PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL MODUL 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

MODUL 4

KONTROL AQUAPONIK SELEDRI DAN IKAN LELE

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. Prosedur Percobaan
2. Hardware
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
4. Flowchart
5. Video Demo
6. Download File

1. Pendahuluan[Kembali]

Dapur adalah tempat yang digunakan untuk memasak.Dapur sering digunakan agar bisa memenuhi kebutuhan sehari hari. namun, dapur sering kali menjadi tempat terjadinya kecelakaan .Salah satu penyebab utama adalah atau meninggalkan masakan yang sedang diproses. Hal ini berpotensi menyebabkan masakan gosong, asap berlebihan, hingga kebakaran.. Dalam situasi darurat, pengguna mungkin panik atau tidak mampu mengambil tindakan cepat, seperti mematikan aliran gas secara manual.  

Proyek "Kontrol Keamanan Dapur" bertujuan untuk mengatasi risiko kebakaran dan kecelakaan yang signifikan di lingkungan rumah tangga dan komersial yang bersumber dari aktivitas memasak. Dapur adalah pusat aktivitas harian, tetapi juga merupakan lokasi utama insiden, terutama yang melibatkan kompor, peralatan listrik, dan kelalaian manusia. Data statistik menunjukkan bahwa kebakaran rumah tangga seringkali dimulai di dapur, disebabkan oleh minyak panas, benda mudah terbakar yang terlalu dekat dengan sumber panas, atau kompor yang dibiarkan menyala tanpa pengawasan. 

Perancangan kontrol keamanan menggunakan satu sensor analog dan dua sensor digital yang akan mengontrol suhu dan memantau kondisi ruangan dengan menggunakan sensor lm35 untuk pengontrol suhu di dalam dapur tersebut dan ada kran air yang digunakan untuk mencegah kebakaran lebih lanjur dan ada juga buzzer yang digunakan sebagai alarm untuk peringatan untuk kondisi darurat tersebut. Selanjutnya ada sensor MQ-2 dan MQ-6 yang dimana untuk sensor MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi asap, sensor ini tehubung dengan sensor lm35 sebagai pendeteksi kebakaran. Untuk sesnor MQ-6, berfungsi sebagai pendeteksi gas LPG jika sensor MQ-6 mendeteksi adanya gas, maka tabung LPG tersebut sudah bocor.

 2. Tujuan[Kembali]

Tujuan dari proyek kontrol keamanan dapur ini adalah:

1. Merancang dan mengembangkan kontrol keamanan dapur  menggunakan sensor analog
2. Membangun sistem pendeteksi kebakaran menggunakan sensor LM35 dan MQ-2
3. menerapkan sistem pendeteksi kebocoran gas menggunakan sensor MQ-6
4. Menerapkan sistem kontrol otomatis terhadap hydran box/kran air dan katup gas dengan menggunakan buzzer
5. merangkai rangkaian agar bisa di aplikasikan ke sebuat prototipe nyata
6. Menampilkan informasi kondisi darurat melalui seven segment

3. Alat dan Bahan [Kembali] 

   1. Breadboard

   2. Jumper

   3. Power Supply 5V

   4. Potensiometer 1k Ohm

Potensiometer berfungsi sebagai resistor yang dapat disesuaikan dalam rangkaian, menemukan penerapannya dalam berbagai skenario seperti kontrol volume pada amplifier, penyesuaian kecerahan dalam sistem pencahayaan, dan masih banyak lagi. Meskipun menyerupai resistor, potensiometer menawarkan fitur yang unik. Tidak seperti resistor dengan nilai resistansi tetap, potensiometer memungkinkan penyesuaian nilai resistansi.

   5. LM35

Sensor LM35 adalah sensor suhu analog yang digunakan untuk mengukur temperatur dalam satuan derajat Celcius (°C). Sensor ini termasuk dalam keluarga IC linear temperature sensor, yang berarti keluaran tegangannya berbanding lurus (linear) dengan suhu yang diukur

   6. IC 7432

IC 7432 berfungsi untuk melakukan operasi logika OR, yaitu menghasilkan output HIGH (1) jika salah satu atau kedua input bernilai HIGH (1).

   7. Seven segment

7 segmen (seven segment display) adalah komponen elektronik penampil angka (display numeric) yang terdiri dari tujuh buah LED (Light Emitting Diode) yang disusun dalam bentuk angka “8”.
Setiap LED disebut segmen, diberi label dari a sampai g, dan dapat menyala secara terpisah atau bersamaan untuk menampilkan angka 0–9 serta beberapa huruf tertentu (seperti A, b, C, d, E, F). 

