1 V

IIL1 Input or I/O Low Leakage Current 0V ! VIN ! VIL (MAX.) — — –100 "A

IIH Input or I/O High Leakage Current 3.5V ! VIN ! VCC — — 10 "A

VOL Output Low Voltage IOL = MAX. Vin = VIL or VIH — — 0.5 V

VOH Output High Voltage IOH = MAX. Vin = VIL or VIH 2.4 — — V

IOL Low Level Output Current L-3/-5 & -7 (Ind. PLCC) — — 16 mA

L-7 (Except Ind. PLCC)/-10/-15/-25 — — 24 mA

Q-10/-15/-20/-25

IOH High Level Output Current — — –3.2 mA

IOS2 Output Short Circuit Current VCC = 5V VOUT = 0.5V TA= 25!C –30 — –150 mA

Recommended Operating Conditions

Commercial Devices:

Ambient Temperature (TA) ............................... 0 to 75!C

Supply voltage (VCC

)

with Respect to Ground ..................... +4.75 to +5.25V

Industrial Devices:

Ambient Temperature (TA) ........................... –40 to 85!C

Supply voltage (VCC

)

with Respect to Ground ..................... +4.50 to +5.50V

Absolute Maximum Ratings(1)

Supply voltage VCC

...................................... –0.5 to +7V

Input voltage applied .......................... –2.5 to VCC

+1.0V

Off-state output voltage applied ......... –2.5 to VCC

+1.0V

Storage Temperature ................................ –65 to 150!C

Ambient Temperature with

Power Applied ........................................ –55 to 125!C

1.Stresses above those listed under the “Absolute MaximumRatings” may cause permanent damage to the device. Theseare stress only ratings and functional operation of the device atthese or at any other conditions above those indicated in theoperational sections of this specification is not implied (whileprogramming, follow the programming specifications).

DC Electrical Characteristics

Over Recommended Operating Conditions (Unless Otherwise Specified)

SYMBOL PARAMETER CONDITION MIN. TYP.3 MAX. UNITS

COMMERCIAL

ICC Operating Power VIL = 0.5V VIH = 3.0V L -3/-5/-7/-10 — 75 115 mA

Supply Current ftoggle = 15MHz Outputs Open L-15/-25 — 75 90 mA

Q-10/-15/-25 — 45 55 mA

INDUSTRIAL

ICC Operating Power VIL = 0.5V VIH = 3.0V L -7/-10/-15/-25 — 75 130 mA

Supply Current ftoggle = 15MHz Outputs Open Q -20/-25 — 45 65 mA

1) The leakage current is due to the internal pull-up resistor on all pins. See Input Buffer section for more information.

2) One output at a time for a maximum duration of one second. Vout = 0.5V was selected to avoid test problems caused by tester

ground degradation. Characterized but not 100% tested.

3) Typical values are at Vcc = 5V and TA = 25 !C

Specifications GAL16V8

17

Typ. Vref = 3.2V

Typical Output

Typ. Vref = 3.2V

Typical Input

INPUT/OUTPUT EQUIVALENT SCHEMATICS

Circuitry within the GAL16V8 provides a reset signal to all reg-

isters during power-up. All internal registers will have their Q

outputs set low after a specified time (tpr, 1!s MAX). As a result,

the state on the registered output pins (if they are enabled) will

always be high on power-up, regardless of the programmed

polarity of the output pins. This feature can greatly simplify state

machine design by providing a known state on power-up. Be-

cause of the asynchronous nature of system power-up, some

Vcc

PIN

Vcc Vref

Active Pull-up Circuit

ESD ProtectionCircuit

ESD ProtectionCircuit

Vcc

PIN

Vcc

PIN

VrefTri-State

Control

Active Pull-up Circuit

Feedback

(To Input Buffer)

PIN

Feedback

Data

Output

Vcc

CLK

INTERNAL REGISTER

Q - OUTPUT

FEEDBACK/EXTERNAL

OUTPUT REGISTER

Vcc (min.)

tpr

Internal Register

Reset to Logic "0"

Device Pin

Reset to Logic "1"

twl

tsu

conditions must be met to provide a valid power-up reset of the

device. First, the VCC rise must be monotonic. Second, the clock

input must be at static TTL level as shown in the diagram during

power up. The registers will reset within a maximum of tpr time.

