Aplikasi IC 555 Pada Multivibrator Monostabil Sebagai Saklar Sentuh.

TUGAS AKHIR

APLIKASI IC 555 PADA MULTIVIBRATOR MONOSTABIL

SEBAGAI SAKLAR SENTUH

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan

pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh

SYUBHAN TANJUNG

NIM : 030402046

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

APLIKASI IC 555 PADA MULTIVIBRATOR MONOSTABIL

SEBAGAI SAKLAR SENTUH

Oleh :

SYUBHAN TANJUNG

NIM : 030402046

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk

memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro

Disetujui Oleh: Pembimbing

Ir. Syarifuddin Siregar

NIP : 130635311

Diketahui oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

Prof. Dr.Ir. Usman Baafai

NIP : 194610221973021001

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Dengan semakain cepatnya perkembangan teknologi dewasa ini salah satunya teknologi elektronika yang paling pesat perkembangannya. Seiring dengan perkembangan tersebut penggunaan saklar sentuh memiliki keunggulan yaitu tidak/jarang terjadi busur api dibandingkan dengan sakelar/switch biasa, bila terjadi busur api.

Pada pengggunaan rangkaian multivibrator monostabil sebagai sakelar sentuh dipakai IC 555 (IC Timer) sebagai logika kemudinya yang salah satu pin/kakinya yaitu pin2 sebagai pemicu dan pin 4 yang ditanahkan yaitu sebagai resetnya, serta keluaran dari pin 3 mengalirkan arus positif melalui dioda menuju coill relay dan coill satunya mendapat suplay dari negatif rangkaian. Dimana suatu arus melewati kumparan , maka inti besi lunak akan dimaknitisasi atau menimbulkan fluks magnet sehingga dapat menggerakkan kontak sakelar.

KATA PENGANTAR

Dengan Nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyang.

Segala puji bagi ALLAH, Rabb semesta alam , dimana dengan Rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “Aplikasi IC 555 Pada Multivibrator Monostabil Sebagai Saklar Sentuh”

Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarajana Teknik di departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa ayahanda Mahyudin Tanjung dan Ibunda Nurhaida Siambaton, kakanda Edisahputra, Ade Syuherman, adinda Putri Maharani, Rachmad Sholeh, Khairunnisa, Zulkarnaen, keluarga besar Pakdang, Pak Etek, Bang Faisal dan teristimewa Hastuti Habeyahan yang telah banyak membantu Penulis.

Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian tugas akhir ini,penulis banyak memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan penuh ketulusan hati, penulis menghaturkan terima kasih kepada :

a. Bapak Ir. Syarifuddin Siregar selaku Dosen Pembimbing tugas akhir penulis yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya memberikan bimbingan dan pengarahan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

c. Bapak Ir. Pernantin Tarigan M.sc selaku dosen wali penulis yang telah memberikan bimbingan selama perkuliahan.

d. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT USU. e. Teman-teman angkatan 2003 ; Zamil, Peli, Wiswa, Hedbin, Muallim, Soli,

Tigor, Juanda, Fahmi, Enno, Brian, Teddy, dan teman-teman yang lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

f. Teman-teman satu oragnisasi KOMPAS-USU “ Never Stop Explorer”.

g. Anak-anak kost Gg. Mesjid, Faisal, Birju, Darmanto, Ojik, Geng, Laek, Asmoro, Abdul, dan teman lainnya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Kepada orang-orang yang telah membantu penulis selama menjalani masa perkuliahan penulis do’akan jajakumullahu khairan katsira (semoga ALLAH membalas kalian dengan kebaikan yang banyak).

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini belum sempurna karena masih banyak terdapat kekurangan baik dari segi isi maupun sususnan bahasanya. Saran dan kritik membangun dari pembaca dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.

Akhirkata penulis berharap semoga penulisan tugas akhir ini dapat berguna memberikan ilmu pengetahuan bagi kita semua.