   8. IC LM358

IC LM358 adalah op-amp (operational amplifier) yang berisi dua penguat operasional independen dalam satu kemasan. IC ini dirancang untuk bekerja menggunakan sumber daya tunggal (single power supply) atau ganda (dual power supply), sehingga sangat fleksibel digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika seperti:

• penguat sinyal sensor,

• pembanding (comparator),

• filter aktif,

• rangkaian kontrol otomatis, dan sebagainya.

LM358 banyak digunakan karena:

• konsumsi arusnya rendah,

• dapat bekerja dengan tegangan rendah,

• dan memiliki harga yang murah serta mudah didapat.

   9. IC 74193

IC 74193 adalah sebuah counter (penghitung) 4-bit (kemampuan menghitung dari 0 sampai 15 dalam biner) yang dapat menghitung naik (up) maupun turun (down) secara sinkron (synchronous).  

   11. IC 7447

IC 7447 adalah BCD to 7-segment decoder/driver, yaitu rangkaian logika TTL yang berfungsi untuk mengubah kode BCD (Binary Coded Decimal) menjadi sinyal untuk menyalakan tampilan 7-segmen (seven-segment display), khususnya tipe common anode (CA). IC ini bekerja dengan mengonversi kode biner (BCD) menjadi pola angka desimal (0–9) pada display 7-segmen common anode.mempermudah antarmuka antara rangkaian digital (misalnya counter 74193) dan tampilan angka.Dapat dihubungkan langsung ke display LED 7-segmen (melalui resistor pembatas arus).

   12. IC 7486

IC 7486 adalah rangkaian logika TTL (Transistor-Transistor Logic) yang berisi empat gerbang XOR (Exclusive OR) berinput dua. Karena berisi empat gerbang dalam satu kemasan, IC ini juga sering disebut Quad 2-input XOR gate. Gerbang XOR (Exclusive OR) akan menghasilkan logika HIGH (1) jika hanya salah satu dari kedua input bernilai HIGH, dan menghasilkan logika LOW (0) jika kedua input sama (baik 0-0 atau 1-1). 

   13. IC 1N4007

1N4007 adalah sebuah dioda penyearah silikon (silicon rectifier diode) serbaguna yang sangat umum digunakan dalam rangkaian elektronik. Fungsi utamanya adalah untuk menyearahkan arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC), yang merupakan proses penting dalam catu daya (power supply) dan berbagai aplikasi lainnya.  

1N4007 adalah dioda pertemuan PN (PN junction diode). Karakteristik utama dioda adalah konduktivitas searah, yang berarti dioda hanya mengizinkan arus listrik mengalir dalam satu arah (dari Anoda ke Katoda) dan memblokir aliran arus dalam arah sebaliknya.Dalam rangkaian penyearah (seperti penyearah setengah gelombang atau penyearah jembatan), dioda ini memotong bagian negatif dari gelombang AC, mengubahnya menjadi arus DC berdenyut (pulsating DC). Arus DC ini kemudian biasanya diratakan dengan kapasitor untuk menghasilkan tegangan DC yang lebih stabil.

 14. Sensor gas MQ-2

Sensor MQ-2 adalah sensor gas semi-konduktor yang dirancang untuk mendeteksi berbagai jenis gas yang mudah terbakar (flammable gas) dan asap (smoke) di udara. Sensor ini sangat populer dalam proyek-proyek elektronik dan sistem keamanan karena harganya yang terjangkau dan sensitivitasnya yang luas.

Sensor ini sangat sensitif terhadap:

• LPG (Liquid Petroleum Gas)
• Propana (C3​H8​)
• Metana (CH4​) - Komponen utama gas alam
• Hidrogen (H2​)
• Alkohol/Etanol
• Asap (Smoke) 

 15. Sensor gas MQ-6

Sensor MQ-6 adalah sensor gas semi-konduktor yang dirancang secara spesifik untuk mendeteksi keberadaan LPG (Liquid Petroleum Gas) dan Butana/Propana. Sensor ini sangat umum digunakan sebagai komponen utama dalam sistem deteksi kebocoran gas domestik (di rumah tangga) dan industri.

 16. BD139

Transistor NPN BD139 adalah jenis transistor daya bipolar (BJT) dengan polaritas NPN (Negatif-Positif-Negatif) yang banyak digunakan sebagai saklar dan penguat daya menengah dalam berbagai rangkaian elektronik. Transistor ini sering dikemas dalam bentuk plastik TO-126 atau SOT-32, yang memungkinkan disipasi daya yang cukup baik.

