Kueh Raye: Laporan Rangkaian Listrik

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Radar Led(Lampu Radar) merupakan salah satu animasi lampu yang mudah dibuat dan tidak terlalu membutuhkan biaya..Radar led ini dibuat dengan menggunakan sebuah IC CMOS MC14017 sebagai decade counter dan IC 555 sebagai clock-nya. IC CMOS MC14017 ini mempunyai karakteristik dapat mengaktifkan salah satu bit outputnya saja dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus output ini sudah cukup untuk menyalakan sebuah led dengan kecerahan yang cukup.IC 555 sebagai timer yang berfungsi untuk menghasilkan denyutan (pulse) sebagai penggerak IC 4017.Dimana IC 555 ini sangat penting dalam rangkaian digital,dan juga dibutuhkan pada saat membuat rangkaian counter Up.IC 555 pada rangkaian ini digunakan untuk pengatur clock pada IC counter.

IC 4017 adalah jenis IC dari keluarga IC CMOS (Complentary Metal Oxide Semiconductor). Karena termasuk R1 8 4762R2C11 53 Output555C2Th Tl Pin3Alat penerangan otomatis dan sistem keamanan menggunakan IC 555 Small Project I 29 dalam keluarga CMOS, IC ini dapat bekerja pada tegangan DC 3Volt sampai dengan 15Volt,dengan kebutuhan arus sampai beberapa μA , catu daya untuk CMOS memerlukan pengaturan sangat sedikit. Dibawah tegangan 3 Volt , CMOS tetap bekerja tetapi kecepatan pensklarnya berkurang.IC ini adalah jenis IC Pencacah Decade (Decade Counter) dengan 10 output. IC ini menghasilkan 10 Output yaitu dari Q0 – Q9, memiliki Clock.Clock Enable, Reset dan Carry Out masing–masing terdapat dalam satu pin. Pada setiap pencacahan hanya satu keluaran yang berlogika 1, ke sembilan keluaran lainnya berlogika 0, jadi setiap saat hanya ada satu keluaran yang dapat berlogika 1.

1.2 Rumusan Masalah

a. Apa itu Radar Led(Lampu Radar)?

b. Apa yang dimaksud dengan IC 555 dan IC 4017?

c. Alat dan bahan apa saja yang digunakan pa radar led?

d. Bagaimana cara kerja pembuatan radar led?

e. Kesimpulan apa yang dapat diambil dari pembuatan radar led?

1.3 Tujuan

- Agar mahasiswa mengerti dan memahami cara kerja IC 555 dan IC 4017.

- Agar mahasiswa memahami fungsi IC 4017 / IC7448 (IC BCD to 7-segmen)

- Agar mahasiswa mampu membuat rangkaian digital sesuai dengan kebutuhannya

- Agar mahasiswa dapat menciptakan produk berupa lampu misalnya lampu radar dengan menggunakan IC 555 dan IC 4017 beserta komponen lainnya.

BAB II

RADAR LED

Salah satu animasi lampu yang mudah dibuat dan tidak terlalu membutuhkan biaya yang banyak adalah radar led menggunakan IC CMOS 4017 sebagai decade counter, dan untuk membentuk pulsa clocknya menggunakan IC 555.Radar led ini dibuat dengan menggunakan sebuah IC CMOS MC14017 sebagai decade counter dan IC 555 sebagai clock-nya. IC CMOS MC14017 ini mempunyai karakteristik dapat mengaktifkan salah satu bit outputnya saja dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus output ini sudah cukup untuk menyalakan sebuah led dengan kecerahan yang cukup.Untuk membentuk pulsa clocknya digunakan IC 555, yang berfungsi sebagai timer yang berfungsi untuk menghasilkan denyutan (pulse) sebagai penggerak IC 4017.

Untuk outputnya, digunakan Led berwarna merah, kuning, hijau dan biru. Digunakan Led yang berwarna-warni dengan tujuan untuk menambah semarak tampilannya.

IC 555

IC 555 ini sangat penting dalam rangkaian digital,dan juga dibutuhkan pada saat membuat rangkaian counter Up.IC 555 pada rangkaian ini digunakan untuk pengatur clock pada IC counter.