As in normal system operation, avoid clocking the device until all

input and feedback path setup times have been met. The clock

must also meet the minimum pulse width requirements.

Power-Up Reset

Input/Output Equivalent Schematics

- 555

©2002 Fairchild Semiconductor Corporation

www.fairchildsemi.comwww.fairchildsemi.comwww.fairchildsemi.comwww.fairchildsemi.com

Rev. 1.0.3

FeaturesFeaturesFeaturesFeatures

• High Current Drive Capability (200mA)

• Adjustable Duty Cycle

• Temperature Stability of 0.005%/°C

• Timing From µSec to Hours

• Turn off Time Less Than 2µSec

ApplicationsApplicationsApplicationsApplications

• Precision Timing

• Pulse Generation

• Time Delay Generation

• Sequential Timing

DescriptionDescriptionDescriptionDescription

The LM555/NE555/SA555 is a highly stable controller

capable of producing accurate timing pulses. With a

monostable operation, the time delay is controlled by one

external resistor and one capacitor. With an astable

operation, the frequency and duty cycle are accurately

controlled by two external resistors and one capacitor.

8-DIP8-DIP8-DIP8-DIP

8-SOP8-SOP8-SOP8-SOP

1

1

Internal Block DiagramInternal Block DiagramInternal Block DiagramInternal Block Diagram

F/FF/FF/FF/FOutPutOutPutOutPutOutPut

StageStageStageStage

1111

7777

5555

2222

3333

4444

6666

8888

RRRR RRRR RRRR

Comp.Comp.Comp.Comp.

Comp.Comp.Comp.Comp.

Discharging Tr.Discharging Tr.Discharging Tr.Discharging Tr.

VrefVrefVrefVref

VccVccVccVcc

DischargeDischargeDischargeDischarge

ThresholdThresholdThresholdThreshold

ControlControlControlControl

VoltageVoltageVoltageVoltage

GNDGNDGNDGND

TriggerTriggerTriggerTrigger

OutputOutputOutputOutput

ResetResetResetReset

L M 5 5 5/ N E 5 5 5/S A 5 5 5S i n g l e T i m e r

LM555/NE555/SA555

3333

Electrical CharacteristicsElectrical CharacteristicsElectrical CharacteristicsElectrical Characteristics

(TA = 25°C, VCC = 5 ~ 15V, unless otherwise specified)

Notes:Notes:Notes:Notes:

1. When the output is high, the supply current is typically 1mA less than at VCC = 5V.

2. Tested at VCC = 5.0V and VCC = 15V.

3. This will determine the maximum value of RA + RB for 15V operation, the max. total R = 20M!, and for 5V operation, the max.total R = 6.7M!.

4. These parameters, although guaranteed, are not 100% tested in production.

ParameterParameterParameterParameter SymbolSymbolSymbolSymbol ConditionsConditionsConditionsConditions Min.Min.Min.Min. Typ.Typ.Typ.Typ. Max.Max.Max.Max. UnitUnitUnitUnit

Supply Voltage VCC - 4.5 - 16 V

Supply Current (Low Stable) (Note1) ICCVCC = 5V, RL = " - 3 6 mA

VCC = 15V, RL = " - 7.5 15 mA

Timing Error (Monostable)

Initial Accuracy (Note2)

Drift with Temperature (Note4)

Drift with Supply Voltage (Note4)

ACCUR

#t/#T

#t/#VCC

RA = 1k! to100k!

C = 0.1µF

- 1.0

50

0.1

3.0

0.5

%

ppm/°C

%/V

Timing Error (Astable)

Intial Accuracy (Note2)

Drift with Temperature (Note4)

Drift with Supply Voltage (Note4)

ACCUR

#t/#T

#t/#VCC

RA = 1k! to 100k!

