Prosedur

 1. Persiapan Komponen

Sebelum merakit, siapkan seluruh komponen utama berikut:

• Modul IR (Infrared) modul siap-pakai: Vcc 5V, output digital.

• LDR (Light Dependent Resistor) untuk deteksi otomatis .

• IC counter ( 74LS192 ) menghitung naik (increment) atau menghitung turun (decrement) tergantung sinyal yang diberikan pada pin kendalinya.

• IC decoder BCD to 7-seg: 7448 Mengubah data biner (BCD) dari counter menjadi sinyal untuk menampilkan angka pada display 7-segmen.

• 2 × 7-segment common-anode atau common-cathode sesuai decoder 

• Resistor pembatas untuk segmen 7-seg (220–1kΩ sesuai kecerahan).

• Op-amp ( LM741 ) untuk detektor noninverting / comparator.

• Beberapa resistor (nilai 1k, 10k, 100k) dan trimpot (10k) untuk pengaturan ambang.

• Dioda (1N4001) untuk flyback pada relay.

• Transistor driver (jika relay membutuhkan arus besar).

• Relay 5V (coil 5V), atau MOSFET jika mengendalikan lampu DC; jika lampu mains, gunakan relay kontak terisolasi dan pastikan keselamatan.

• Kapasitor kecil (0.01–10µF) untuk filter catu daya dan debouncing.

• Sumber daya 5V stabil (power supply / adaptor) mampu memberikan arus yang cukup 

• Breadboard, kabel jumper, soket IC (opsional), papan PCB jika mau permanen.

• Multimeter, osiloskop (opsional), LED test, soldering iron & solder (jika PCB), pin headers.

Alat:

• Breadboard, kabel jumper

• Multimeter, obeng kecil, tang potong

• Soldering iron, flux, timah

• PC + software skematik (mis. KiCad / Proteus / Eagle) untuk desain PCB (opsional)

• Oscilloscope (jika ada untuk cek bentuk pulsa sensor)

 2. Perancangan Skematik Rangkaian

Blok A — Sensor IR (input impuls)

1. Modul IR → Vcc 5V, GND.

2. Output modul IR (biasanya digital) → ke input logika/counter (pin clock).

3. Tambahkan kondensator 0.1µF dekat Vcc & GND modul untuk stabilisasi.

4. Jika modul memberikan sinyal analog/gangguan, pakai Schmitt trigger (74HC14) atau op-amp comparator untuk membersihkan sinyal. Tambahkan pull-up resistor (10k) jika output open-collector.

Blok B — Counter BCD (penghitung)

1. Gunakan IC counter yang menghasilkan BCD (mis. 4510/4512/74LS90/7490 tergantung). Dari gambar ada dua IC counter (satu untuk puluhan satuan).

2. Hubungkan output BCD (D0..D3) ke input 7448 (A,B,C,D) untuk tiap digit.

3. Clock counter: sambungkan dari output sensor IR (setiap deteksi = 1 pulsa). Jika sensor menghasilkan pulsa panjang, tambahkan pembentuk pulsa (monostable 555 / RC + Schmitt) untuk menghasilkan satu pulsa per kejadian (debounce).

4. Reset/Enable: sambungkan sesuai kebutuhan — set pin reset ke HIGH/LOW sesuai logika agar counting berjalan. Sediakan tombol reset manual untuk pengujian.

Blok C — Decoder 7448 → 7-segment

1. Hubungkan D,B,C,A dari counter ke pin input 7448.

2. Keluarkan 7 output segmen ke masing-masing segmen 7-segment (periksa pinout 7448/datasheet).

3. Pasang resistor seri per segmen (220–470Ω).

4. Jika 2 digit, pastikan common supply (ANODE/CATHODE) dikonfigurasikan sesuai 7448. Jika multiplexing diperlukan (bila hanya satu 7448 dan multiplex dua digit), butuh driver tambahan — tapi gambar menunjukkan 2 decoder sehingga per digit dedicated.

Blok D — Detektor LDR & driver lampu (otomatis hidup)

1. Rangkaian op-amp sebagai non-inverting detector: LDR dan resistor membentuk pembagi tegangan ke input noninverting (+). Input inverting (−) terhubung ke referensi (trimpot) untuk ambang.

2. Output op-amp → transistor driver → relay coil → kontak relay → lampu.

3. Tambahkan dioda flyback (1N400x) paralel dengan coil relay (kathode ke Vcc).

4. Jika op-amp tidak mampu drive relay langsung, gunakan transistor (mis. NPN) sebagai switch. Pasang resistor basis 4.7k–10k.

5. Tambahkan LED indikator dengan resistor 1k di output relay/transistor untuk debug.

Skematik secara ringkas

• Vcc 5V → catu daya utama.

• IR module out → shaping → CLOCK (counter).

• Counter outputs (BCD) → 7448 → 7seg displays.

• LDR divider → op-amp comparator → transistor → relay → lampu.

• Reset button & power decoupling caps.

 3. Perakitan Rangkaian di Breadboard / PCB

Langkah 1 — Susun catu daya

1. Siapkan sumber 5V stabil. Sambungkan rail +5V dan GND pada breadboard. Pasang kapasitor 100µF dekat supply dan 0.1µF dekat IC.