Gambar 1.1 IC 555

Fungsi dari pin IC pewaktu 555 adalah:

Pin 1 (ground) : Sistem ground

Pin 2 (Trigger) : Input pada komparator yang digunakan untuk menset flip-flop

Pin 3 (output) : Output dari IC 555

Pin 4 (reset) : Reset aktif low,dimana Q’=high dan Output (pin 3)=Low

Pin 5 (control) : Digunakan untuk memlalui level tegangan 2/3 Vcc.Biasanya piini dihubungkan dengan capasistor 0,00mF sebagai by pass

Pin 6 (Tershold) : Input pada komparator 1 yang digunakan untuk mereset flip-flop

Pin 7 (discharge) : Hubungan kolektor dari transistor NPN.Pin ini digunakan untuk menshort pin 7 ke ground ketika Q’ = high dan akan terjadi pengosongan muatan pada kapasitor.

Pin 8 (Vcc) : Tegangan Supply.

Cara kerja dari IC pewaktuan 555 :

- Ketika power dihidupkan, terjadi pengosongan muatan pada kapasitor, dimana tegangan pada pin 2 = 0V dan keluaran pada komparator kedua adalah bernilai tinggi. Sehingga flip-flop dalam keadaan set.

- Dengan output yang tinggi,transistor akan terbuka dan terjadi pengisian muatan pada kapasitor terhadap Vcc elalui RA + RB.

- Ketika muatan kapasitor melebihi 1/3 Vcc, keluaran komparator ke 2 menuju rendah dan jika tegangan kapaitor melebihi 2/3 Vcc,keluaran komparator pertama menuju tinggi.Sehingga flip-flop dalam keadaan reaet.

- Dengan Output yang rendah, maka pin 7 akan menjadi hampir 0 V dan terjadi pengosongan muatan kapasitor melalui RB.

- Ketika tegangan kapasitor drop samapai dibawah 1/3 Vcc, Keluaran komparator kedua menuju tinggi lagi dan flip-flop dalam keadaan set.

- Dengan Q’=Low, transistor terbuka dan terjadi pengisian muatan kapsitor

- Begitulah seterusnya, dengan pengisian muatan kapasitor sebesar 2/3 Vcc dan pengosongan muatan di bawah 1/3 Vcc secara kontinu.Ketika pengisian muatan kapasitor, output akan tinggi dan sebaliknya saat pengosongan muatan output akan rendah.

Gambar 1.2 Rangakaian IC pewaktu 555

Kalau ditanya apa komponen elektronika yang paling popular dan serba guna, maka jawabnya adalah IC timer 555. IC timer jenis ini sudah dikenal dan masih populer sampai saat ini sejak puluhan tahun yang lalu. Tepatnya IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971. IC timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua aplikasinya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Jeroan utama komponen ini terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.

Gambar 1.3 Blok diagram dari IC pewaktu 555 dengan komponen eksternal

Dari dulu hingga sekarang,prinsip kerja komponen jenis ini tidak berubah namun masing-masing pabrikan membuatnya dengan desain IC dan teknologi yang berbeda-beda.Hampir semua pabrikan membuat komponen jenis ini,walaupun dengan nama yang berbeda-beda.Misalnya National Semiconductor menyebutnya dengan LM555,Philips dan Texas Instrument menamakannya SE/NE555.Motorola/ON-Semi mendesainnya dengan transistor CMOS sehingga komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya MC1455.Philips dan Maxim membuat versi CMOS-nya dengan nama ICM7555.Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya (functional and pin-to-pin compatible). Hanya saja ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda misalnya konsumsi daya, frekuensi maksimum dan sebagainya.Spesifikasi lebih detail biasanya dicantumkan pada datasheet masing-masing pabrikan.Dulu pertama kali casing dibuat dengan 8 pin T-package (tabular dari kaleng mirip transistor), namun sekarang lebih umum dengan kemasan IC DIP

