Perancangan Simulasi Kendali Putaran Pengaduk Dan Besaran Api Pada Alat Pengaduk Dodol Menggunakan Rangkaian Digital

PERANCANGAN SIMULASI KENDALI PUTARAN
PENGADUK DAN BESARAN API PADA ALAT PENGADUK
DODOL MENGGUNAKAN RANGKAIAN DIGITAL

SKRIPSI

LINTANG PRATAMA

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2010

Universitas Sumatera Utara

PERANCANGAN SIMULASI KENDALI PUTARAN
PENGADUK DAN BESARAN API PADA ALAT PENGADUK
DODOL MENGGUNAKAN RANGKAIAN DIGITAL

SKRIPSI

Lintang Pratama
040308002/TEKNIK PERTANIAN

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2010

Universitas Sumatera Utara

Perancangan Simulasi Kendali Putaran Pengaduk Dan Besaran
Api Pada Alat Pengaduk Dodol Menggunakan Rangkaian Digital

SKRIPSI

Oleh :

LINTANG PRATAMA
040308002/ TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat melaksanakan Penelitian di
Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatra
Utara

Disetujui oleh :
Komisi Pembimbing

(Taufik Rizaldi, STP, MP.)
Ketua

(Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si.)
Anggota

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2010
ABSTRAK

Universitas Sumatera Utara

LINTANG PRATAMA. Perancangan Simulasi Kendali Putaran Pengaduk dan
Besaran Api Pada Alat Pengaduk Dodol Menggunakan Rangkaian Digital;
Dibimbing Oleh Taufik Rizaldi, STP., MP dan Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si.
Pemanfaatan rekayasa teknologi pada bidang kerakyatan terbilang masih
sedikit. Padahal sektor ini adalah sektor terdekat yang menyentuh langsung
kehidupan perekonomian rakyat yang menjadi tulang punggung kemandirian.
Dodol sebagai salah satu komoditas unggulan, menjadi panganan yang mampu
memberi tidak hanya pemasukan bulanan, namun menyerap tenaga kerja. Oleh
karena itu, dirancanglah sebuah simulasi pengaturan kecepatan dan bukaan gas
dengan maksud mengoptimalkan alat yang sudah ada agar mampu menghasilkan
dodol yang baik dengan efisiensi dan efektifitas tinggi. Perancangan simulasi
dimaksudkan agar meminimalisir kesalahan pada tahap pengembangan sistem
fisik. Dari hasil penelitian didapat bahwa kendali putaran pengaduk dan besaran
api dapat dikendalikan dengan rangkaian digital. Sebuah IC Counter 74LS93
menggantikan fungsi gir pembanding pada rangkaian analog. Dengan
menggunakan rangkaian digital yang cukup menggunakan arus lemah, konsumsi
listrik dapat ditekan, karena arus lemah dapat mengontrol arus kuat.
Kata Kunci : Integrated Circuit, Arus Searah (DC), Rangkaian Digital, Counter.

ABSTRACT
LINTANG PRATAMA. The simulation programming of Mixer Valve Control and
Fire Level On the Valve Equipment of Dodol Using Digital Series;
Under
Supervision
of
Mr.
Taufik
Rizaldi,
STP,
MP
and
Mr. Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si.
The technology engineering utilization in the public sector was still low.
Even this sector is the closest one affecting people economy-life directly and
become self-sufficiency symbol. Dodol as one of the prime commodity, an also it
as culinary food that giving monthly income and absorbed labors. Therefore, a
speed and gas regulation simulation invented in order to optimize the existed
equipments to produce high quality of Dodol with high efficiency and affectivity.
The simulation was to minimize the faults in physical development phase. It was

showed that the valve and fire level could be controlled with digital series. IC
Counter 74LS93 was put replace the assessor gear function on the analog series.
Digital series using low flow could be reduce electricity consumption, as the low
flow might control the stronger one.
Keywords: Integrated Circuit, Direct Current (DC), Digital Series, Counter

RINGKASAN PENELITIAN

Universitas Sumatera Utara

LINTANG

PRATAM A,

"P er anc ang a n

S imu la s i

Ke nda l l

P u t ar an Pengaduk dan Besaran Api Pada Alat Pengaduk Dodol Menggunakan
Rangkaian Digital", dibimbing oleh Taufik Rizaldi sebagai Ketua dan Saipul
Bahri Daulay sebagai anggota.
P enelit ia n in i ber ut ujuan unt uk membu at sebuah sist em
s imu las i terintegrasi pada alai pengaduk dodol agar didapat informasi akurat
bagaimana seharusnya sistem fisik dikembangkan nantinya. Penelitian ini
memanfaatkan rangkaian digital sebagai simulator dengan IC NE555 dan
Counter 74LS93 sebagai komponen utama.
Parameter yang diamati adalah kendali otomasi dari simulator pada
proses pembuatan dodol dari penelitian dirangkumkan sebagai berikut :
Karakteristik Rangkaian Digital
Sebuah sinyal digital mampu mengatur penyaluran daya pada suatu
sistem keseluruhan (analog-digital). Sinyal diskrit yang bernotasi "0" dan "1"
menjadi "bahasa" pemecahan masalah secara sekuensial pada rangkaian
digital sesuai dengan nilai referensi yang dikehendaki. Oleh karena itu, nilai
referensi menjadi pokok utama dalam perencangan rangkaian digital karena
merupakan tujuan yang ingin dicapai dari rangkaian itu sendiri.

Energi Listrik yang Digunakan

Universitas Sumatera Utara

Salah satu keunggulan rangkaian digital atau digitalisasi adalah
konsumsi energi listrik yang rendah jika dibandingkan dengan sistem analog yang
berat dan kasar. Semakin lemah arcs yang digunakan, semakin balk.
Kendall Putaran Pengaduk
Berbasis

rangkaian

digital,

pengendalian

dilakukan

dengan

memanfaatkan senso r optocoupler dan swi tch relay. Dengan kedua
ko mponen t ersebut , pengendalian dimungkinkan sesuai dengan nilai referensi

yang dikehendaki.
Kendall besaran api
Sedikit berbeda dengan kendali kecepatan, besaran api dikendalikan
menggunakan op-amp 741 yang merupakan resistor yang nilainya dapat berubah.
Op-amp akan mencari nilai referensi dan berhenti jika nilai itu sudah tercapai.
Dengan demikian valve dapat dibuka sesuai level yang dikehendaki.