 17. Buzzer

Buzzer adalah komponen elektronik yang digunakan untuk menghasilkan suara atau bip. Ini adalah perangkat output yang mengubah sinyal listrik menjadi suara. Buzzer sering digunakan dalam perangkat rumah tangga, jam alarm, komputer, dan banyak perangkat elektronik lainnya sebagai cara untuk memberikan indikasi audio kepada pengguna.

Prinsip Kerja:

Buzzer bekerja berdasarkan getaran membran logam tipis akibat adanya arus listrik. Saat tegangan diberikan, medan magnet di dalam buzzer berubah dan menyebabkan membran bergetar cepat sehingga menghasilkan suara.

Terdapat dua jenis utama buzzer:

• Buzzer Aktif → Sudah memiliki rangkaian osilator di dalamnya. Cukup diberi tegangan DC (biasanya 5V) untuk menghasilkan bunyi.
• Buzzer Pasif → Tidak memiliki osilator internal, sehingga memerlukan sinyal frekuensi AC atau PWM dari rangkaian eksternal untuk menghasilkan suara.

Kegunaan:

• Indikator alarm atau peringatan.
• Penanda status sistem digital (contohnya output HIGH menghasilkan bunyi).
• Aplikasi mikrokontroler seperti Arduino untuk menghasilkan nada atau bunyi notifikasi.

Konfigurasi Pin:

Spesifikasi:

1. Rated Voltage : 12V 
2. DC Operating Voltage : 4 to 8V 
3. DC Rated Current* : ≤30mA 
4. Sound Output at 10cm* : ≥85dB 
5. Resonant Frequency : 2300 ±300Hz 
6. Tone : Continuous 
7. Operating Temperature : -25°C to +80°C 
8. Storage Temperature : -30°C to +85°C
9. Weight : 2g 

 18. Pompa air 5V

Pompa air adalah alat atau perangkat mekanik yang digunakan untuk memindahkan air dari satu tempat ke tempat lain dengan cara memberikan energi mekanik pada fluida tersebut, sehingga air dapat mengalir dari daerah bertekanan rendah ke daerah bertekanan tinggi. Pompa air bekerja dengan prinsip mengubah energi mekanik menjadi energi tekanan dan kecepatan pada fluida (air) sehingga air dapat mengalir dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi atau dari tekanan rendah ke tekanan tinggi.

Cara Kerja:

• Daya aktif, Saat pompa terhubung ke listrik, motor mulai berputar.
• Putaran impeller, Poros motor memutar impeller untuk menghasilkan gaya sentrifugal.
• Tekanan rendah terbentuk, Gaya sentrifugal menarik air dari sumber melalui pipa hisap.
• Air terdorong keluar, Air bertekanan tinggi keluar lewat pipa keluaran menuju tangki atau saluran.
• Kontrol otomatis, Sensor atau pelampung mengatur pompa agar menyala dan mati sesuai level air.

4. Dasar Teori [Kembali] 

1. Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). 

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:Tabel Warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 10^5 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

2. Sensor gas MQ-2 & MQ-6                                                      

                                                      

Sensor gas MQ adalah sensor kimia tipe semikonduktor yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan dan konsentrasi gas tertentu di udara, terutama gas mudah terbakar, gas berbahaya, dan asap, dengan cara mengubah perubahan resistansi listrik menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca oleh mikrokontroler.

Struktur sensor gas MQ:

Cara kerja:

• Sensor dipanaskan oleh heater internal
• Gas di udara bereaksi dengan permukaan semikonduktor
• Reaksi kimia mengubah resistansi sensor
• Perubahan resistansi menghasilkan sinyal analog (tegangan)
• Tegangan dibaca oleh ADC mikrokontroler

Adapun gas yang dideteksi oleh sensor MQ-2 yaitu:

• LPG (Liquefied Petroleum Gas) → propana & butana
• Metana (CH₄)
• Hidrogen (H₂)
• Alkohol (etanol)
•  Asap (smoke) dari pembakaran

Adapun gas yang dideteksi oleh sensor MQ-6 yaitu:

• LPG (Propana & Butana) → sensitivitas paling tinggi
• Isobutana
• Gas alam (Natural Gas) dalam kadar tertentu

3. SENSOR SUHU LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika  yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

 

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari –55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indikator tampilan catu daya terbelah. IC LM35 dapat dialiri arus 60 μA dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0°C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

