MODUL 4 : Percobaan Kontrol Pintu Air Irigasi

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

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

MODUL 4

Kontrol Pintu Air Irigasi

1. Pendahuluan[Kembali]

Sistem digital merupakan salah satu dasar penting dalam pengembangan teknologi otomatisasi modern, di mana berbagai proses dikendalikan menggunakan logika biner dan rangkaian logika. Salah satu penerapan nyata dari sistem digital adalah dalam bidang pertanian, khususnya pada sistem irigasi otomatis. Dalam percobaan ini, dirancang sebuah rangkaian kontrol pintu air irigasi sawah yang bekerja secara otomatis berdasarkan kondisi air dan kelembaban tanah.

Pada sistem ini digunakan dua jenis sensor, yaitu water level sensor (float switch) yang berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air pada bak penampungan, dan sensor kelembaban tanah yang mendeteksi kondisi kadar air pada lahan sawah. Ketika air pada bak penampungan penuh, float switch akan aktif dan memicu pembukaan pintu air. Begitu pula ketika sensor kelembaban tanah mendeteksi tanah dalam kondisi kering, sistem juga akan membuka pintu air untuk mengairi sawah. Kedua sensor ini dihubungkan menggunakan gerbang logika OR, sehingga jika salah satu sensor aktif, maka pintu air akan terbuka. Selain itu, output dari gerbang OR juga dihubungkan dengan display seven segment untuk menampilkan jumlah deteksi atau frekuensi aktivasi sensor.

Melalui percobaan ini, mahasiswa dapat memahami bagaimana sistem digital dapat diterapkan untuk mengontrol proses otomatis menggunakan kombinasi sensor dan gerbang logika, serta bagaimana output logika dapat diolah menjadi informasi visual yang berguna.

2. Tujuan[Kembali]

1.  Memahami konsep dasar rangkaian logika OR dalam sistem kontrol otomatis.
2.  Mempelajari fungsi komparator sebagai pengubah sinyal analog dari sensor kelembaban tanah menjadi sinyal digital.
3. Merancang dan menguji rangkaian kontrol pintu air yang menggabungkan sensor float switch dan soil moisture sensor.
4. Mengimplementasikan sistem penghitung (counter) dan IC 4511 untuk menampilkan jumlah deteksi pada seven segment display.
5. Melatih kemampuan dalam menganalisis hubungan antara sinyal sensor, gerbang logika, dan sistem aktuator dalam konteks kontrol digital manual. 

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. Float switch 
   
   
2. Soil Mosture Resistant
   
    
3. IC Decoder 4511 
   
   
   
4. breadboard 
   
    
5. resistor 
   
   
6. Op - Amp LM393N 
   
   
7. IC 74LS192 
   
   
8. Seven Segment 
   
   
9. IC 74LS32N 
   
   
10. Selenoid Valve 
    
    
11. Transistor BD139
    
     
12. Potensiometer 
    
    
13. Adaptor 12v
    
     
14. Female Jack to Jack
    
     
15. Buck Konverter 12V to 5V
    
    
16. Jumper
17. 
    

4. Dasar Teori[Kembali]

1. Float switch 
   
   

   Float switch merupakan sensor mekanik yang berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air menggunakan prinsip pelampung magnetik. Ketika air naik, pelampung akan ikut naik dan memicu saklar magnetik (reed switch) di dalam tabung untuk mengubah kondisi logika dari terbuka (OFF) menjadi tertutup (ON). Alat ini banyak digunakan dalam sistem otomatisasi air seperti tangki, irigasi, dan kontrol level fluida.

   Pada sistem kontrol pintu air, float switch berperan penting dalam memberikan sinyal ketika air telah mencapai batas maksimum pada bak penampungan. Ketika kondisi ini terdeteksi, sinyal logika dari float switch akan diteruskan ke gerbang logika OR, yang kemudian memicu aktuator berupa solenoid valve untuk membuka pintu air secara otomatis

   .Float switch umumnya hanya memiliki dua kabel yaitu VCC (input) dan Output. Ketika air mencapai level tertentu, saklar internal akan terhubung dan menghasilkan sinyal logika HIGH atau LOW tergantung konfigurasi kabel. Pin output inilah yang dihubungkan ke rangkaian logika untuk memberikan sinyal kondisi air penuh atau kosong.

2. IC Decoder 4511
    
   

   IC 4511 merupakan decoder BCD (Binary Coded Decimal) ke 7-segment display yang digunakan untuk menampilkan angka desimal dari sinyal biner. IC ini menerima input 4-bit BCD dan menghasilkan tujuh output yang mengendalikan LED pada seven segment. Fungsi utamanya adalah mengubah data logika menjadi tampilan visual angka 0–9.

   Dalam rangkaian kontrol pintu air, IC 4511 berfungsi untuk menampilkan jumlah aktivasi sensor (baik dari float switch maupun soil moisture) melalui seven segment. Dengan demikian, pengguna dapat mengetahui seberapa sering sistem membuka pintu air secara otomatis.

   IC 4511 memiliki 16 pin dengan konfigurasi utama: pin 7–1 dan 2–6 untuk output ke seven segment (a–g), pin 1–4 sebagai input BCD (D, C, B, A), pin 3 untuk Lamp Test, pin 4 untuk Blanking, dan pin 5 untuk Latch Enable. Pin 8 adalah GND dan pin 16 adalah VCC.
    
3. breadboard 
   
   
   
4. Resistor
   
    
5. Op - Amp LM393N
   
    
6. IC 74LS192N
   
    
7. Seven Segment
   
    
8. Selenoid Valve
   
    
9. Transistor BD139
   
    
10. Potensiometer
    
     
11. Adaptor 12v
    
     
12. Female Jack to Jack
    
     
13. Buck Konverter 12V to 5V
    
    
    
14. IC 74LS32N