Code Detektor Pendeteksi Kebocoran Gas

#include   // i2C Conection Library

#include   //Memanggil i2C LCD Library

#define ON 0 // Relay ON

#define OFF 1 //Relay OFF

//Sesuaikan address pada inisialisasi dibawah ini dengan address LCD anda..

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2);

const int     SensorPin = A0;  // Sensor Gas

const int     TestPin = A1;    // Tombol Test

const int     WarningPin = 11; // Lampu Emergency

const int     BuzzerPin = 12; // Active Buzzer

const int     LedPin = 13;    // LED Indicator Sensor

^{float         ppmGas;      // Gas dalam 'ppm'->perkiraan}

^{float         GasPercent;  // Gas dalam 'Percent'}

^{const int     GasMax = 50;  // Persentase Maximal Gas}

void setup() {

pinMode (A1,INPUT_PULLUP); // untuk tombol test

pinMode (11,OUTPUT); digitalWrite (11, OFF); // membuat lampu emergency off

pinMode (12,OUTPUT); // untuk buzzer

pinMode (13,OUTPUT); lcd.begin(); // memulai koneksi i2c dengan LCD

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print(F("Silahkan Masukan"));

lcd.setCursor (0,1);

lcd.print(F("    Gas LPG    "));

delay (2000);lcd.clear();

}

void loop() { 

// untuk membuat program utama dan melakukan pengulangan:

GasPercent = map(analogRead(SensorPin),0,1023,0,100); // untuk mengatur kadar kebocoran gas

ppmGas = map(analogRead(SensorPin),0,1023,0,10000); // kadar gas dalam perkiraan

lcd.setCursor (0,0);

lcd.print ("P.Gas:"); lcd.print (GasPercent,1); // batas max kebocoran gas

lcd.print ("%"); lcd.print ("TABUNG GAS ADA YANG BOCOR"); // lcd akan menampilkan kalimat tersebut jika sudah melewati 50%

lcd.setCursor (0,1);

lcd.print ("C.Gas:"); lcd.print (ppmGas,0);

lcd.print ("ppm"); lcd.print ("TABUNG GAS TIDAK ADA YANG BOCOR"); // lcd akan menampilkan kalimat tersbut jika perkiraan ppm 0%

if( GasPercent>GasMax || digitalRead(TestPin) == LOW ){

digitalWrite(BuzzerPin,HIGH); // jika kadar gas > 50% buzzer aktif

digitalWrite(WarningPin, ON); // dan peringatan akan ON

gasStat = "Hi";

else {

digitalWrite(BuzzerPin,LOW); // jika kadar gas < 50% buzzer OFF

digitalWrite(WarningPin, OFF); // peringatan akan OFF

gasStat = "Lo";

blinkingLed (interval); // jarak led kedap-kedip

delay(100); //delay pada sensor

}

PENGUAT VIDEO

Fungsi bagian penguat Video IF. 
Penguat Video IF merupakan sebuah Band Pass Amplifier yang berfungsi untuk mempekuat frekuensi menengah atau IF (Intermediate Frequency) sinyal pembawa gambar yang berasal dari keluaran Tuner agar levelnya mencukupi untuk dideteksi oleh bagian video detektor. Untuk sistim PAL BG seperti di Indonesia spektrum frekuensi penguat video IF menggunakan center pada frekuensi 38.9Mhz untuk IF sinyal pembawa gambar (video carrier) dan 33.4Mhz untuk sinyal IF pembawa suara (sound carrier).

Alasan penggunaan frekuensi IF. 
Frekuensi yang digunakan oleh stasiun siaran tv sangat luas sekali , mulai dari frekensi 30Mhz hingga 900Mhz. Sinyal yang diterima antena tv sangat lemah sekali (hanya sekian per juta volt), dimana sinyal ini harus diperkuat agar levelnya kurang lebih menjadi sekitar 2v pp (peak-to-peak). Adalah sangat sulit untuk men-desain sebuah penguat frekuensi tinggi yang stabil yang mampu bekerja pada spektrum frekuensi yang demikian luas seperti ini. Akhirnya diketemukan suatu cara penerimaan yang dinamakan sistem “Superheterodyne” dimana dengan cara ini dari berbagai macam frekuensi yang diterima antena perlu dirubah menjadi “hanya satu macam frekuensi” saja, sehingga akan lebih mudah dalam men-desian dan membuat bagian penguatnya.