 

Spesifikasi

• Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)
• Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C
• 0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)
• Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C
• Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh
• Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer
• Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V
• Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA
• Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam
• Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal
• Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA

Grafik Respon

4. IC 74193

IC 74LS193 adalah sebuah 4-bit binary up/down counter yang dapat menghitung naik (up) maupun menghitung turun (down) secara sinkron. Counter ini termasuk keluarga TTL Low Power Schottky (LS) sehingga memiliki kecepatan tinggi dengan konsumsi daya rendah. IC 74LS193 terdiri dari empat flip-flop master–slave di dalamnya, dilengkapi rangkaian logika pengarah (steering logic) yang memungkinkan operasi hitung naik atau turun berdasarkan sinyal clock yang diberikan. Setiap perubahan hitungan terjadi secara sinkron, yaitu saat terjadi transisi LOW ke HIGH pada pin clock (CPU untuk hitung naik dan CPD untuk hitung turun). Agar counter bekerja dengan benar, ketika salah satu clock aktif, clock yang lainnya harus berada pada level HIGH.

IC ini mendukung fitur parallel load dan master reset yang bekerja secara asinkron. Parallel load memungkinkan memasukkan nilai awal (preset) secara langsung ke dalam counter melalui pin data P0 hingga P3 ketika pin PL berada pada kondisi LOW. Sementara itu, master reset akan menghapus seluruh isi counter dan mengatur seluruh output Q menjadi LOW tanpa menunggu sinyal clock. Selain itu, IC 74LS193 memiliki Terminal Count Up (TCU) dan Terminal Count Down (TCD), yaitu keluaran khusus yang memberikan sinyal ketika counter mencapai nilai maksimum atau minimum. Terminal count ini digunakan untuk melakukan kaskading, sehingga beberapa counter dapat disusun menjadi counter dengan bit yang lebih besar tanpa memerlukan rangkaian logika tambahan.

Sebagai counter biner 4-bit, 74LS193 menghitung dari nilai 0 hingga 15 (MOD-16) dan dapat berubah arah hitungan secara langsung melalui pengaturan clock. Keunggulan lain dari IC ini adalah kemampuannya menghitung pada frekuensi tinggi, mencapai sekitar 40 MHz pada kondisi tipikal. Dengan fitur reset, preset, hitung naik dan turun, serta terminal count yang dirancang untuk kaskading, IC 74LS193 sangat sering digunakan dalam rangkaian digital seperti penghitung pulsa, pembagi frekuensi, rangkaian pembuat waktu, serta rangkaian logika berurutan yang memerlukan perubahan keadaan secara sinkron.

5. IC 7447

IC 74LS47 adalah sebuah BCD to 7-segment decoder/driver yang berfungsi mengubah masukan bilangan BCD (Binary Coded Decimal) menjadi sinyal keluaran yang dapat menyalakan segmen-segmen pada display 7-segmen tipe common anode. IC ini memiliki empat masukan BCD (A0–A3) yang kemudian didekode di dalam IC menggunakan rangkaian gerbang logika sehingga menghasilkan tujuh keluaran (a–g) yang sesuai dengan angka desimal 0 sampai 9. Keluaran IC bersifat open-collector, artinya setiap segmen akan aktif LOW untuk menyalakan LED pada 7-segmen. Karena bersifat open-collector, IC ini mampu mengalirkan arus hingga 24 mA dalam kondisi LOW dan mampu menahan tegangan sampai 15V ketika segmen dalam kondisi OFF.

Selain fungsi utama sebagai dekoder, IC 74LS47 juga memiliki beberapa fitur tambahan seperti lamp test, blanking, dan ripple blanking, yang memungkinkan pengujian semua segmen sekaligus, mematikan tampilan secara keseluruhan, serta menghilangkan angka nol pada tampilan bertingkat (leading zero suppression). Ketika pin lamp test (LT) diberi sinyal LOW, semua segmen akan menyala tanpa memperhatikan nilai yang ada pada input BCD. Pin blanking input (BI/RBO) dapat digunakan untuk mematikan semua segmen dan juga berfungsi sebagai ripple blanking output sehingga dapat dikaskadekan dengan IC 74LS47 lain pada rangkaian display multi-digit.

Dalam penggunaannya, IC 74LS47 banyak diaplikasikan pada sistem penghitung, penunjuk angka digital, jam digital, maupun peralatan elektronika lain yang memerlukan tampilan angka. Dengan keluaran open-collector yang dirancang khusus untuk display common anode serta kemampuannya menghilangkan angka nol yang tidak diperlukan, IC ini menjadi komponen standar dalam rangkaian konversi BCD ke tampilan 7-segmen.