Medan , 8 Agustus 2009

DAFTAR ISI

ABSTRAK ……….….…………i

KATA PENGANTAR ………...………ii

DAFTAR ISI ……….……….………iv

DAFTAR GAMBAR ………... vi

BAB I : PENDAHULUAN……….. 1

I.1. Latar Belakang ……….. 1

I.2 Batasan Masalah………. 2

I.3 Tujuan Penulisan……….... 2

I.4 Sistematika Penulisan ………..….. 3

BAB II : KOMPONEN MULTIVIBRATOR MONOSATBAIL……..……... 4

II.1 Resistor………..….….... 4

II.2 Kondensator (Capasitor)……….….. 6

2.1 Kondensator Keramik………..….… . 7

2.2 Kondensator Electrolit (elco)……….……. 7

II.3. Dioda ………...…. 8

3.1 Dioda Zener……….... 9

3.2 LED……… 10

BAB III : RANGKAIAN UTAMA SAKELAR SENTUH………... 11

III.1 Logika Kemudi………....….... 11

III.2 Multivibrator Monostabil ………..……. 14

3.1 Transformator ………...15

3.2 Penyearah Setengah Gelombang………...16

3.3 Pemantap Tegangan ……….. 18

3.4 Penapis (filter)………. 19

BAB IV : APLIKASI IC 555 PADA MULTIVIBRATOR MONOSTABIL SEBAGAI RANGKAIAN SAKELAR SENTUH……….. 20

IV : 1. Umum ……….... 20

1.1.Konstruksi Rangkaian ……….... 22

1.2.langkah kerja……… 23

1.3.perakitan dan pengujian………...… 25

IV: 2. Meningkatkan Beban (Relay)………...… 26

IV: 3. Penerapan……….………..….. 27

3.1 beban Listrik Satatis ….………..…….. 28

3.2Beban Lisrik Non statis…….………. 29

BAB V : KESIMPULAN & SARAN………..………. 30

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 simbol Resistor ( tahanan ) tetap 4

Gambar 2.2 Contoh Resistor 5

Gambar 2.3 konstruksi kondensator keramik 7

Gambar 2.4 konstruksi dan lambang kondensator elektrolit 8

Gambar 2.5 Junction PN 8

Gambar 2.6 Simbol Dioda 9

Gambar 2.8. (a) Simbol dioda Zener,(b)Karakteristik dioda zener, 10

(c)Bentuk dioda Zener 10

Gambar 2.9. (a) Simbol diagram LED,(b)Bentuk Umum LED 10 Gambar 3.1. (a). Diagram pin pewaktu 555 11

Gambar 3.1.(b) bagan skema pewaktu 555 12

Gambar 3.2 Pulsa Masukan dan keluaran pada MV monostabil 15

Gambar. 3.3 Rangkaian Catu Daya. 15

Gambar 3.4 skema Transformator 16

Gambar.3.5. (a) rangkaian penyearah setengah glombang, 17

(b) keluaran yang disearahkan 17 Gambar 3.6 Rangkaian Pemantap Tegangan 18

Gambar 3.7 penapis( filter)(a). Rrangkaian penyearah puncak 19 (b) Keluaran setengah gelombang 19

Gambar 4.1. sakelar sentuh secara umum 21

Gambar 4.2 konstruksi Rangkaian 22

Gambar 4.4. contoh pemakaian saklar sentuh pada lampu 28

ABSTRAK

Dengan semakain cepatnya perkembangan teknologi dewasa ini salah satunya teknologi elektronika yang paling pesat perkembangannya. Seiring dengan perkembangan tersebut penggunaan saklar sentuh memiliki keunggulan yaitu tidak/jarang terjadi busur api dibandingkan dengan sakelar/switch biasa, bila terjadi busur api.

Pada pengggunaan rangkaian multivibrator monostabil sebagai sakelar sentuh dipakai IC 555 (IC Timer) sebagai logika kemudinya yang salah satu pin/kakinya yaitu pin2 sebagai pemicu dan pin 4 yang ditanahkan yaitu sebagai resetnya, serta keluaran dari pin 3 mengalirkan arus positif melalui dioda menuju coill relay dan coill satunya mendapat suplay dari negatif rangkaian. Dimana suatu arus melewati kumparan , maka inti besi lunak akan dimaknitisasi atau menimbulkan fluks magnet sehingga dapat menggerakkan kontak sakelar.

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Dengan semakin pesatnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi terutama dibidang kelistrikan, yang mengakibatkan pemakian peralatan yang bekerja secara mekanis telah banyak digantikan dengan peralatan yang bekerja secara elektronik. Hal ini dikarenakan kestabilkan serta keandalan dari system elektronik lebih unggul dibandingkan dengan sisitem mekanis.

Peralatan-peralatan yang bekerja secara elektronik seperti touch swich (sakelar sentuh) yang memanfaatkan pemakaian IC linear serta jenis-jenis komponen semi konduktor lainnya yang dirangkai dan difungsikan penggunaannya sebagai saklar. Di dalam rangkaian ini terdapat suatu Timer dari IC 555 ,dimana penguatan ini mempunyai dua input terdiri dari pemicu dan reset serta satu keluaran sebagai multivibrator monostabil yang menggerakkan Relay sehingga berfungsi sebagai saklar sentuh.

Rangkaian saklar sentuh akan bekerja jika plat “ON” disentuh dengan jari tangan.

I.2 Batasan Masalah

Mengingat luasnya permasalahan dan juga disadari atas keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis, maka disini penulis perlu membuat batasan masalah

Tugas Akhir ini hanya menguraikan cara kerja IC 555 pda multivibrator monosatbil yang difungsikan sebagai sakelar sentuh serta penerapan perangkat diadalam teknik kelistrikan pada masa sekarang ini.