RIWAYAT HIDUP

Universitas Sumatera Utara

Lintang Pratama dilahirkan di Sidoarjo pada tanggal 1 Maret 2010 dari
ayah Dedi Suherman dan Ibu Siagarini. Penulis merupakan anak sulung dari tiga
bersaudara.
Tahun 2004 penulis lulus dari SMU Swasta Panca Budi Medan dan lulus
seleksi masuk USU melalui jalur SPMB. Penulis memilih Program Studi Teknik
Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian.
Selama perkuliahan penulis mengikuti organisasi IMATETA sebagai
ketua seksi informasi pada perode 2007-2008.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PTPN IV Pabrik

Kelapa Sawit Dolok Sinumbah pada tahun 2007.

KATA PENGANTAR

Universitas Sumatera Utara

Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat ilmu
dan kesehatan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Adapun judul
skripsi ini adalah “Perancangan Simulasi Kendali Putaran Pengaduk dan Besaran
Api pada Alat Pengaduk Dodol Menggunakan Rangkaian Digital”.
Ucapan

terima

kasih

tulus

saya

berikan

kepada

Bapak Taufik Rizaldi, STP, MP. sebagai Ketua Komisi Pembimbing dan
Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si. sebagai Anggota Komisi Pembimbing atas
arahan dan bimbingan juga dukungan yang diberikan sejak pertama penulis
menjadi mahasiswa, hingga penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih khusus
kepada Ayahanda Dedi Suherman dan Ibunda Siagarini yang sangat sabar
memberi semangat, doa, perhatian dan menjadi motivasi utama. Adik-adikku
tersayang, Fanny dan Aina.
Terima kasih kepada mentor saya, Abang Kamarul Abidin beserta istri,
yang telah mengajarkan saya ilmu elektronika dengan sabar dan ikhlas.
Ibu Ainun Rohanah, STP. MSi., selaku penanggung jawab akademik, beserta
seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Teknologi Pertanian. Senior saya,
Lijado Ginting, STP. atas kerelaannya memberi kesempatan kepada saya untuk
meneliti alat yang dibuatnya. Sahabat setia, Sri Fitriati, S.Kom. Sahabat terbaik
saya, Sugiyanto, S.Psi atas akses internet gratisnya. Arrian, Riwan, Dolok, dan
teman-teman TEP lainnya yang membantu penulis dalam menyusun dan
menyelesaikan skripsi ini, terima kasih.

Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari penulisan skripsi ini masih jauh dari baik. Segala
kebenaran berasal dari Yang Maha Kuasa, mohon maaf jika terdapat kesalahan
dalam penulisan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.

Medan, Juni 2010

Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAKS.................................................................................................
RINGKASAN PENELITIAN.......................................................................
RIWAYAT HIDUP.......................................................................................
KATA PENGANTAR..................................................................................
DAFTAR TABEL........................................................................................
DAFTAR GAMBAR........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................

Hal
i
ii
iv
v
ix
x
xii

PENDAHULUAN.............................................................................................
Latar Belakang.....................................................................................
Tujuan Penelitian.................................................................................
Manfaat Penelitian...............................................................................
Hipotesis Penelitian.............................................................................

1
1
3
3
3

TINJAUAN PUSTAKA..................................................................................
Sistem Digital......................................................................................
Rangkaian Digital................................................................................
Perbedaan Rangkaian Digital dan Sistem Digital..................................
Integrated Circuit (IC)........................................................................
Bit (Binary Digit)....................................................................................
Byte (bita)...........................................................................................
Trigger NE555....................................................................................
Flip-Flop..............................................................................................
Rangkaian Pencacah............................................................................
Penguat Op-amp..................................................................................
Aljabar Boole dan Bilangan Biner........................................................
Gerbang Logika....................................................................................
Gerbang AND...........................................................................
Gerbang NAND........................................................................
Gerbang OR.............................................................................
Gerbang NOR.............................................................................
Gerbang NOT.............................................................................
Gerbang XOR............................................................................
Gerbang Kombinasi..................................................................
Simulasi................................................................................................
Arus Bolak-Balik (Alternating Current)...............................................
Arus Searah (Direct Current)..............................................................
Transformator......................................................................................
Dioda...................................................................................................
Penyearah (rectifier)..............................................................................

4
4
4
5
5
6
6
7
7
9
10
11
13
13
14
14
14
14
15
15
18
18
19
19
20
21

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE PENELITIAN......................................................
Lokasi dan Waktu Penelitian..................................................................
Bahan dan Alat Penelitian......................................................................
Metode Penelitian..................................................................................
Kendali Besaran Api...................................................................
Kendali Kecepatan Putaran Pengaduk Dodol.............................
Prosedur Penelitian..................................................................................
Pembuatan Power Supply...........................................................
Pembuatan Rangkaian Penghitung (Timer)................................
Perancangan timer simulasi kendali putaran pengaduk.....
Perancangan timer simulasi kendali besaran api...............
Perancangan Rangkaian Pembagi..............................................
Rangkaian Pembagi Putaran Motor...................................
Rangkaian Pembagi Bukaan Gas.......................................
Parameter yang Diamati..........................................................................

22
22
22
24
24
27
30
30
30
30
32
32
32
33
35

HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................................
Cara Kerja Integrated Circuit (IC)..........................................................
NE555...................................................................................................
Fungsi Masing-Masing Pin.........................................................
Cara Kerja IC NE555...............................................................
TTL SN 74LS47 (BCD to seven segment decoder/ driver)...................
LED Seven segment.............................................................................
TTL SN 74LS93 (Decode Counter: divide by twelve counter 4-bit)......
TTL SN 74LS76 (Dual JK Flip-Flop with set-clear)............................
TTL SN 74LS04 (Hex inverter).............................................................
TTL SN 74LS08, 74LS21....................................................................
TTL SN 74LS32 (Quad 2-input Or Gates).............................................
TTL SN 74LS27 (Tripple Input Nor Gates)..........................................
Optocouple 4n25..................................................................................
Switch Relay.........................................................................................
Analisa Data.........................................................................................

36
36
37
37
38
39
39
40
40
41
41
42
43
44
45
55

KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
Kesimpulan...........................................................................................
Saran......................................................................................................