6. IC 7408

IC 74LS08 adalah sebuah rangkaian logika dalam keluarga TTL Low Power Schottky yang berisi empat gerbang AND dua-input (Quad 2-Input AND Gates). Setiap gerbang di dalam IC ini bekerja berdasarkan prinsip logika AND, yaitu menghasilkan keluaran HIGH hanya jika kedua masukan berada pada level HIGH. Jika salah satu atau kedua masukan berada pada kondisi LOW, maka keluaran gerbang akan LOW. Dengan fungsi tersebut, IC 74LS08 banyak digunakan dalam rangkaian digital untuk melakukan operasi logika dasar, pengendalian sinyal, penggabungan kondisi logis, dan implementasi sistem keputusan pada rangkaian digital.

Sebagai bagian dari keluarga LS (Low Power Schottky), IC 74LS08 bekerja pada tegangan suplai 4,75 hingga 5,25 volt dengan konsumsi arus yang rendah dan kecepatan switching yang cukup tinggi. Setiap gerbang di dalam IC memiliki kemampuan mengalirkan arus keluaran hingga 8 mA pada kondisi LOW dan −0,4 mA pada kondisi HIGH. Karakteristik ini memungkinkan IC digunakan pada rangkaian digital yang memerlukan kompatibilitas TTL. Selain itu, waktu propagasi yang cepat, yakni sekitar 10–18 ns tergantung kondisi beban, menjadikan IC ini dapat beroperasi pada frekuensi tinggi.

IC 74LS08 banyak diaplikasikan pada sistem logika kombinasi, rangkaian pengendali counter, pengatur clock, sistem alarm logika, serta berbagai perangkat digital lainnya yang membutuhkan fungsi logika AND. Dengan konfigurasi empat gerbang dalam satu IC, 74LS08 memberikan fleksibilitas tinggi dalam perancangan rangkaian logika digital secara praktis, efisien, dan ekonomis.

7. IC 7432

IC 74LS32 adalah rangkaian logika digital yang berisi empat gerbang OR dengan dua input pada setiap gerbang. Gerbang OR adalah salah satu gerbang dasar dalam logika digital yang akan menghasilkan output HIGH (1) apabila salah satu atau kedua inputnya bernilai HIGH (1). Output hanya akan menjadi LOW (0) jika kedua inputnya LOW (0).

IC ini bekerja pada keluarga TTL (Transistor-Transistor Logic) yang umumnya menggunakan tegangan catu 5 volt. Pada 74LS32, setiap gerbang bekerja secara independen sehingga satu IC dapat digunakan untuk beberapa rangkaian logika sekaligus.

Secara umum, fungsi logika IC 74LS32 mengikuti persamaan:

Y = A + B

di mana tanda “+” berarti operasi OR. Tabel kebenarannya menunjukkan bahwa:

• Jika A = 0 dan B = 0, maka Y = 0
• Jika A = 1 dan B = 0, maka Y = 1
• Jika A = 0 dan B = 1, maka Y = 1
• Jika A = 1 dan B = 1, maka Y = 1

IC ini memiliki 14 pin dengan konfigurasi standar TTL, dan dapat beroperasi pada rentang suhu 0°C hingga 70°C dengan tegangan suplai sekitar 4.75V–5.25V. Karena kecepatan switching-nya yang tinggi, 74LS32 banyak digunakan dalam rangkaian digital seperti sistem kontrol, pengolah data, dan rangkaian pemrosesan logika dasar.

8. IC LM358

LM358 adalah IC yang berisi dua buah penguat operasional (op-amp) dalam satu kemasan yang dapat bekerja menggunakan catu daya tunggal (single supply). Berbeda dengan banyak op-amp klasik yang membutuhkan suplai positif dan negatif, LM358 dapat bekerja hanya dengan satu sumber tegangan mulai dari 3 volt hingga 32 volt, sehingga sangat cocok digunakan pada rangkaian elektronik sederhana seperti sensor, sistem kontrol, dan perangkat portabel.

Keunggulan utama LM358 adalah kemampuannya menerima sinyal input yang mencapai level ground (0 V) tanpa menyebabkan saturasi, serta kemampuannya menghasilkan output yang juga dapat mendekati ground. Hal ini membuat LM358 fleksibel untuk rangkaian sensor berbasis tegangan rendah, seperti sensor arus, tegangan, atau rangkaian pemrosesan sinyal lainnya.

