RANGKAIAN LOGIKA DASAR DAN SISTEM DIGITAL

Apa sih yang dimaksut dengan Gerbang Logika?

Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.

Gerbang Logika yang diterapkan dalam Sistem Elektronika Digital pada dasarnya menggunakan Komponen-komponen Elektronika seperti Integrated Circuit (IC), Dioda, Transistor, Relay, Optik maupun Elemen Mekanikal.

Jenis-jenis Gerbang Logika Dasar dan Simbolnya

Terdapat 7 jenis Gerbang Logika Dasar yang membentuk sebuah Sistem Elektronika Digital, yaitu :

1. Gerbang AND
2. Gerbang OR
3. Gerbang NOT
4. Gerbang NAND
5. Gerbang NOR
6. Gerbang X-OR (Exclusive OR)
7. Gerbang X-NOR (Exlusive NOR)

Tabel yang berisikan kombinasi-kombinasi Variabel Input (Masukan) yang menghasilkan Output (Keluaran) Logis disebut dengan “Tabel Kebenaran” atau “Truth Table”.

Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan :

• HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)
• TRUE (benar) dan FALSE (salah)
• ON (Hidup) dan OFF (Mati)
• 1 dan 0

Contoh Penerapannya ke dalam Rangkaian Elektronika yang memakai Transistor TTL (Transistor-transistor Logic),  maka 0V dalam Rangkaian akan diasumsikan sebagai “LOW” atau “0” sedangkan 5V akan diasumsikan sebagai “HIGH” atau “1”.

Berikut ini adalah Penjelasan singkat mengenai 7 jenis Gerbang Logika Dasar beserta Simbol dan Tabel Kebenarannya.

Gerbang AND (AND Gate)

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (AND Gate)

IC yang digunakan :

Gerbang OR (OR Gate)

Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate)

IC :

 Gerbang NOT (NOT Gate)

IC yang digunakan :

Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOT(NOT GATE)

Gerbang NAND (NAND Gate)


IC yang digunakan :

Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan Keluaran Logika 0 apabila semua Masukan (Input) pada Logika 1 dan jika terdapat sebuah Input yang bernilai Logika 0 maka akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1.

Gerbang NOR (NOR Gate)

Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOR (NOR gate)

IC yang digunakan :

Gerbang X-OR (X-OR Gate)

X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya (Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-OR (X-OR Gate)

Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)

Seperti Gerbang X-OR,  Gerban X-NOR juga terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). X-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang X-OR dan Gerbang NOT. Gerbang X-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini merupakan kebalikan dari Gerbang X-OR (Exclusive OR).

ALAT YANG MENGGUNAKAN SISTEM DIGITAL 
Kita ambil salah satu alat, yang menggunakan sistem digita, Termometer Digital.

Tensimeter dikenalkan pertama kali oleh dr. Nikolai Korotkov, seorang ahli bedah Rusia, lebih dari 100 tahun yang lalu. Tensimeter adalah alat pengukuran tekanan darah sering juga disebut sphygmomanometer. Sejak itu, sphygmomanometer air raksa telah digunakan sebagai standar emas pengukuran tekanan darah oleh para dokter. Tensimeter atau sphygmomanometer pada awalnya menggunakan raksa sebagai pengisi alat ukur ini. Sekarang, kesadaran akan masalah konservasi lingkungan meningkat dan penggunaan dari air raksa telah menjadi perhatian seluruh dunia.

Tekanan darah adalah suatu kekuatan yang diberikan oleh sirkulasi darah yang diberikan oleh dinding pembuluh darah dan merupakan salah satu bagian yang terpenting. Tekanan darah dibagi 2 macam yaitu tekanan maksimum (sistolik) dan tekanan minimum (diastolik). Istilah tekan darah yaitu tekanan yang terletak pada lengan atas seseorang, yakni pada bagian dalam siku yaitu arteri brakialis.

Tensimeter atau sphygmomanometer pada awalnya menggunakan raksa sebagai pengisi alat ukur ini. Kemudian berkembang dari jarum sampai yang terbaru saat ini tensimeter digital.