C = 0.1µF

-2.25

150

0.3

- %

ppm/°C

%/V

Control Voltage VCVCC = 15V 9.0 10.0 11.0 V

VCC = 5V 2.6 3.33 4.0 V

Threshold Voltage VTHVCC = 15V - 10.0 - V

VCC = 5V - 3.33 - V

Threshold Current (Note3) ITH ---- - 0.1 0.25 µA

Trigger Voltage VTRVCC = 5V 1.1 1.67 2.2 V

VCC = 15V 4.5 5 5.6 V

Trigger Current ITR VTR = 0V 0.01 2.0 µA

Reset Voltage VRST ---- 0.4 0.7 1.0 V

Reset Current IRST ---- 0.1 0.4 mA

Low Output Voltage VOL

VCC = 15V

ISINK = 10mA

ISINK = 50mA

- 0.06

0.3

0.25

0.75

V

V

VCC = 5V

ISINK = 5mA- 0.05 0.35 V

High Output Voltage VOH

VCC = 15V

ISOURCE = 200mA

ISOURCE = 100mA 12.75

12.5

13.3

- V

V

VCC = 5V

ISOURCE = 100mA2.75 3.3 - V

Rise Time of Output (Note4) tR ---- - 100 - ns

Fall Time of Output (Note4) tF ---- - 100 - ns

Discharge Leakage Current ILKG ---- - 20 100 nA

- Relay

FRS11 RELAY

FEATURES

Subminiature light weight relay

Printing circuit terminal

Low coil power consumption

Switching capacity up to 20A

Dust cover or sealed type

Recognized File No.: E141516

Certificate No.: R9858271

SPECIFICATIONS

COIL RATING

RATED

VOLTAGE

COIL

RESISTANCE

RATED

CURRENT

MUST OPERATE

VOLTAGE

MUST DROPOUT

VOLTAGE

MAXIMUM

VOLTAGE

( V DC) ! +/" 10 % (mA) % OF RATED VOLTAGE (At +20 oC)

3 25 120

5 70 70

6 100 60

9 220 40 75 Max. 10 Min. 130 Max. 0.36 Approx.

12 400 30

24 1600 15

48 6400 7.5

CHARACTERISTICS

Contact Arrangement SPST ( 1 Form A), SPDT (1 Form C)

Contact Material Silver Alloy

Contact Resistance 50m! Max.

UL Rating

TUV Rating

Switching Voltage DC 110V Max. AC 380V Max.

Operate Time (Initial) 10ms Max.

Release Time (Initial) 5ms Max.

Insulation Resistance 250M! Min. ( 500V DC)

Dielectric Strength

Shock Resistance 10g Approx.

Vibration Resistance 1.5mm Double amplitude, 10-50Hz

Ambient Temperature -40 oC to +85

oC

Humidity 20 - 85% RH

Mechanical : 10 7

Electrical : 10 5 (At rated load)

Weight 10g Approx.

[Specifications are subject to change without notices.]

POWER

CONSUMPTION

(W)

Operation Life

1000V AC(50Hz/min.) Between open contacts

1500V AC(50Hz/min.) Between coil and contact

Contact Rating (Resistive Load)

05 : 5A 28VDC/125VAC

10 : 10A 28VDC/125VAC

12 : 12A 28VDC/125VAC or 10A 250VAC or 6A 277VAC

15 : 15A 28VDC/125VAC (N.O.)

20 : 20A 16VDC/125VAC 1/3HP 125/277VAC

12 : 6A 250VAC/28VDC

c

FRS11 RELAY

ORDERING INFORMATION

FRS11 C - S 10 DC12V F

(i.e. FRS11C-S10-DC12V is a SPDT, fully sealed, 10Amp and 12VDC coil relay.)