57
57
58

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................

59

LAMPIRAN......................................................................................................

61

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

Representasi Besaran Digital...........................................................
Tabel Kebenaran Gerbang AND Tiga Masukan.............................
Tabel Kebenaran Gerbang NOT.....................................................
Karakteristik Keluaran Tiap Gerbang.............................................
Ringkasan Jenis-Jenis Gerbang Logika...........................................
Tabel Binari 4-bit............................................................................
Tabel Kebenaran Gerbang And Empat Masukan............................
Tabel Kebenaran Gerbang Or Dua Masukan..................................
Tabel Kebenaran Gerbang Nor........................................................
Data Logika High-Low pada Tiap Input-Output.............................

Hal
12
13
14
15
16
17
42
43
44
50

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.

Rangkaian Dasar Flip-Flop JK..................................................
Flip-Flop JK jika Ditabuh..........................................................
Gambaran Pencacah Gelombang...............................................
Lambang Penguat Op-Amp.......................................................
Bentuk Dasar Gelombang Sinyal Digital..................................
Gerbang AND Tiga Masukan....................................................
Susunan Pin IC SN 74LS93......................................................
Bentuk Gelombang Arus Bolak-Balik......................................
Bagian-Bagian Transformator...................................................
Rangkaian Penyearah Sederhana...............................................
Proses Kendali Besaran Api......................................................
Proses Kendali Putaran Pengaduk.............................................
Prosedur Penelitian....................................................................
IC Gerbang And.........................................................................
Konfigurasi NE555....................................................................
Gambar Pulsa Output.................................................................
Diagram Logis 74LS47.............................................................
LED Seven Segment...................................................................
Diagram Logis 74LS93.............................................................
Diagram Logis 74LS76.............................................................
Diagram Logis 74LS04.............................................................
Diagram Logis 74LS08.............................................................
Diagram Logis 74LS21.............................................................
Diagram Logis 74LS32.............................................................
Diagram logis 74LS27..............................................................
Optocupler.................................................................................
Gambaran Kerja Relay...............................................................
Cara Kerja Sistem Switch pada Timer.......................................
Simbol SCR...............................................................................
Rangkaian Timer dan Switch digital..........................................
Status Standby Timer.................................................................
Power Supply.............................................................................
Diagram Rangkaian Power Supply CT 12V..............................
Diagram Rangkaian Power Supply +5V....................................
Rangkaian Pengatur Kecepatan Motor......................................
Rangkaian Pengatur Bukaan Gas..............................................
Lambang-Lambang Dioda.........................................................
Lambang-Lambang Kapasitor...................................................
Lambang-Lambang Gerbang Logika.........................................
Lambang-Lambang Pengkabelan..............................................
Lambang-Lambang Sensor........................................................

Hal
8
8
10
11
12
13
17
19
20
21
26
30
35
37
39
39
40
40
41
41
42
43
43
44
44
45
47
48
49
69
70
71
71
71
72
72
73
73
74
75
75

Universitas Sumatera Utara

No.
42.
43.
44.
45.

Lambang-Lambang Resistor......................................................
Lambang-Lambang Pengukuran................................................
Lambang-Lambang Transistor..................................................
Lambang-Lambang Sirkuit Power.............................................

Hal
76
77
77
78

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Hal
Hitungan Matematis Perbandingan Biaya Produksi Dodol
Secara Manual dan Mekanis......................................................
Gambaran Kerja Sistem Pengaduk............................................
Penetapan Nilai Referensi.........................................................
Diagram Alir Penelitian.............................................................
Brainstroming Perancangan Sistem Kendali.............................
Dokumentasi Penelitian.............................................................
Datasheet Komponen-Komponen.............................................

62
65
66
67
68
69
79

PENDAHULUAN

Universitas Sumatera Utara

Latar Belakang
Sebagai makanan tradisional, dodol telah mampu membuat industri kecil
menengah (IKM) berkembang pesat dan membangun ekonomi kerakyatan.
Produksi dodol skala rumah tangga sudah lama dimulai di Sumatera Utara.
Terhitung sejak tahun 1975, para pendatang dari Tanjung Balai memperkenalkan
dodol pada penduduk di Desa Bengkel, Serdang Bedagai yang sampai sekarang
telah berkembang menjadi ratusan industri kecil dan menengah. Lewat IKM
inilah, kemandirian rakyat terbangun dan menyediakan lapangan kerja bagi
ratusan angkatan kerja.
Namun, campur tangan teknologi pada industri dodol terbilang sangat
minim. Proses produksinya

hampir tidak

berubah sejak pertama kali

diperkenalkan hingga saat ini. Keadaan ini menyulitkan para produsen dalam
berekspansi. Keterbatasan umur dodol dan kuantitas produksi menjadi masalah
utama dalam industri dodol. Ditambah sulitnya bahan baku dan mahalnya upah
tenaga kerja semakin menyulitkan produsen untuk mempertahankan usahanya.
Dengan adanya alat pengaduk dodol, diharapkan dapat mengurangi beban
produsen dalam hal upah tenaga kerja dan bahan bakar. Jika dalam satu hari, upah
tenaga kerja adalah Rp 20.000,- ditambah biaya bahan bakar berupa kayu bakar
yang jika dirupiahkan sebesar Rp 1.200,- yang artinya dalam sekali produksi
pengusaha harus menghabiskan uang rata-rata sebanyak Rp 22.000,- untuk upah
tenaga kerja dan biaya bahan bakar. Dengan menggunakan alat pengaduk dodol,