Bagian penguat Video IF sangat penting karena menentukan kualitas-kualitas  seperti :

§ Sensitivitas penerimaan atau kemampuan menerima sinyal dari antena yang lemah tetapi tetap dapat memberikan kualitas gambar yang bersih dari noise.

§ Selektivitas penerimaan atau kemampuan untuk memisahkan gangguan dari chanel yang berdekatan

§ Kualitas gambar atau kemampuan untuk memberikan detail gambar yang tajam.

Bagian-bagian dari penguat video IF

§ Sirkit penyesuai impedansi input

§ Penguat pre-amp transistor

§ SAW filter

§ Penguat IF

§ AGC (Autimatic Gain Control)

§ AFT (Automatic Fine Tuning)

§ PLL atau VCO video detektor

§ Noise inverter

§ Video Indentification

IF Pre amplifier 
Pemakaian SAW filter menyebabkan terjadi kerugian level sinyal video IF atau istilah teknisnya “insertion loss”.  Sebuah penguat Pre-amp  yang menggunakan sebuah transistor digunakan untuk meg-“kompensasi” akibat  kerugian ini.

SAW filter (Surface Acoustic Wave) 
Merupakan “filter band pass” yang hanya akan melewatkan frekuensi pembawa gambar dengan center frekuensi 38.9Mhz dan sinyal pembawa suara dengan center frekuensi 33.4Mhz. Atau secara keseluruhan SAW fiter mempunyai “frekuensi respons” (melewatkan hanya frekuensi) mulai dari 33.15 hingga 40.15Mhz.

Kelebihan penggunaan SAW filter :

§ Dengan SAW filter kita tidak perlu lagi melakukan adjustmen.

§ Bentuknya kompak, kecil dan kuat tidak gampang rusak.

§ Kerjanya stabil pada jangka yang lama.

§ dapat memberikan kualitas gambar yang bagus

Kelemahan SAW filter
SAW filter bekerja dengan cara merubah getaran listrik frekuensi tinggi menjadi getaran mekanik akustik pada bagian input, dan kemudian merubah kembali menjadi getaran listrik pada bagian output. Hal ini menyebabkan terjadi kerugian level sinyal atau disebut “insertion loos”. Oleh karena itu maka dibutuhkan satu tingkat penguat transistor untuk mengkompensasi kerugian semacam ini.

Penguat IF
Umumnya sirkit penguat IF menggunakan tiga tingkat penguat cascode untuk memperkuat sinyal video IF. Sirkit menggunakan “balance input” dari SAW filter.

AGC (Automatic Gain Control) 
Sinyal gambar dimodulasikan menggunakan sistem AM (amplitudo modulasi). Oleh karena itu cacat amplitudo akan dapat menyebabkan gambar rusak. Penguat video IF dirancang agar keluaran dari sirkit video detektor adalah konstant sebesar 2v pp. Fungsi AGC adalah  untuk “mengurangi faktor penguatan” bagian penguat video IF jika sinyal RF yang diterima terlalu kuat, dengan tujuan untuk menjaga agar level keluaran sinyal video tetap terjaga konstan pada level 2v pp. AGC bekerja dengan sistem loop umpan balik tertutup, kuat lemahnya sinyal keluaran dari sirkit video detektor digunakan sebagai umpan balik untuk pengendalian faktor penguatan pada bagian IF amplifier dan Tuner.

Ada 2 macam sirkit AGC yang bekerja pada bgaian video IF :

§ IF AGC – Merupakan sirkit internal didalam ic video IF yang berfungsi untuk mengurangi faktor penguatan bagian sirkit penguat video IF.

