Aplikasi Aritmetik

BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH SISTEM DIGITAL 2023

Disusun Oleh:

Aine Metasawa Zendrato NIM. 2110951042

Rhakasafiq Qasthalani Renindra NIM. 2110951044

Dosen Pengampu:

Dr. Darwison, S. T., M. T.

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2023

Referensi

Anik K. Maini, 2007, "Digital Electronics: Principles, Devices and Applications", John Wiley&Sons, Ltd

Wijaya W. N., 2006, "Teknik Digital", Erlangga, Jakarta

Roger, L. T., 2005, "Elektronika Digital", Erlangga, Jakarta

Darwison, 2020, Teori, rancangan dan aplikasi sistem digital disertai simulasi dengan Proteus, Andalas University Press

APLIKASI ARITMETIK: SMART OFFICE SECURITY

17 April 2023

[Kembali ke Menu Sebelumnya]

DAFTAR ISI

Daftar Isi

A. Tujuan

B. Dasar Teori

C. Komponen/Alat dan Bahan

D. Prinsip Kerja Rangkaian

E. Gambar Rangkaian

F. Unduh Data Blog

A. Tujuan [Daftar Isi]

Tujuan diadakannya pemaparan bahan presentasi melalui blog yakni sebagai berikut:

- Menyelesaikan tugas mata kuliah Sistem Digital yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison, S. T., M. T. selaku dosen pengampu

- Mendesain dan mensimulasikan rangkaian aritmetik dengan perangkat lunak Proteus

- Menjelaskan dan mengevaluasi rangkaian aritmetik

- Mempelajari dan memahami definisi dan spesifikasi multipliers

B. Komponen/Alat dan Bahan [Daftar Isi]

Untuk mendesain rangkaian ini, maka dibutuhkan perangkat lunak simulasi dan beberapa komponen penyusun, di antaranya:

ALAT

- Proteus Design Suite

- Power Supply

- Ground

- Voltmeter

- Logic Probe

- Baterai

BAHAN

- Switch

- Button

- Buzzer

- Speaker

- Gerbang NOT

- Gerbang OR

- Gerbang AND

- Gerbang XOR

- Motor DC

- Potensiometer

- LED

- Kapasitor Terpolarisasi (Polarized Capacitor)

- D Flip Flop 4013

- Operational Amplifier 1458 dan LM258

- Resistor ERA-3YEB102V

- Relay NTE-R22-5

- Transistor BC547

- Dioda 10A01

- Encoder IC 74LS147

- Decoder IC 7447

- Multiplexer dan Demultiplexer IC 4052

- 4-Bit Full Adder 7483

- MOSFET IRF540

- Seven Segment Common

- Sensor Infra Merah (Infra Red Obstacle Sensor)

- Sensor Kelembaban (Humidity Sensor) HIH-503

- Sensor Sentuh (Touch Sensor)

- Sensor Bunyi (Sound Sensor) SW-420

- Sensor Getaran (Vibration Sensor)

- Sensor Hujan (Rain Sensor)

- Sensor LDR (LDR Sensor)

- Sensor Lengkung (Flex Sensor)

- Sensor Magnet (Magnetic Reed Sensor)

C. Dasar Teori [Daftar Isi]

Full Adder adalah sebuah rangkaian logika kombinasional yang digunakan untuk melakukan operasi penjumlahan pada dua bit masukan (A dan B) dan bit carry masukan (Cin). Full Adder menghasilkan keluaran berupa hasil penjumlahan (Sum) dan carry keluaran (Cout).

Dalam sistem bilangan biner, hanya terdapat dua simbol yaitu 0 dan 1. Setiap digit dalam bilangan biner disebut bit, dan setiap bit mewakili nilai yang berbeda berdasarkan posisinya. Bit paling kanan mewakili nilai 2^0, bit berikutnya mewakili nilai 2^1, dan seterusnya.

Untuk menambahkan dua bilangan biner, setiap bit dari bilangan pertama (A) dan bilangan kedua (B) dijumlahkan. Hasil penjumlahan dari dua bit tersebut akan menjadi bit hasil (Sum) pada keluaran, sedangkan jika hasil penjumlahan dari dua bit tersebut lebih besar dari 1, maka akan menghasilkan carry (Cout) yang akan digunakan sebagai masukan carry pada bit berikutnya.