Universitas Sumatera Utara

biaya rata-rata bahan bakar dan pengadukan untuk sekali produksi dodol berkisar
antara Rp 16.000,- (rincian perhitungan terlampir).
Alat pengaduk yang ada saat ini masih belum sempurna. Banyak
kelemahan-kelemahan yang berpotensi mengurangi nilai ekonomis dari alat yang
dapat berimbas pada efisiensi dan efektifitas aktivitas produksi dodol. Kelemahankelemahan yang ada antara lain, perlu adanya penyesuaian putaran pengaduk saat
pertama kali mengaduk adonan agar adonan yang masih cair tersebut tidak
tumpah, distribusi api yang kurang merata menyebabkab pemborosan gas dan
lama matang, bentuk pisau pengaduk yang belum dapat membalik adonan secara
sempurna, serta konstruksi alat yang kurang kokoh.
Untuk mengatasi salah satu kelemahan dari alat pengaduk dodol, yaitu
penyesuaian putaran pengaduk dan distribusi api dapat dilakukan dengan
membuat suatu sistem kendali yang berbasis digital. Rangkaian digital
memungkinkan pengendalian putaran motor AC dan katup gas. Digitalisasi alat
pengaduk akan memudahkan pengguna, karena pengguna cukup menyampurkan
bahan baku pembuatan dodol dan menekan tombol “mulai” kemudian alat akan
bekerja secara otomatis sesuai nilai referensi yang didapat dari penelitian.
Berdasarkan hal diatas, penulis berusaha untuk merancang simulasi
rangkaian digital untuk alat pengadu. Diharapkan dengan perancangan simulasi
kendali putaran pengaduk dan besaran api menggunakan rangkaian digital,
mampu memberi informasi kelemahan kemampuan alat dalam menyesuaikan
kebutuhan kecepatan putaran dan distribusi api dari alat pengaduk dodol yang
telah ada saat ini.

Universitas Sumatera Utara

Tujuan Penelitian
Untuk merancang simulasi kendali putaran pengaduk dan besaran api
dengan menggunakan rangkaian digital.

Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian
Departeman Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera
Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai alat pengaduk dodol mekanis.
Hipotesa Penelitian
Adapun hipotesis penelitian ini adalah :
1. Adanya pengaruh efektifitas dan efisiensi produksi dengan pengendalian
kecepatan putaran motor pengaduk. Dikondisikan dengan simulasi.
2. Adanya pengaruh efektifitas, efisiensi, dan kualitas produksi dodol dengan
pengendalian besaran api. Dikondisikan dalam simulasi.

TINJAUAN PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

Sistem Digital
Sistem digital menggunakan kombinasi-kombinasi BENAR & SALAH
untuk

menyelesaikan

masalah,

sehingga

disebut

juga

logika-logika

kombinasional. Dengan sistem digital dapat digunakan langkah-langkah berpikir
logis atau keputusan-keputusan masa lalu (memory) untuk menyelesaikan
masalah. Sistem digital sering disebut juga sebagai logika-logika sekuensial
(terurut). Sistem digital terdiri dari beberapa rangkaian digital/ logika, komponen
elektronika, dan elemen gerbang logika untuk suatu tujuan pengalihan tenaga/
energi (Soedarto, 1992).
Rangkaian Digital
Rangkaian Digital/ Rangkaian Logika adalah kesatuan dari komponenkomponen elektronika pasif dan aktif yang membentuk suatu fungsi pemrosesan
sinyal digital. Komponen pasif dan aktif itu membentuk elemen logika. Bentuk
elemen logika terkecil adalah gerbang logika (Logic Gates). Gerbang logika
adalah kesatuan dari komponen elektronika pasif dan aktif yang dapat melakukan
operasi AND, OR, NOT (Ibrahim, 1996).
Rangkaian digital merupakan rangkaian elektronik yang melakukan
pemrosesan sinyal yang bersifat diskrit, yakni sinyal yang nilainya dalam dua
keadaan saja, rendah atau tinggi (Muchlas, 2006).
Rangkaian diskrit merupakan rangkaian elektronik yang komponenkomponennya terletak pada papan rangkaian (PCB – Printed Circuit Board),

Universitas Sumatera Utara

hubungan antar komponen dilakukan melalui konduktor. Setiap komponen berdiri
sendiri, sehingga komponen yang rusak dapat langsung diganti tanpa mengganggu
kinerja komponen lain.
Perbedaan Rangkaian Digital dan Sistem Digital
Rangkaian Digital
1. Bagian-bagiannya terdiri atas beberapa gerbang logika
2. Outputnya merupakan fungsi pemrosesan sinyal digital
3. Input dan Outputnya berupa sinyal digital
Sistem Digital
1. Bagian-bagiannya terdiri atas beberapa rangkaian digital,gerbang logika,
& komponen lainnya
2. Outputnya merupakan fungsi pengalihan tenaga
3. Input dan Outputnya berupa suatu tenaga/ energi

Integrated Circuit (IC)
Integrated Circuit (IC) mengkombinasikan tiga komponen elektronik
(dioda, resistor, transistor) dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari
pasir kuarsa. IC merupakan komponen semi-konduktor yang didalamnya memuat
puluhan, ratusan, bahkan ribuan atau lebih komponen dasar elektronik yang terdiri
dari sejumlah komponen resistor, transistor, dioda, dan komponen semi-konduktor
yang lain.
Komponen-komponen yang ada di dalam IC membentuk suatu sub-sistem
terintegrasi (rangkaian terpadu) yang bekerja untuk suatu keperluan tertentu,

Universitas Sumatera Utara

namun tidak tertutup kemungkinan dipergunakan untuk tujuan yang lain. Setiap
jenis IC didisain untuk keperluan khusus, sehingga setiap IC akan memiliki
rangkaian internal yang beragam (Hertz Electronic Institute, 2010)

Bit (Binary Digit)
Bit adalah unit terkecil dalam penyimpanan dan komunikasi informasi
dalam teori komputasi dan informasi digital. Bit, sebagai sebuah satuan, adalah
jumlah informasi yang dapat dibawa oleh dua pilihan yang mempunyai
kemungkinan yang sama. Bit melambangkan kapasitas dari sebuah digit biner.
Dalam komputer, bit ditetapkan sebagai variabel kuantitas yang memiliki dua nilai
kemungkinan. Dua nilai kemungkinan ini kemudian dinotasikan dalam angka
numerikal 0 dan 1. Dua nilai kemungkinan tersebut juga bisa ditafsirkan sebagai
nilai logika (true/false,yes/no), simbol aljabar (+/-), kondisi ke-aktif-an (on/off),
atau lainnya (Ibrahim, 1996).
Byte (bita)
Byte adalah satuan dari penyimpanan data dalam komputer (cluster, track,
sector, byte, bit). Satu byte terdiri dari delapan bit (octet). Setiap sector
menyimpan data sebesar 512 byte. Setiap track menyimpan 100.000 byte. Dan
satu cluster menyimpan 64 track.