§ RF AGC – Merupakan sirkit yang bekerja eksternal.  Jika penguatan bagian penguat video IF sudah minimal tetapi sinyal yang diterima masih terlalu kuat, maka akan bekerja eksternal AGC yang akan mengurangi faktor penguatan bagian penerima Tuner

PLL
atau disebut juga sebagai Video demodulator, Low level detector.  Tv jaman kuno detektor menggunakan diode germanium yang bekerja seperti prinsip diode penyearah. detektor semacam ini mempunyai kelemahan dimana informasi gambar akan kehilangan detail pada sinyal gambar yang levelnya kecil. Sehingga saat ini video detektor menggunakan sirkit low level detektor. Sistem kerjanya secara detail bermacam-macam tergantung dari desain pabrikan ic tersebut.

Salah satunya adalah seperi contoh dibawah ini:
VCO (voltage control osilator) merupakan pembangkit frekuensi tinggi dimana frekuensinya dapat dikendalikan secara otomatis dengan sirkit PLL (Phase Lock Loop) agar  frekuensi dan phasanya selalu tepat  dengan frekuensi sinyal pembawa IF 38.9Mhz. Sinyal ini digunakan untuk mendeteksi atau “menyaring”  sinyal gambar dari sinyal pembawanya (atau memisahkan sinyal video dari sinyal pembawa gambar 38.9Mhz).
Pada sirkit video IF model lama masih membutuhkan eksternal coil yang perlu diajust tepat pada frekwensi 38.9Mhz. Tetapi perkembangan selanjutnya pada model-model baru tidak lagi digunakan eksternal coil ini, dan adjustmen dapat dilakukan oleh mikroprosesor melalui komunikasi data IC2CBus (SDA/SDL).

Noise Inverter
Sirkit noise inverter dipasang sesudah sirkit video detektor.  Digunakan untuk menghilangkan gangguan noise frekuennsi tinggi. yang ada pada sinyal gambar (video).
Ada 2 macam gangguan frekuensi tinggi, yaitu

§ Black noise – yaitu gangguan noise yang berupa garis-garis pendek berwarna hitam.

§ White noise – yaitu gangguan noise yang berupa garis-garis pendek berwarna putih.

Dinamakan noise inverter, karena pada sirkit ini untuk menghilangkan noise digunakan sebuah sirkit inverter. Suatu sirkit filter frekuensi tinggi digunakan untuk menyaring agar hanya frekuensi tinggi yang berisi noise saja yang dapat lewat. Kemudian frekuensi tinggi ini phasanya dibalik 180 derajat. Sinyal frekuensi tinggi yang phasanya dibalik ini kemudian dicampur dengan sinyal video yang masih mengandung noise. Hasilnya sinyal frekuensi tinggi yang phasenya dibalik akan saling menghilangkan dengan noise frekuensi tinggi yang dibawa sinyal video, karena phasenya berlawanan.  Maka keluaran dari noise inverter akan merupakan sinyal video yang bebas dari noise.

Video Indentifikasi (ID) 
Istilah lainnya adalah SD (Sync Detect) atau HS (Hor Sync). Merupakan sirkit yang akan mengoutputkan tegangan pulsa dc jika bagian penguat video IF menerima siaran tv. Sinyal ini sebenarnya merupakan sinyal “sinkronisasi horisontal”.
Sinyal ini digunakan untuk membedakan antara sinyal tv dari gangguan sinyal lainnya yang mungkin diterima antena,  misalnya harmonic dari siaran amatir dan berfungsi untuk :

§ Sebagai referensi sinyal stop pada saat manual/auto search dengan sinyal tegangan AFT. Pada saat manual/auto search pin-video indentifikasi akan berubah sesaat dari nol menjadi “high” ketika pas terima siaran.

§ Sebagi kontrol sinyal video-mute (blue back). Jika tidak terima siaran maka pin-video indentifikasi tegangannya nol. Tegangan ini diiputlan ke mikrokontrol dan selanjutnya mikrokontrol akan melakukan audio/video muting.

Sirkit video IF model lama belum menggunakan sirkit semacam ini, karena model lama belum mempunyai fasilitas manual/auto search.