Selain itu, LM358 memiliki konsumsi daya yang rendah, input bias current yang kecil, dan telah dilengkapi perlindungan internal seperti short-circuit protection. Di dalam IC ini terdapat dua tahap penguatan yang sudah di-kompensasi secara internal, sehingga stabil digunakan tanpa membutuhkan kapasitor tambahan untuk kompensasi frekuensi.

Dengan karakteristik tersebut, LM358 banyak digunakan sebagai penguat non-inverting, inverting, buffer, comparator, filter aktif, dan rangkaian osilator. Sifatnya yang stabil, hemat daya, dan mudah diaplikasikan menjadikannya salah satu op-amp yang paling umum digunakan pada berbagai sistem elektronika modern.

9. Seven Segment

Seven segment display YDS-21812AR-N adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menampilkan angka desimal dari 0 sampai 9 dengan menggunakan tujuh segmen LED yang dapat dinyalakan secara kombinasi. Tipe display ini memiliki tinggi digit 0.28 inci (7 mm) dan menggunakan LED berwarna merah berbahan AlInGaP sehingga menghasilkan cahaya dengan intensitas tinggi dan kontras yang baik.

Setiap segmen di dalam display bekerja seperti LED biasa, di mana segmen akan menyala ketika diberikan arus maju (forward current). Display ini juga memiliki satu titik desimal (DP) yang dapat digunakan untuk menampilkan angka berkoma. Komponen ini dirancang memiliki konsumsi daya rendah, sudut pandang lebar, serta tampilan yang jelas sehingga cocok untuk aplikasi penghitung digital, alat ukur, jam digital, dan berbagai perangkat elektronik lainnya.

Seven segment YDS-21812AR-N bekerja pada arus maju tipikal sekitar 10–20 mA per segmen, dengan tegangan maju sekitar 2.1–2.6 volt. Produk ini hanya boleh dioperasikan dengan polaritas maju karena tegangan balik yang terus-menerus dapat merusak LED. Selain itu, display ini memiliki ketahanan suhu yang cukup lebar, yaitu dari -35°C hingga +85°C, sehingga dapat digunakan di berbagai kondisi lingkungan.

Dengan sifatnya yang sederhana, kuat, dan mudah dikendalikan melalui rangkaian driver seperti 74LS47, seven segment ini menjadi pilihan umum dalam sistem digital yang membutuhkan tampilan angka yang terang dan mudah dibaca.

10. Potensiometer

Rotary potentiometer atau potensiometer putar adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi sebagai resistor variabel dengan mekanisme pengaturan melalui putaran poros (shaft). Komponen ini memiliki tiga terminal, di mana dua terminal terhubung ke ujung elemen resistif dan satu terminal lainnya terhubung ke wiper atau kontak geser. Ketika poros diputar, wiper bergerak sepanjang elemen resistif sehingga nilai resistansi antara wiper dan salah satu ujung elemen dapat berubah sesuai sudut putaran. Perubahan resistansi inilah yang digunakan untuk mengatur besaran sinyal listrik dalam berbagai rangkaian.

Prinsip kerja potensiometer didasarkan pada konsep pembagi tegangan. Ketika tegangan DC diberikan pada kedua ujung elemen resistif, wiper akan menghasilkan tegangan keluaran yang besarnya proporsional terhadap posisi geserannya. Jika hanya dua terminal yang digunakan, potensiometer berfungsi sebagai resistor variabel atau rheostat. Namun jika ketiganya digunakan, potensiometer berperan sebagai pembagi tegangan yang dapat menghasilkan nilai tegangan yang dapat diatur secara kontinu.

Rotary potentiometer banyak digunakan sebagai pengatur variabel dalam rangkaian elektronika, seperti pengatur volume audio, kontrol kecerahan lampu, penyesuaian level sinyal input, serta pengaturan parameter pada rangkaian analog. Terdapat beberapa jenis potensiometer putar, seperti tipe single-turn yang hanya memerlukan satu putaran penuh untuk perubahan nilai resistansi, serta tipe multi-turn yang memiliki akurasi lebih tinggi karena memerlukan beberapa putaran untuk mencapai nilai maksimum. Dengan struktur sederhana, kemampuan pengaturan yang fleksibel, dan fungsi yang penting dalam kontrol analog, rotary potentiometer menjadi salah satu komponen dasar yang banyak digunakan pada sistem elektronika.