Trigger NE555

Universitas Sumatera Utara

Trigger NE555 adalah sebuah sirkuit pewaktu monolitik yang mampu
mengontrol waktu jeda dengan sangat stabil.
NE555 akan menghasilkan gelombang (osilasi) atau waktu jeda yang
diatur secara tepat oleh satu kapasitor dan resistor eksternal. Dengan NE555,
pengaturan waktu per milidetik hingga jam dapat dilaksanakan dengan tepat,
sehingga

timing

dari

suatu

proses

dapat

ditentukan

dengan

akurat

(STMicroelectronics, 2007).
Flip-Flop
Flip-flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan
satu bit secara semi-permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau
mengganti isi dari bit yang disimpan. Prinsip dasar dari flip-flop adalah suatu
komponen elektronika dasar seperti transistor, resistor dan dioda yang dirangkai
menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara sekuensial (berurut). Flipflop mempunyai dua keluaran, yang satu merupakan komplemen dari yang
lainnya.
Rangkaian logika berurut dibedakan atas dua jenis, yaitu serempak
(syncrhonous) dan tak serempak (asynchronous). Dalam rangkaian serempak,
perubahan keadaan keluaran hanya terjadi pada saat-saat yang ditentukan saja.
Walaupun masukan berubah diantara selang waktu yang ditentukan itu, keluaran
dari rangkaian tidak akan berubah. Sedangkan pada rangkaian tidak serempak,
keluarannya berubah menurut perubahan masukannya dan keluaran itu dapat
berubah setiap saat masukan berubah. Umumnya, rangkaian tak serempak
menggunakan unsur tundaan waktu pada lintasan umpan baliknya.

Universitas Sumatera Utara

Dilihat dari cara informasi disimpan, flip-flop dibedakan menjadi empat
jenis, yaitu flip-flop RS (Reset-set), JK (master-slave), D (delay), dan T (Toggle/
Pasak). Pada skripsi ini, yang digunakan adalah flip-flop JK (master-slave).
Flip-flop JK diberi nama berdasarkan nama masukannya, yaitu J dan K.
Flip-flop ini mengatasi kelemahan flip-flop RS yang tidak mengizinkan
pemberian masukan R=S=1, dengan meng-AND-kan masukan dari luar dengan
keluaran seperti yang dilakukan oleh flip-flop T. Pada flip-flop JK, input
merupakan satu-satunya masukan sedangkan keluarannya tetap dua. Jika keadaan
keluaran flip-flop 0, maka setelah adanya sinyal pemicu keadaan berikutnya
menjadi 1, dan bila keadaan keluarannya 1 maka setelah ada pemicu keadaannya
akan menjadi 0.

Gambar 1. Rangkaian Dasar Flip-Flop JK

Gambar 2. Flip-Flop JK jika ditabuh

Universitas Sumatera Utara

Rangkaian Pencacah
Rangkaian pencacah (counter) merupakan rangkaian sederhana dan sangat
umum pemakaiannya dalam sistem digital. Pada counter terdapat sekelompok
flip-flop disusun sedemikian rupa, sehingga menunjukan cacah pulsa total yang
diumpakan sebagai masukan yang keadaannya berubah sesuai aturan/ urutan yang
ditentukan.

Flip-flop

digunakan

sebagai

pembagi

biner.

Counter

jika

diumpamakan adalah gir pembanding seperti yang ada pada sistem analog,
dimana perbedaan diameter akan menghasilkan radian yang berbeda pada gir yang
lain (Tarigan, 2001).
Setiap flip-flop dalam rangkaian pencacah harganya berubah menurut
aturan/ urutan yang ditentukan. Harga maksimum yang dicapai oleh satu pencacah
ditentukan oleh cacah flip-flop yang membentuk rangkaiannya. Untuk pencacah 3
bit, harga maksimum yang dapat dicapai adalah 7 yang tejadi pada saat
keseluruhan flip-flop berkeadaan 1 (0111), sedangkan untuk pencacah dengan 4
flip-flop, harga maksimum yang diperoleh adalah 15 (1111), dan seterusnya.

Universitas Sumatera Utara

Satu ketukan
1

0

1
0
Pencacah dua ketukan

1

0
Pencacah empat ketukan

Gambar 3. Gambaran Tentang Pencacahan Gelombang
Penguat Op-Amp
Penguat operasional atau op-amp (dari kata Operational Amplifier) adalah
penguat deferensial dengan dua masukan dan satu keluaran yang mempunyai
penguatan tegangan yang sangat tinggi, yaitu dengan orde 105. Dengan penguatan
yang tinggi ini, op-amp lebih banyak digunakan daripada penguat transistor.
Op-amp dibuat dalam bentuk rangkaian yang sudah didisain dalam IC (integrated
circuit). Pemakaian op-amp meliputi bidang elektronika audio, pengatur tegangan,
dan lainnya.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4. Lambang penguat op-amp

Aljabar Boole dan Bilangan Biner
Pada aljabar Boole digunakan dua konstanta yaitu logika “0” dan logika
“1”. Dua konstanta tersebut bila diterapkan pada rangkaian logika (logic circuit)
akan berupa taraf tegangan (voltage level), dimana logika “1” menyatakan taraf
tegangan tinggi (High) dan logika “0” menyatakan taraf tegangan rendah (Low)
(Tarigan, 2001).
Sistem bilangan biner mempunyai harga dua macam simbol angka, yaitu 0
dan 1, sehingga bilangan biner memiliki radik paling kecil : r =2. Dengan
menyusun digit-digit 0 dan 1 sesuai kaidah yang berlaku, maka akan dapat
berhitung seperti bilangan desimal. Keuntungannya., digit 0 dan 1 dapat
diwujudkan oleh besaran elektris yaitu tegangan (voltage), sehingga nantinya akan
dengan mudah mengetahui nilai elektris dari suatu bilangan desimal biasa, bahkan
juga kata-kata yang berupa perintah ataupun informasi, setelah semuanya disandi
dalam bilangan biner tersebut.