Berikut adalah tabel kebenaran dari Full Adder dengan tiga masukan (A, B, Cin) dan dua keluaran (Sum, Cout):

A         B         Cin      Sum     Cout

0          0          0          0          0

0          0          1          1          0

0          1          0          1          0

0          1          1          0          1

1          0          0          1          0

1          0          1          0          1

1          1          0          0          1

1          1          1          1          1

Full Adder dapat diimplementasikan menggunakan gerbang logika dasar seperti AND, OR, dan XOR. Ada beberapa cara untuk mengimplementasikan Full Adder, termasuk menggunakan gerbang logika atau menggunakan rangkaian transistor.

Dalam penerapannya, beberapa Full Adder dapat digabungkan untuk membentuk rangkaian logika lebih kompleks seperti penjumlahan bilangan biner dengan lebih dari satu bit.

D. Prinsip Kerja Rangkaian [Daftar Isi]

Langkah-Langkah Percobaan:

1. Buka software Proteus

2. Pilih ‘Run as Administrator’

3. Buka rangkaian

4. Periksa setiap library pada sensor dengan cara klik kanan pada mouse dan pilih ‘Edit Properties’. Jika library belum dimasukkan, pengguna dapat memasukkan secara manual dengan mencari file bertipe .HEX sesuai nama sensornya dan pilih OK.

5. Jalankan rangkaian dengan memilih tombol segitga atau ‘Play’ di sudut kiri bawah

Sistem smart office security memiliki 4 sensor, yaitu sensor flex, sensor magnetic reed switch, sensor bunyi, dan sensor infra merah, serta pengaplikasian aritmetik yang digunakan pada sistem ini adalah full adder. Pada full adder IC 7483, output dari sensor flex dihubungkan ke kaki A3 dan output dari sensor magnetic reed switch dihubungkan ke kaki B3. Jika A3 dan B3 mendapat logika 1, maka S2 dan S3 akan menghasilkan output seluruhnya 0. Hal ini dibuktikan dengan perhitungan sebagai berikut:

Rumus umum full adder > A XOR B XOR C

S2 = (A2 XOR B2) XOR Cin

S2 = (0 XOR 0) XOR 0 (karena A2 dan B2 keduanya 0)

S2 = 0 XOR 0

S2 = 0

S3 = (A3 XOR B3) XOR Cin

S3 = (1 XOR 1) XOR 0 (karena A3 dan B3 keduanya 1)

S3 = 0 XOR 0

S3 = 0

E. Gambar Rangkaian dan Video Simulasi [Daftar Isi]

    - Gambar Rangkaian

        - Video Simulasi

F. Unduh Data Blog [Daftar Isi]

Tautan untuk mengunduh dapat dilihat pada bawah ini dengan cara menekan tulisan berwarna biru:

Utama

Berkas HTML dapat diunduh di sini

Berkas rangkaian dapat diunduh di sini

Berkas video dapat diunduh di sini

Datasheet

Berkas datasheet dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Proteus Design Suite dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Power Supply dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Ground dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Voltmeter dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Logic State dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Logic Probe dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Battery dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Switch dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Button dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Buzzer dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Speaker dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Gerbang NOT dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Gerbang OR dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Gerbang AND dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Gerbang XOR dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Motor DC dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Potensiometer dapat diunduh di sini

Berkas datasheet LED dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Kapasitor Terpolarisasi (Polarized Capacitor) dapat diunduh di sini

Berkas datasheet D Flip Flop 4013 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Operational Amplifier 1458 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Operational Amplifier LM258 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Resistor ERA-3YEB102V dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Relay NTE-R22-5 dapat diunduh di sini 

Berkas datasheet Transistor BC547 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Dioda 10A01 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Encoder IC 74LS147 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Decoder IC 7447 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Multiplexer dan Demultiplexer IC 4052 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet 4-Bit Full Adder 7483 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet MOSFET IRF540 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Seven Segment Common Anode dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Seven Segment Common Cathode dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Infra Merah (Infra Red Obstacle Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Kelembaban (Humidity Sensor) HIH-503 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Sentuh (Touch Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Getaran (Vibration Sensor) SW-420 dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Bunyi (Sound Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Hujan (Rain Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor LDR (LDR Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Lengkung (Flex Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas datasheet Sensor Magnet (Magnetic Reed Sensor) dapat diunduh di sini

Library

Berkas library Sensor Infra Merah (Infra Red Obstacle Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas library Sensor Sentuh (Capacitive Touch Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas library Sensor Bunyi (Sound Sensor) SW-420 dapat diunduh di sini

Berkas library Sensor Getaran (Vibration Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas library Sensor Hujan (Rain Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas library Sensor Lengkung (Flex Sensor) dapat diunduh di sini

Berkas library Sensor Magnet (Magnetic Reed Sensor) dapat diunduh di sini