AMPLIFIER LINEAR A,B,AB, dan C

LINEAR AMPLIFIER

Terdapat 2 type dasar pada power amplifier yang digunakan pada transmitter: Linear dan Class C. semua audio merupakan amplifier linear, amplifier RF linear digunakan untuk meningkatkan power level pada amplitudo RF yang rendah.

Amplifier linear beroperasi pada kelas A, B, AB dan C. Setiap kelas pada amplifier membedakan biasnya.

Pada bias Kelas A sinyal arus yang dikuatkan mengalir berupa lingkaran penuh, 360⁰ sehingga sinyal output tidak pernah mencapai saturasi atau cutoff sehingga tetap berada pada pengoperasian parameter linier namun sangat tidak efisien oleh karena itu Amplifier kelas A biasa digunakan pada rangkaian bertegangan rendah..

Bentuk Gelombang Output Kelas A

Pada bias Kelas AB melakukan pembiasannya dekat dengan cutoff dengan meneruskan aliran arus. Kelas AB efisiensinya sedikit lebih tinggi dari kelas A karena arus output yang mengalir melalui amplifier akan lebih kecil dan bentuknya bukan lingkaran penuh, biasanya lebih dari 180⁰  tapi kurang dari 360⁰. juga merupakan common bias untuk push-pull audio power amplifier maupun power amplifier RF linear yang push-pull.

Bentuk Gelombang Output Kelas AB

Kelas B dan Kelas C merupakan amplifier yang paling efisien, karena hanya mengkonsumsi sedikit daya pada input, namu kelas C lebih efisien karena hanya mengkonsumsi arus bocor pada input. Kedua kelas amplifier ini membuat rangkaian power amplifier lebih baik. Kelas B dan C memiliki distorsi namun ada teknik khusu untuk menghilangkan distorsi pada amplifier, sebagai contoh: kelas B dioperasikan pada konfigurasi push-pull, sedangkan kelas C menggunakan resonansi rangkaian LC untuk mengurangi distorsi. Untuk output sinyal kelas B mendekati 180⁰ dimana kondisi ini terjadi karena setengah lingkaran sinyal RF adalah forward bias pada basis sedangkan setengah lingkaran lain adalah adalah reverse bias pada emitor-basis, menyebabkan pengurangan sinyal output. Amplifier kelas B sendiri mengalami bias di cutoff. Sedangkan untuk kelas C sudut konduksinya sebesar 120⁰ atau kurang karena sambungan (junction) emitor-basis sedikit berupa reversed bias. kolektor arus pulsa di penguat kelas C diubah menjadi gelombang sinus terus menerus oleh resonan sirkuit. Amplifier kelas C biasanya digunakan untuk meningkatkan daya pada RF

Bentuk Gelombang Output Kelas B

Bentuk Gelombang Output Kelas C

FREKUENSI TRANSISI GAIN UNITY

Adalah frekuensi dimana besarnya penguatan sama dengan unity, atau 0 dB. Dan menghasilkan persamaan:

Dan persamaan diatas dapat mudah dipecahkan untuk memberikan perkiraan yang sangat mendekati

Frekuensi transisinya tidak tergantung pada beta noldan oleh sebab itu, maka relatif konstan bagi suatutipe transistor yang diberikan untuk kondisi pengoperasian tertentu. Tidak seperti frekuensi transisi, waktu transit kedepan relatif tidak tergantung pada kondisi pengoperasian.

AMPLIFIER COMMON EMITER

C3 dan C4 adalah kapasitor pemblokir DC dengan reaktansi yang dapat diabaikan pada frekuensi tinggi. Resistor pada Rbias memasok arus bias ke base, dan ini dapat juga dianggap mempunyai pengaruh yang dapat diabaikan terhadap kinerja pada frekuensi tinggi.

AMPLIFIER COMMON BASE

Efek transistor umpan balik Ccb dapat dinulkan sama sekali dihubungkan dengan kapasitor output Cc dan karena tidak menyumbang kepada kapasitansi input. Oleh karena itu maka resistan input untuk rangkaian CB jauh lebih kecil daripada untuk rangkaian CE.