Universitas Sumatera Utara

Hal tersebut dilakukan mesin-mesin logika yang bekerja dengan informasi
atau data numerik yang dinyatakan dalam bentuk digital. Dalam besaran listrik,
digit 0 berarti tidak ada tegangan (sebenarnya ada, namun kecil, berkisar antara
0 – 2,4 Volt), sedangkan digit 1 berarti ada tegangan (2,4 Volt – 5 Volt). Pada
rangkaian digital, nilai 0 dan 1 yang masuk ke trigger akan menghasilkan impuls
yang kemudian akan dicacah oleh counter menjadi suatu kombinasi High/Low
sebagai perintah operasi tertentu (Soedarto, 1992).
Pada sistem sandi dengan panjang sandi bervariasi terdapat ketentuan
dimana kombinasi biner dari sebuah sandi tidak boleh digunakan lagi sebagai
bit-bit awal pada sandi yang lain. Ketentuan ini untuk memudahkan pemisahan
(pendeteksian batas) antar sandi.
Tabel 1. Representasi Besaran Digital
Level Logika 0

Level Logika 1

Tegangan listrik 0 – 0,8 Volt

Tegangan listrik 2 – 5 Volt

Titik potensial referensi 0 (ground)

Titik potensial catu daya (+Vcc)

Dioda dengan reverse bias

Dioda dengan forward bias

Transistor dalam keadaan mati (cut off)

Transistor dalam keadaan jenuh (saturated)

Saklar dalam keadaan terbuka

Saklar dalam keadaan tertutup

Lampu atau LED dalam keadaan padam

Lampu atau LED dalam keadaan menyala

(Sumber : Tarigan, 2001)

1
waktu
0
sisi naik (High)

sisi turun (Low)

Gambar 5. Bentuk dasar gelombang sinyal digital
Gerbang Logika

Universitas Sumatera Utara

Gerbang logika adalah piranti dua keadaan, yaitu mempunyai keluaran dua
keadaan, keluaran dengan nol volt yang menyatakan logika “0” (atau rendah) dan
keluaran dengan tegangan tetap yang menyatakan logika “1” (atau tinggi).
Gerbang logika dapat mempunyai salah satu dari dua keadaan logika yaitu 0 atau
1 (Ibrahim, 1996).
Gerbang AND
Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua
masukan mempunyai logika 1, jika tidak, maka akan dihasilkan logika 0. berikut
adalah tabel kebenaran dari gerbang AND :
Tabel 2. Tabel kebenaran gerbang AND tiga masukan
Masukan
A
0
0
0
0
1
1
1
1

B
0
0
1
1
0
0
1
1

Keluaran
F
0
0
0
0
0
0
0
1

C
0
1
0
1
0
1
0
1

(Sumber : Tarigan, 2001)

Gambar 6. Gerbang AND tiga masukan

Universitas Sumatera Utara

Gerbang NAND
Gerbang NAND akan mempunyai keluaran 0 bila semua masukan pada
logika 1. sebaliknya, jika ada sebuah logika 0 pada sembarang masukan pada
gerbang NAND, maka keluarannya akan bernilai 1. Kata NAND merupakan
kependekan dari NOT-AND yang merupakan ingkaran dari AND (Ibrahim, 1996).
Gerbang OR
Gerbang OR akan memberi keluaran 1 jika salah satu dari masukannya
pada keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan harus
dalam keadaan 0.
Gerbang NOR
Gerbang NOR akan memberikan keluaran 0 jika salah satu dari
masukannya pada keadaan 1. Jika diinginkan keluaran bernilai 1, maka semua
masukan harus dalam keadaan 0. NOR merupakan singkatan dari NOT-OR, yang
merupakan ingkaran dari OR.
Gerbang NOT
Pintu NOT disebut juga sebagai inverter adalah rangkaian logika yang
berfungsi sebagai “pembalik”. Bila pada rangkaian tersebut dimasukan konstanta
“1”, maka keluarannya (output) adalah konstanta “0”.
Tabel 3. Tabel kebenaran gerbang NOT
Masukan A
0
1

Keluaran F
1
0

(Sumber : Tarigan, 2001)

Universitas Sumatera Utara

Gerbang XOR
Gerbang XOR (exclusive-or) akan memberikan keluaran 1 jika masukanmasukannya mempunyai keadaan yang berbeda. Keluaran pada XOR merupakan
penjumlahan biner dari masukannya.
Gerbang Kombinasi
Sistem logika biasanya melibatkan lebih dari satu gerbang yang
membentuk suatu kombinasi untuk melakukan suatu fungsi tertentu.
Tabel 4. Karakteristik keluaran tiap gerbang
Masukan
A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

AND
0
0
0
1

NAND
1
1
1
0

Keluaran
OR
0
1
1
1

NOR
1
0
0
0

XOR
0
1
1
0

(Sumber : Pratama, L., 2010)

Universitas Sumatera Utara

Tabel 5. Ringkasan jenis-jenis gerbang logika

Lambang dalam rangkaian
Nama

Fungsi
IEC 60617-12

US-Norm

DIN 40700 (sebelum
1976)

GerbangAND
(AND)

Gerbang-OR
(OR)

GerbangNOT
(NOT,
Gerbangkomplemen,
Pembalik
(Inverter))
GerbangNAND
(Not-AND)

GerbangNOR
(Not-OR)

GerbangXOR
(Antivalen,
ExclusiveOR)

Atau

GerbangXNOR
Atau

Tabel
kebenaran

A
0
0
1
1
A
0
0
1
1

B
0
1
0
1
B
0
1
0
1

A
0
1

Y
1
0

A
0
0
1
1
A
0
0
1
1

B
0
1
0
1
B
0
1
0
1

Y
1
1
1
0
Y
1
0
0
0

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

Y
0
1
1
0

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

Y
1
0
0
1

Sumber : wikipedia, 2010

Universitas Sumatera Utara

Y
0
0
0
1
Y
0
1
1
1

Tabel 6. Tabel Binari 4-bit
Q3

Q2

Q1

Q0

Desimal

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

2

0

0

1

1

3

0

1

0

0

4

0

1

0

1

5

0

1

1

0

6

0

1

1

1

7

1

0

0

0

8

1

0

0

1

9

(Sumber : Pratama, L., 2010)

Gambar 7. Susunan Pin IC SN 74LS93

Universitas Sumatera Utara

Simulasi

Simulasi adalah suatu proses peniruan dari sesuatu yang nyata beserta
keadaan sekelilingnya (state of affairs). Aksi melakukan simulasi ini secara umum
menggambarkan sifat-sifat karakteristik kunci dari kelakuan sistem fisik atau
sistem abstrak tertentu.