DIMENSIONS (UNIT:mm)

RATED VOLTAGE

CONTACT CAPACITY

NIL : DUST COVER

S : SEALED TYPE

CONTACT ARRANGEMENTA : 1 FORM A

B : 1 FORM B

C : 1 FORM CRELAY MODEL

05---5A

10---10A

12---12A

[12A 28VDC/125VAC] TUV Rating :

6A 250VAC/28VDC

[10A 250VAC]

[ 6A 277VAC]

15--15A

20--20A 16VDC/125VAC

NIL : B CLASS

F : F CLASS (155oC)

- L7805

1/34November 2004

! OUTPUT CURRENT TO 1.5A

! OUTPUT VOLTAGES OF 5; 5.2; 6; 8; 8.5; 9; 10; 12; 15; 18; 24V

! THERMAL OVERLOAD PROTECTION

! SHORT CIRCUIT PROTECTION

! OUTPUT TRANSITION SOA PROTECTION

DESCRIPTION

The L7800 series of three-terminal positiveregulators is available in TO-220, TO-220FP,TO-220FM, TO-3 and D2PAK packages andseveral fixed output voltages, making it useful in awide range of applications. These regulators canprovide local on-card regulation, eliminating thedistribution problems associated with single pointregulation. Each type employs internal currentlimiting, thermal shut-down and safe areaprotection, making it essentially indestructible. Ifadequate heat sinking is provided, they candeliver over 1A output current. Although designedprimarily as fixed voltage regulators, thesedevices can be used with external components toobtain adjustable voltage and currents.

L7800SERIES

POSITIVE VOLTAGE REGULATORS

Figure 1: Schematic Diagram

TO-220

D2PAK TO-3

TO-220FPTO-220FM

Rev. 12

L7800 SERIES

2/34

Table 1: Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings are those values beyond which damage to the device may occur. Functional operation under these condition is not implied.

Table 2: Thermal Data

Figure 2: Schematic Diagram

Symbol Parameter Value Unit

VI

DC Input Voltage for VO= 5 to 18V 35V

for VO= 20, 24V 40

IO Output Current Internally Limited

Ptot Power Dissipation Internally Limited

Tstg Storage Temperature Range -65 to 150 °C

TopOperating Junction Temperature Range

for L7800 -55 to 150°C

for L7800C 0 to 150

Symbol Parameter D2PAK TO-220 TO-220FP TO-220FM TO-3 Unit

Rthj-case Thermal Resistance Junction-case Max 3 5 5 5 4 °C/W

Rthj-ambThermal Resistance Junction-ambient Max

62.5 50 60 60 35 °C/W

- Photodiode

QS

D2030F —

Plastic S

ilicon Photodiode

©2005 Fairchild Semiconductor Corporation www.fairchildsemi.comQSD2030F Rev. 1.1.0

January 2008

QSD2030FPlastic Silicon Photodiode

Features

!

PIN photodiode

!

Package type: T-1 3/4 (5mm lens diameter)

!

Wide reception angle, 40°

!

Daylight filter

!

Package material and color: black epoxy

!

High sensitivity

!

Peak sensitivity

!

= 880nm

!

Radiant sensitive area: 1mm x 1mm

Package Dimensions

0.195 (4.95)

0.040 (1.02) NOM

0.100 (2.54) NOM

0.050 (1.25)

0.800 (20.3)MIN

0.305 (7.75)

0.240 (6.10)0.215 (5.45)

0.020 (0.51)SQ. (2X)

REFERENCESURFACE

CATHODE

CATHODE

ANODE

Notes:1. Dimensions for all drawings are in inches (mm).2. Tolerance of ±0.010 (0.25) on all non-nominal dimensions unless otherwise specified.

Schematic

©2005 Fairchild Semiconductor Corporation www.fairchildsemi.comQSD2030F Rev. 1.1.0 2

QS

D2030F —

Plastic S

ilicon Photodiode

Absolute Maximum Ratings

(T

A

= 25°C unless otherwise specified)

Stresses exceeding the absolute maximum ratings may damage the device. The device may not function or be operable above the recommended operating conditions and stressing the parts to these levels is not recommended. In addition, extended exposure to stresses above the recommended operating conditions may affect device reliability. The absolute maximum ratings are stress ratings only.

Notes:

1. Derate power dissipation linearly 1.33mW/°C above 25°C.2. RMA flux is recommended.3. Methanol or isopropyl alcohols are recommended as cleaning agents.4. Soldering iron 1/16” (1.6mm) minimum from housing.