AMPLIFIER CASCODE

Amplifier common-emiter dan common-base dapat dikombinasikan untuk membentuk sebuah amplifier yang mempunyai penguat daya tinggi dan stabil. Unit kombinasi ini dikenal dengan amplifier cascode.

Pada amplifier cascode dimana komponen biasnya digunakan pada penyederhanaan, kedua transistornya membawa arus kolektor yang sama dan mempunyai transkonduktansi yang sama pula. Maka secara keseluruhan amplifier cascode memiliki ciri kinerja yang serupa dengan yang dimiliki oleh amplifier CE tapi dengan kestabilan (tidak ada perubahan fase 180⁰), dan karena itu penguatan tegangan tersedia tinggi.

SOAL

1. pemancar yang paling sederhana adalah a(n) ___ sirkuit.

2. informasi yang dikirim dalam bentuk kode titik dan tanda hubung disebut ___ transmisi dan disingkat

_____.

3. frekuensi tetap atau saluran pengoperasian pemancar diperoleh dengan menggunakan a(n) ___.

4. sebuah amplifier yang mengisolasi osilator pembawa dari amplifier pemancar lain dikenal sebagai ___

amplifier.

5. menengah power amplifier tahapan dalam pemancar umumnya disebut sebagai ___.

6. Keluaran RF power amplifier di pemancar kadang-kadang disebut ___.

7. audio sirkuit yang mencegah berlebihan sinyal bandwidth dan atas modulasi disebut ___. sirkuit.

8. dalam PM pemancar, Amplifier Khusus yang disebut ___ digunakan untuk meningkatkan frekuensi pembawa dan

Penyimpangan terhadap nilai-nilai output yang diinginkan.

9. dalam SSB pemancar, frekuensi output akhir biasanya diproduksi oleh a(n) ___ sirkuit sebelum

diperkuat.

10. tingkat kekuatan sinyal SSB harus ditingkatkan oleh ___ Amplifier untuk mencegah distorsi.

11. dimodulasi frekuensi sinyal menggunakan ___ Amplifier untuk kekuatan amplifikasi.

14. linear power amplifier beroperasi kelas ___ dan ___.

15. penguat kelas A Transistor memiliki efisiensi 50 persen. Daya output adalah27W. Kekuatan

dihamburkan di transistor adalah ___ W.

16. kelas A amplifier melakukan untuk derajat ___ gelombang sinus masukan.

17. penyebab diri osilasi dalam transistor RF amplifier adalah ___.

18. diri osilasi dalam RF amplifier yang tidak terjadi pada frekuensi menantikan penguat disebut

_____.

19. diri osilasi dari RF amplifier dapat dihilangkan oleh proses ___.

20. benar atau palsu. Penghapusan osilasi diri dapat dicapai dengan baik induktor umpan balik atau

kapasitor.

21. menggabungkan umpan balik kapasitor dengan kapasitansi internal transistor bentuk a(n) ___ sirkuit

yang digunakan untuk membatalkan osilasi diri.

22. benar atau palsu. Tanpa masukan, penguat kelas B tidak melakukan.

23. kelas B RF power amplifier biasanya digunakan a(n) ___ konfigurasi.

24. penguat kelas C melakukan untuk sekitar ___ derajat derajat ___ sinyal input.

25. dalam kelas C penguat kolektor arus mengalir dalam bentuk ___.

26. di penguat kelas C, lengkap sinusoidal output sinyal yang dihasilkan oleh a(n) ___.

JAWABAN

1. Osilator

2. Continuous-wave, CW

3. Kristal Osilator

4. Buffer

5. Drivers

6. Final

7. Speech-processing

8. Frequency multipliers

9. Mixer

10. Linear

11. Kelas C

14., B, AB

15. 27

16. 360

17. basis-kolektor kapasitansi

18. parasit osilasi

19. netralisasi

20. benar

21. jembatan

22. benar

23. Tekan-tarik

24. 90, 150

25. pulsa

26. disetel atau resonan sirkuit