2. Pasang soket IC untuk semua IC.

Langkah 2 — Pasang modul IR & sensor LDR

1. Pasang modul IR pada sudut breadboard. Sambungkan Vcc & GND.

2. Hubungkan output modul ke jalur input (beri LED test lewat resistor untuk melihat pulsa).

3. Pasang LDR dan resistor pembagi di breadboard. Gunakan trimpot untuk ambang referensi.

Langkah 3 — Rangkaian pembentuk pulsa (opsional tapi direkomendasikan)

1. Jika modul menghasilkan pulsa tak stabil, gunakan 1 shot monostable (IC 555) atau Schmitt trigger: output IR → RC low-pass + Schmidt → single clean pulse ke clock. Atau gunakan kondensator kecil + diode untuk shorten pulse.

2. Hubungkan output pembentuk pulsa ke pin clock counter.

Langkah 4 — Pasang counter & decoder & 7-seg

1. Pasang IC counter, hubungkan Vcc/GND ke pin yang benar. Sambungkan pin clock ke output pembentuk pulsa.

2. Hubungkan output BCD ke input 7448.

3. Pasang IC 7448, sambungkan pin segment out ke 7-segment via resistor.

4. Pastikan common anode/cathode terhubung benar ke Vcc/GND sesuai jenis 7seg & 7448.

Langkah 5 — Pasang op-amp detektor & transistor driver

1. Pasang op-amp (LM358 dual). Susun pembagi LDR ke noninverting; trimpot ke invert. Uji output comparator (HIGH/LOW) saat LDR tertutup/terang.

2. Output op-amp → resistor basis → NPN transistor (mis. 2N2222). Emitor ke GND, kolektor ke salah satu ujung relay coil. Relay coil lain ke +5V. Pasang dioda flyback di relay.

3. Uji relay berdengung saat kondisi gelap/terang sesuai skema.

Langkah 6 — Finalisasi

1. Tambah tombol reset ke pin reset counter dengan pull-up/pull-down sesuai IC.

2. Tambahkan LED indikator untuk power, untuk output sensor, dan untuk status relay.

4. Pengujian Rangkaian

Pengujian awal (tanpa beban)

1. Cek kontinuitas dan polaritas catu daya. Hidupkan catu daya tanpa IC dulu dan ukur 5V stabil.

2. Pasang IC satu-per-satu dan periksa tegangan Vcc & GND di pin IC (jangan biarkan IC panas).

3. Cek output modul IR: arahkan tangan atau objek, lihat LED/voltmeter; harus ada perubahan logika.

4. Periksa pembentuk pulsa: gunakan multimeter atau osiloscope, cek bentuk pulsa (duty harus pendek, tepi bersih).

Pengujian counter & display

1. Kirim pulsa manual ke clock (gunakan jumper untuk ground-to-pulse atau tombol) — pastikan counter bertambah 0→1→2… dan 7-segment menampilkan digit yang benar.

2. Uji rollover (mis. 9→0, dan digit puluhan bertambah bila ada cascade carry). Cek pin carry atau koneksi ripple carry antar IC counter.

3. Cek reset: tekan tombol reset, semuanya kembali 0.

Pengujian detektor & relay

1. Uji LDR: ubah cahaya (senter/tutup), lihat output op-amp; relay harus beroperasi pada ambang. Jika tidak, ubah trimpot.

2. Uji transistor: ukur tegangan basis, kolektor saat output berubah. Periksa dioda flyback tidak terbakar.

3. Setelah relay bekerja tanpa beban, sambungkan lampu (atau lampu tes 12V/AC tergantung), pastikan kontak relay benar.

Pengujian keseluruhan

1. Lakukan beberapa kejadian sensor IR: objek lewat → counter bertambah → display menunjukkan angka → bila ada fungsi lampu otomatis (mis. menyalakan lampu saat ada objek), cek hubungan logika.

2. Amati stabilitas: apakah ada pulsa ganda? Jika iya, tambahkan debouncing/delay atau gunakan monostable 1 shot.

 5. Penyempurnaan dan Kalibrasi

Debounce & pengkondisian sinyal

• Jika counter melompat lebih dari 1 per kejadian: perpendek/rapikan pulsa sensor (gunakan RC + Schmitt or 555 one-shot). Atau tambahkan small RC (e.g., 10k + 0.01µF) + schmitt input.

• Tambahkan capacitor 0.01–0.1µF dari Vcc ke GND dekat setiap IC.

Kalibrasi ambang LDR/op-amp

• Gunakan trimpot pada rangkaian referensi untuk mengatur ambang nyala/mati lampu.

• Uji di kondisi real (siang/gelap) dan catat nilai optimum.

• Jika terjadi flapping (relay cepat on/off), tambahkan histeresis pada comparator (feedback resistor) sehingga ada rentang aman antara on/off.

Penyesuaian pencahayaan 7-segment

• Jika terlalu redup/terlalu terang, ubah resistor seri segmen (220Ω–1kΩ).

• Jika ada ghosting atau flicker di 2 digit, pastikan masing-masing digit diberi driver terpisah atau lakukan multiplexing dengan waktu cukup singkat dan sink/source kuat.

Perlindungan & keandalan

• Tambahkan fuse pada jalur catu daya jika beban besar.

• Gunakan regulator tegangan (7805) untuk kestabilan jika gunakan adaptor AC→DC.

• Jika rangkaian akan dipasang permanen, desain PCB, gunakan ground plane, dan jalur daya tebal.