IC 4017

Gambar 1.4 IC 4017

Tabel Kebenaran IC 4017

COUNTER				DECODER
Q₃	Q₂	Q₁	Q₀	O₀	O₁	O₂	O₃	O₄	O₅	O₆	O₇	O₈	O₉
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
						Dst

Resistor

Gambar 1.5 Resistor 680Ω dan 470Ω

Resistor adalah elemen dari jaringan listrik dan sirkuit elektronik dan di mana-mana di sebagian besar peralatan elektronik. Praktis resistor dapat dibuat dari berbagai senyawa dan film, serta resistensi kawat (kawat terbuat dari paduan Resistivitas tinggi, seperti nikel / krom). Karakteristik utama dari sebuah resistor adalah resistensi, toleransi, tegangan kerja maksimum dan power rating. Karakteristik lainnya meliputi koefisien temperatur, kebisingan, dan induktansi. Kurang terkenal adalah perlawanan kritis, nilai yang disipasi daya di bawah batas maksimum yang diijinkan arus, dan di atas batas yang diterapkan tegangan. Perlawanan kritis tergantung pada bahan yang merupakan resistor dan juga dimensi fisik, melainkan ditentukan oleh desain. Resistor dapat diintegrasikan ke dalam sirkuit hibrida dan dicetak, serta sirkuit terpadu. Ukuran, dan posisi lead (atau terminal) yang relevan dengan peralatan desainer; resistor harus secara fisik cukup besar untuk tidak terlalu panas ketika menghilangkan kekuasaan mereka.

Kapasitor

Gambar 1.6 kapasitor

Kapasitor juga disebut kondensator. Kapasitor merupakan pasangan dua keping konduktor sejajar yang dipisahkan oleh bahan penyekat (dielektrik) diberi muatan yang jumlahnya sama, tetapi berlainan jenis. Kapasitor merupakan alat untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitor merupakan peranti elektrik yg terdiri atas dua penghantar dan disekat di antaranya dng dielektrik, yg mempunyai kapasitans tertentu kondensor atau kondensator elektrik.

Trimpot

Gambar 1.7 Trimpot

Trimpot dan Potensiometer, keduanya merupakan komponen dasar elektronika yaitu masuk kategori resistor variable. Resistor variable ialah resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah atau tidak tetap.

a. Trimpot

Resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah dengan cara memutar porosnya dengan menggunakan obeng. Untuk mengetahui nilai hambatan dari suatu trimpot dapat dilihat dari angka yang tercantum pada badan trimpot tersebut.

b. Potensiometer

Resistor yang nilai hambatannya dapat diubah-ubah dengan memutar poros yang telah tersedia. Potensiometer pada dasarnya sama dengan trimpot secara fungsional.

Dioda

Gambar 1.8 Dioda

Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (Variable Capacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan.

BAB III

CARA KERJA

A.Alat dan Bahan

· PCB ukuran 9,5x14cm 1 buah

· IC 555 dan socketnya 1 buah

· IC 4017 dan socketnya 1 buah

· Capasitor 10µF 1 buah

· Capasitor 100µF 1 buah

· Dioda N4001 1 buah

· Led(Merah,Kuning,Hijau,Biru) 31 buah

· Resistor 680Ω 1 buah

· Resistor 470Ω 1 buah

· Trimpot 50K 1 buah

· Pasta dan timah Secukupnya

· Larutan FeCl Secukupnya

· Batre 6-9 volt dan terminalnya

· Kertas pasir Secukupnya

· Kertas Karbon Secukupnya

· Bor

B.Langkah Kerja

1. Tentukan gambar rangkain yang akan dibuat pada pcb.Seperti rangkaian dibawah ini

$Description: J:\Received\2011-07-13 16.29.21.jpg$

Gambar 1.9 Jalur Rangkaian Radar Led

2. Ambil pcb dan sesuaikan ukuran pcb yang akan dibuat

3. Bersihkan pcb dengan kertas pasir untuk memudahkan penggambaran di pcb

4. Siapkan kertas karbon lalu jiplak gambar rangkaian yang sudah ditentukan sebelumnyapada pcb yang sudah debersihkan dengan kertas pasir