Simulasi atau pemodelan sistem fisik digunakan untuk menunjukkan efek
nyata, akhir kondisi alternatif, dan program tindakan. Hal kunci dalam simulasi
adalah akuisisi sumber informasi yang valid tentang pemilihan karakteristik kunci
yang relevan dan perilaku, penggunaan menyederhanakan perkiraan dan asumsi
serta kesetiaan dan validitas hasil simulasi (Millman, Jacob, 1979)

Arus Bolak-Balik (Alternating Current)

Arus bolak-balik (AC atau alternating current) adalah arus listrik dimana
besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus
searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu.

Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk
gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang
paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk
gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga
(triangular wave)

atau bentuk gelombang

segi empat

(square

wave)

(Wikipedia, 2010)

Universitas Sumatera Utara

Gambar 8. Bentuk Gelombang Arus Bolak-Balik

Arus Searah (Direct Current)

Arus searah (direct current atau DC) adalah aliran elektron dari suatu titik
yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya lebih
rendah. Sumber arus listrik searah biasanya adalah baterai (termasuk aki dan
Elemen Volta) dan panel surya. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah
konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir pada semi-konduktor,
isolator, dan ruang hampa udara (Wikipedia, 2010)

Transformator

Pada sistem digital, kesesuaian besar tegangan kerja menjadi hal yang
penting karena penggunaan bilangan biner yang menginfromasikan perintah
dalam kondisi High dan Low menjadi informasi tentang voltase yang digunakan.
Oleh karena itu, diperlukan power supply untuk mengubah arus bolak-balik (AC)
menjadi arus searah (DC). Komponen utama pada power supply adalah
transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan.

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau
menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen

Universitas Sumatera Utara

pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan
kedua (sekunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi
untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan (prihono, 2009)

Gambar 9. Bagian-Bagian Transformator

Transformator menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. Radiasi
elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang
berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke
tempat yang lain. Tegangan masuk bolak-balik yang membentangi kumparan
primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan
kumparan sekunder. Fluks bolak-balik ini menghasilkan gaya gerak listrik (GGL)
dalam lilitan sekunder untuk kemudian daya pada lilitan primer akan dilimpahkan
ke lilitan sekunder (Hayt, W.H., 2006).

Dioda

Dioda

adalah komponen

aktif

bersaluran

dua.

Dioda

memiliki

dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda
digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya.

Universitas Sumatera Utara

Penyearah (Rectifier)

Prinsip penyearah secara sederhana ditunjukkan pada gambar 10 berikut
ini. Transformator diperlukan untuk menurunkan tegangan C dari jala-jala listrik
pada kumparan primernya menjadi tegangan yang lebih kecil pada kumparan
sekundernya (Digital Electronic, 2010).

Gambar 10. Rangkaian Penyearah Sederhana

Pada rangkaian ini, dioda berperan untuk hanya meneruskan tegangan
positif ke beban rangkaian listrik. Rangkaian ini disebut dengan penyearah
setengah gelombang (half wave). Untuk mendapakan penyearah gelombang penuh
(full wfe) diperlukan transformator center tap (CT).

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatra Utara, dan mulai dilaksanakan pada bulan Mei
2009 sampai dengan bulan Juni 2010.

Bahan dan Alat
Bahan
Adapun bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
Kawat solder
Lem silikon
Kawat kuningan
NE555 (General Purpose Single Bipolar Timers)
TTL SN74LS76 (Dual JK Flip-Flop with Set and Clear)
TTL SN74LS93 (Decode Counter ; Divide by Twelve Counter ; 4-Bit Binary
Counter)
TTL SN74LS47 (BCD to seven segment decoder/ driver)
LED Display Seven Segment (Anoda)
TTL SH74HC125 (Quad 3-State Buffers)
TTL SN74LS08 (Quad Rupple 2-input Positive And-Gates)
TTL SN74LS04 (Hex Inverter)
TTL SN74LS21 (Dual 4-input Positive And-Gates)
TTL SN74LS32 (Quad 2-input Or-Gates)

Universitas Sumatera Utara

TTL SN74LS21 (Dual 4-input And-Gates)
TTL SN 74LS27 (3-input Positive Nor-Gates)
Optocoupler 4N25 (Phototransistor Output With Base Connection)
Transistor DIP D-313 (NPN)
Switch Relay 12V (FK-4098)
Trimpots 10K
LM741 (Single Operational Amplifier)
Transistor DIP C-945 (NPN)
Transistor DIP A-733 (PNP)
Transistor SCR C106DG
Potensiometer 100K (Linear Tapper Potensiometer)
Motor DC 12V 1400RPM
Motor DC 12V 2400RPM
Dioda Zener (1N76 THRU 1N759 ; 0,5A)
LED (Red, Yellow, Blue, Green)
Transistor (300Ω, 1KΩ, 10KΩ, 16KΩ, 270Ω)
IC Regulator 7805 (5V 1A positive Regulator)
IC Regulator 7812 (+12V 1A Positive Regulator)
IC Regulator 7912 (-12V 1A negative Regulator)
Kapasitor (10pF, 100nF, 1000μF, 220μF, 2200μF)
Bridge Rectifier 3A
Transformator CT 18V 3A
DC FAN 12V (0,16A; 0,23A; 0,3A)
Heatsink

Universitas Sumatera Utara

Switch digital
PCB Single-Side Board

Alat
Adapun alat – alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
Solder
Pasta Solder
Desoldering Gun
Keran putar ½”
Motor DC
Gir
Isolasi
Kaca pembesar
Senter
Obeng
Tang
Pinset
Gunting
Baut dan mur
Bor Listrik
Palu