Electrical/Optical Characteristics

(T

A

=25°C)

Symbol Parameter Rating Unit

T

OPR

Operating Temperature -40 to +100 °C

T

STG

Storage Temperature -40 to +100 °C

T

SOL-I

Soldering Temperature (Iron)

(2,3,4)

240 for 5 sec °C

T

SOL-F

Soldering Temperature (Flow)

(2,3)

260 for 10 sec °C

V

BR

Reverse Breakdown Voltage 50 V

P

D

Power Dissipation

(1)

100 mW

Symbol Parameter Test Conditions Min. Typ. Max. Units

!

PS

Peak Sensitivity Wavelength 880 nm

!

SR

Wavelength Sensitivity Range 700 1100 nm

"

Reception Angle ±20 °

V

F

Forward Voltage I

F

= 80mA 1.3 V

I

D

Reverse Dark Current V

R

= 10V, Ee = 0 10 nA

I

L

Reverse Light Current Ee = 0.5mW/cm

2

, V

R

= 5V,

!

= 950nm15 25 µA

C Capacitance V

R

= 0, f = 1MHz, Ee = 0 60 pF

t

r

Rise Time V

R

= 5V, R

L

= 50

#

,

!

= 950nm 5 ns

t

f

Fall Time 5

- IR LED

0.195 (4.95)

0.040 (1.02) NOM

0.100 (2.54) NOM

0.050 (1.25)

0.800 (20.3)MIN

0.305 (7.75)

0.240 (6.10)0.215 (5.45)

0.020 (0.51)SQ. (2X)

REFERENCESURFACE

CATHODE

1. Derate power dissipation linearly 2.67mW/°C above 25°C.

2. RMA flux is recommended.3. Methanol or isopropyl alcohols are

recommended as cleaning agents.4. Soldering iron 1/16” (1.6mm) minimum

from housing.

PACKAGE DIMENSIONS

FEATURES

• != 880 nm

• Chip material = AlGaAs

• Package type: T-1 3/4 (5mm lens diameter)

• Matched Photosensor: QSD122/123/124

• Narrow Emission Angle, 18°

• High Output Power

• Package material and color: Clear, peach tinted, plastic

Parameter Symbol Rating UnitOperating Temperature TOPR -40 to +100 °C

Storage Temperature TSTG -40 to +100 °C

Soldering Temperature (Iron)(2,3,4) TSOL-I 240 for 5 sec °C

Soldering Temperature (Flow)(2,3) TSOL-F 260 for 10 sec °C

Continuous Forward Current IF 100 mA

Reverse Voltage VR 5 V

Power Dissipation(1) PD 200 mW

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (TA = 25°C unless otherwise specified)

NOTES:

1. Dimensions for all drawings are in inches (mm).2. Tolerance of ± .010 (.25) on all non-nominal dimensions

unless otherwise specified.

ANODE

CATHODE

SCHEMATIC

PARAMETER TEST CONDITIONS SYMBOL MIN TYP MAX UNITS

Peak Emission Wavelength IF = 20 mA !PE — 880 — nm

Emission Angle IF = 100 mA " — ±9 — Deg.

Forward Voltage IF = 100 mA, tp = 20 ms VF — — 1.7 V

Reverse Current VR = 5 V IR — — 10 µA

Radiant Intensity QED121 IF = 100 mA, tp = 20 ms IE 16 — 40 mW/sr

Radiant Intensity QED122 IF = 100 mA, tp = 20 ms IE 32 — 100 mW/sr

Radiant Intensity QED123 IF = 100 mA, tp = 20 ms IE 50 — — mW/sr

Rise TimeIF = 100 mA

tr — 800 — ns

Fall Time tf — 800 — ns

ELECTRICAL / OPTICAL CHARACTERISTICS (TA =25°C)

QED121/122/123PLASTIC INFRARED

LIGHT EMITTING DIODE

!! 2001 Fairchild Semiconductor CorporationDS300336 4/19/01 1 OF 3 www.fairchildsemi.com