5. Tebalkan gambar dengan spidol permanen agar jalur tembaga tidak hilang

6. Rendam pcb di larutan FeCl untuk menghilangkan tembaga yang tidak diinginkan

7. Apabila tembaga yang tidak diinginkan sudah hilang, angkat pcb dari larutan dan cuci dengan air

8. Bersihkan tinta spidol yang ada di pcb

9. lalu lubangi pcb untuk tempat kaki komponen dengan menggunakan bor. Mata bor 0,8 mm digunakan untuk lubang kaki ic dan mata bor 1 mm untuk komponen lain seperti resistor, led, kabel dll

10. Setelah dilubangi, oleskan pasta pada bagian tembaga kemudian lapisi dengan timah dengan menggunakan solder

11. Pasang komponen sesuai urutan dan tempat

12. Setelah semua komponen selesai dipasang, cairkan timah dengan solder untuk merekatkan kaki komponen di pcb

13. Apabila kaki komponen terlalu panjang, potong bagian yang tidak diinginkan

14. Selesai. Laporkan hasil percobaan kepada pengawas.

$Description: J:\Received\2011-07-13 16.44.19.jpg$ $Description: J:\Received\2011-07-13 16.48.25.jpg$

(a) (b)

Gambar 2.0 (a) Radar Led pada posisi mati
(b) Radar Led pada posisi hidup

BAB IV

PENUTUP

A.Analisa Data

Setiap rangkaian Radar Led(Lampu Radar) pasti memerlukan sebuah rangkaian clock agar penghitungan lampu radar dapat berjalan dengan baik dan teratur. Biasanya setiap orang menggunakan IC 555 untuk membuat clock. Cepat lambatnya clock dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan. Supaya kecepatan gerak counter dapat diatur sewaktu-waktu, maka Rb harus menggunakan trimpot.Didunia elekronika IC counter tidak hanya satu jenis dan memiliki fungsi yang sama,tergantung IC ini aktif low ataupun aktif high.Untuk mengetahui hal ini maka harus mencari data sheet setiapIC yang ingin digunakan.Data sheet ini dapat dicari melalui internet maupun buku.

Untuk menampilkan outputnya pada LED, tidak memerlukan converter apapun, dari output IC 4017 langsung dihubung ke output, hanya saja diperlukan resistor yang dipasang seri dengan LED.Jika LED yang aktif secara bergantian dimulai dari ujung kanan menuju ke kiri maka output 0 IC 4017 dihubungkan ke LED paling kanan, dan output 9 dihubungkan ke LED paling kiri. Berdasarkan tabel kebenaran IC 4017, dimana setelah output 9 aktif, secara otomatis counter akan mengulang dari awal, sehingga output 0 akan aktif kembali setelah output 9 aktif. Dan begitu seterusnya

B.Kesimpulan.

Dari seluruh proses pembuatan alat dan laporan didapat kesimpulan yaitu sebagai berikut :

Alat penerangan otomatis , digunakan sebagai sistem keamanan yaitu: “jika LDR ditempatkan pada suatu tempat yang sudah mendapat berkas cahaya tertentu diluar rumah saat malam hari, dan alat ini diaktifkan, maka jika ada sesuatu yang bergerak mendekati atau menghalangi sinar tersebut maka sensor akan mendapat kondisi gelap sehingga alat ini akan berkerja dengan output tertentu”.

IC 555 sangat penting dalam rangkaian digital,dan juga dibutuhkan pada saat membuat rangkaian counter Up.IC 555 pada rangkaian ini digunakan untuk pengatur clock pada IC counter.IC 4017 adalah jenis IC Pencacah Decade (Decade Counter) dengan 10 output. IC ini menghasilkan 10 Output yaitu dari Q0 – Q9, memiliki Clock. Clock Enable, Reset dan Carry Out masing– masing terdapat dalam satu pin, dimana dalam setiap clock yang aktif, hanya terdapat satu output yang aktif dan secara bergantian dari O0 sampai O9.

Led dibutuhkan sebagai lampu jika terdapat led yang tidak menyala ada kemungkinan lednya yang sudah rusak/terbakar dan juga terbaliknya memasang kaki led.