Universitas Sumatera Utara

Metode Penelitian
Kendali Besaran Api
Pada dasarnya, kendali besaran api memanfaatkan rangkaian penjumlah
(C) yang besarannya diambil dari rangkaian referensi (B) berdasarkan pembacaan
sensor (A). Rangkaian referensi berisi informasi tentang pembagian waktu proses
dan kecepatan yang nilainya didapat dari penelitian. Informasi dari rangkaian
referensi tersebut kemudian diproses oleh rangkaian penjumlah, dalam hal ini
digunakan IC op-amp LM741.
Penguat operasional atau op-amp (operational amplifier) adalah penguat
diferensial dengan dua masukan dan satu keluaran yang mempunyai penguatan
tegangan yang sangat tinggi, yaitu dengan orde 105. Dengan penguatan yang
tinggi ini op-amp memiliki kemampuan yang lebih baik daripada penguat
transistor. Penguat op-amp digunakan dalam rangkaian yang sudah didesain
dalam IC (integrated circuit), penguat op-amp juga digunakan sebagai penguat
inverting, non-inverting dan penambah (Azies-tech.com, 2006).
Tegangan yang masuk pada penguat inverting akan selalu memiliki
polaritas yang berlawanan dengan sinyal masukannya. Pada penguat noninverting, tegangan keluaran akan selalu se-fasa dengan tegangan masukannya.
Pada sistem kendali besaran api, yang digunakan adalah penguat penjumlah
tegangan,. Dengan menggunakan rangkaian penguat membalik dasar dan
menambahkan resistor pada masukan lainnya, sehingga tegangan keluaran akan
dibalik dan nilainya sama dengan penjumlahan aljabar dari masing-masing
perkalian tegangan masukan dengan hasil bagi resistor masukan dengan resistor

Universitas Sumatera Utara

umpan-balik yang bersesuaian. Artinya, sistem akan selalu mencari nilai 0. proses
yang berlangsung pada rangkaian penjumlah menjadi dasar bagi sensor untuk
menggerakan motor DC yang kemudian memutar katup gas untuk mendapatkan
besaran api sesuai dengan yang ditetapkan oleh rangkaian referensi.

Gambar 11. Proses kendali besaran api
Berikut model matematika untuk rangkaian penjumlah :
A+B=C=0
AB=+C

Universitas Sumatera Utara

Misalkan nilai A yang masuk adalah + 5 Volt dan nilai B adalah – 5 Volt maka
nilai di C adalah 0. Nilai 0 adalah posisi motor DC berhenti bergerak (Halt).
Jika nilai A yang masuk lebih kecil dari nilai B, maka C bernilai negatif. Artinya
motor DC akan memutar keran searah jarum jam (clockwise).
Jika nilai A yang masuk lebih besar dari nilai B, maka C bernilai positif. Artinya
motor DC akan memutar keran berlawanan arah jarum jam (counter clockwise).
Motor DC akan terus berputar searah atau berlawanan arah jarum jam sampai C
bernilai 0, dimana 0 merupakan besaran api yang dikehendaki rangkaian referensi.
Penempatan kran dan motor DC diperlukan untuk pengembangan fisik mesin.
Penempatan gir juga perbandingan yang gir dan putaran motor DC akan
membantu kelancaran putaran keran gas.

Universitas Sumatera Utara

Kendali Kecepatan Putaran Pengaduk Dodol
Untuk mengatur kecepatan putaran pengaduk dodol digunakan trigger
NE555. Trigger NE555 mampu menghasilkan jeda waktu (time delay) atau osilasi
akurat yang dapat dikontrol dengan sangat baik oleh sirkuit pewaktu monolitik
yang terdapat pada NE555. Frekuensi yang dihasilkan oleh trigger akan
dikumpulkan oleh counter 4 bit
Pada tiap counter terdapat dua seksi yang kemudian tiap seksi tersebut
dibagi lagi menjadi dua, lima, enam atau delapan seksi yang tiap seksinya akan
menerima input High atau Low. Counter kemudian akan membaginya sesuai
pembagian waktu yang dikehendaki. Selanjutnya counter akan menghasilkan
kombinasi digital berupa 1 (tinggi) dan 0 (rendah) pada setiap pin-nya. Dalam
counter juga terdapat flip-flop yang digunakan sebagai unsur pengingat (memory)
yang menyimpan satu bit binari informasi logika dari kombinasi sebelumnya yang
digunakan untuk me-reset counter selanjutnya dalam menghasilkan kombinasi
digital.
Kombinasi digital kemudian akan dilanjutkan ke gerbang logika.. Gerbang
logika akan mengumpulkan kombinasi digital yang dihasilkan oleh counter untuk
kemudian dilanjutkan ke flip-flop, dimana flip-flop digunakan sebagai unsur
pengingat (memory) pada rangkaian logika berurut serempak untuk menyimpan
kombinasi logika. Disebut berurut serempak karena perubahan keadaan keluaran
hanya terjadi pada saat-saat yang ditentukan, keluaran daripada rangkaian itu tidak
akan berubah walaupun masukan berubah diantara selang waktu yang telah
ditentukan (Tarigan, 2001).

Universitas Sumatera Utara

Setiap gerbagng logika akan menghasilkan output sinyal bernilai High
sesuai dengan batasan waktu yang ditetapkan. Kondisi High ini akan diteruskan
ke transistor SCR C106DG. Transistor SCR pada rangkaian ini digunakan sebagai
switch digital yang dapat memutus dan meneruskan arus.
Saat kaki Gate dari transistor diberi sinyal High, anoda dan katoda akan
terhubung dan arus dialirkan dengan ditandai berpendarnya LED. Logika High
dari transistor SCR akan diteruskan ke rangkaian pengatur kecepatan motor.
Optocoupler berfungsi sebagai sensor pemutus dan penghubung. Saat arus
diberikan pada kaki anoda, anoda dan katoda terhubung yang menyebabkan ruang
uji photo transistor ter-emisi dan meneruskan arus. Arus dari optocoupler akan
dikuatkan dengan transistor DIP D-313. setelah dikuatkan, arus akan diteruskan
pada switch relay. Kondisi switch relay yang diberi arus akan membuat saklar
berada pada kondisi normaly open. Kondisi ini arus akan diteruskan untuk
menggerakkan motor DC yang putarannya sudah disesuaikan menggunakan
trimpots sesuai dengan nilai referensi yang dikehendaki.
Saat sudah tidak ada logika lagi yang berlaku pada timer, timer akan direset oleh IC TTL 74LS76. fungsi reset oleh IC 74LS76 digunakan untuk mengclear-kan atau membersihkan sisa logika yang masih tersisa pada counter,
sehingga tidak mengacaukan proses selanjutnya.

Universitas Sumater