 Tensimeter Digital Merupakan sebuah alat pengukur tensi darah secara digital/ elektronis. Alat kesehatan tersebut gunanya untuk mengukur tensi darah secara mudah dan langsung menunjukkan angka tensi darah dengan hasil yang akurat. Pengukur tekanan darah digital ini beroperasi dengan menggunakan tenaga Baterai, hasil pengukurannya pun dapat langsung terlihat pada layar monitor yang memunculkan angka pengukuran tekanan darah.

Prinsip Kerja

Udara akan dipompa ke manset sekitar 20 mmHg di atas tekanan sistolik rata-rata (sekitar 120 mmHg untuk rata-rata). Setelah itu perlahan-lahan udara akan dilepaskan dari manset dengan mengendorkan knop pada tensimeter sehingga menyebabkan tekanan dalam manset akan menurun. Secara perlahan manset akan mengempes, kita akan mengukur osilasi kecil dalam tekanan udara dari manset lengan. Tekanan sistolik merupakan tekanan di mana denyut nadi mulai terjadi atau bisa dikatakan sebagai batas bawah. Kami akan menggunakan MCU  untuk mendeteksi titik di mana osilasi ini terjadi dan kemudian merekam tekanan dalam manset. Kemudian tekanan dalam manset akan menurun lebih lanjut. Tekanan diastolik akan diambil pada titik di mana osilasi mulai menghilang.

Blok Diagram

—Start button berfungsi untuk memulai pengukuran, saat start ditekan, maka MCU akan mengeksekusi perintah untuk menggerakkan motor untuk memompa udara ke cuff. Udara akan dipompa sampai mencapai tekanan 20 mmHg diatas tekanan sistolik. —Sensor tekanan akan membaca dan mengeluarkan output yang diumpankan ke rangkaian amplifier dan akan diinputkan ke MCU. —MCU akan menerima data dari ADC dan mengeluarkannya dalam display LCD.

Pengoperasian

Pastikan tidak ada udara yang tersisa di dalam bladder pada manset.  Kecuali untuk tipe advance yang memiliki sistem menguras udara residu pemeriksaan sebelumnya.

Ukuran manset juga harus sesuai dengan pemasangan yang benar. Walau pun tipe automatis/digital bila manset yang digunakan tidak tepat, maka hasil pengukurannya pun akan tidak tepat.

Bila memakai model sphygmomanometer digital yang wrist (model di pergelangan tangan), gunakanlah pergelangan tangan kiri, kecuali karena ada kondisi yang tidak memungkinkannya.  Mengapa harus tangan kiri? Model wrist ini sangat sensitif sehingga lebih baik menggunakan tangan yang paling dekat dengan jantung.  Jangan lupa juga untuk melepaskan jam tangan dan gelang.

Posisi pemasangan manset (tipe apa pun juga) harus memperhatikan artery marking (penanda posisi arteri) yang ada pada manset.

—Sebelum menekan tombolnya, pastikan tingginya manset sama dengan jantung, sehingga disarankan diperiksa dalam keadaan duduk. Bila memakai model wrist, tempelkan pergelangan tangan yang diperiksa ke dada.

—Tekan tombol pemompa, dan tunggulah dengan sabar sampai alat benar-benar berhenti bekerja.  Jangan bergerak, jangan bicara, dan jangan banyak bergoyang saat pemeriksaan; karena tensi meter digital terutama model wrist sangat sensitif, sehingga getaran kecil dapat membuat salah pembacaan.

Baca hasilnya pada layar dan jangan dibulatkan. Angka yang ditunjukkan merupakan angka yang biasanya sampai ke 1-an mmHg.

—Bila akan dilakukan pemeriksaan kedua, berilah jarak interval setidaknya 5 menit untuk memberikan sistem peredaran darah kembali normal setelah tertekan saat pengukuran sebelumnya.  Kemudian ulangi proses dengan cara yang sama.