I.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :

1. Untuk memperkenalkan perangkat sakelar sentuh elektronik yang mempergunakan IC 555 pada multivibrator monostabil

2. untuk mengetahui prinsip kerja sakelar sentuh elektronik yang mempergunakan IC 555 pada multivibrator monostabil

I.4 Sistemaika Penulisan

Adapun sistemaika penulisan Tugas Akhir yang berjudul “Aplikasi IC 555 Pada Multivibrator Monostabil Sebagai Sakelar Sentuh” ini terjadi dari beberapa bab, yaitu :

1. Pada BAB I dimulai dengan pendahuluan yang mana membahas tentang saklar sentuh secara umum, batasan masalah, tujuan yang hendak dicapai, dan sistematika penulisan.

2. pada BAB II dibahas secara garis besar tentang pemakian komponen-komponen elekronika yang terdapat pada multivibrator monostabil dan akan di pergunakan dalam hal pembuatan perangkat sakelar sentuh (touch swich) . 3. pada BAB III diuraikan tentang rangkaian utama sakelar sentuh dari awal

hingga terbentuknya perangkat sakelar sentuh.

4. pada BAB IV dibahas konstruksi rangkaian IC 555 pada monostabil sakelar sentuh dan perinsip kerjanya serta penerapan perangkatnya dalam teknik kelistrikan.

BAB II

KOMPONEN MULTIVIBRATOR MONOSTABIL

Didalam membuat suatu perangkat elektronik dibutuhkan beberapa jenis komponen. Banyak sedikitnya jenis komponen yang di pakai pada perangkat elektronik tergantung dari rancangan dan system perangkat elektronik yang akan dibangun. Pada bab ini aka dibahas secara umum tentang jenis-jenis komponen yang akan dipergunakan pada pembuatan perangkat saklar sentuh.

II.1. Resistor

Resistor dipergunakan pada rangkaian listrik yang berhubungan dengan listrik. Misalnya, untuk memperkecil arus atau tegangan dan juga sebagai pembagi tegangan. Symbol untuk resistor dapat dilihat pada gambar 2.1. unit satuan yang dipakai adalah ohm atau dengan symbol Omega (Ω).

Gambar 2.1 simbol Resistor ( tahanan ) tetap

Angka gelang pertama (A)

Warna Angka gelang

( A dan B )

Besarnya resistansi suatu resistor ( tahanan) dengan memakai pita warna dapat kita lihat sebagai contoh pada Gambar 2.2 dibawah ini.

Maka besarnya resistor tersebut = 1200 ± 5% atau 1k2 ± 5%

Persentase toleransi mempengaruhi nilai resistor yang yang ada didalam batas-batas tertentu . Nilai nominal dipilih, sehingga batas-batas toleransi biasanya yang menyesuaikan.

II.2. Kondensator (Capacitor)

Pada dasarnya kondensator itu terdiri dari dua lembar plat logam dipisahkan oleh zat isolator. Zat isolator tersebut dinamakan dielektrika. Kondensator (Capacitor) pada umumnya diberi nama sesuai dengan jenis bahan dielektriknya. Jika bahan dielektriknya berupa keramik dinamakan kondensator keramik. Jika bahan dielektriknya cairan maka dinamakan kondensator elektrolit. Demikian pula halnya dengan bahan-bahan dielektrik yang lain seperti kertas, udara, mika dan lain-lain.

Seperti halnya dengan nilai hambatan, kapasitas kondensator ada yang mempunyai kapasitas tetap dan ada pula dengan kapasitas yang diatur. Yang mana jenis tersebut dapat dibedakan atas dua bagian yaitu jenis kondensator tetap (Fix Capacitor) dan jenis kondensatro tidak tetap (Variabel Capacitor) disingkat Varco. Kondensator tetap ialah kondensator yang mempunyai kapasitas tetap, sedangkan kondensator tidak tetap adalah kondensator yang kapasitas nya diatur. Kondensator tetap di bagi menjadi dua bagian lagi, yaitu yang mempunyai tanda polaritas arus positif dan arus negative yang disebut dengan kondensator elektrolit (Elco).

II.2.1.Kondensator Keramik

Secara garis besar kondensator ini dapat dibagi menjadi dua kelas, yaitu type permitivitas rendah dan permitivitas tinggi. Kondensator ini berguna untuk kopling atau de- kopling serbaguna yang tahan terhadap variasi cukup besar dalam harga kapasitas akibat suhu, frekwensi, tegangan dan waktu. Adapun bentuk konstruksi dari pada kondensator keramik terlihat seperti Gambar 2.3 di bawah ini.

Gambar 2.3 konstruksi kondensator keramik

II.2.2 Kondensator Elektrolit (elco)

Type kondensator elektrolit ini merupakan kondensator yang mempunyai hasil kali kapasitas dan tegangan (CV) tertinggi atau dengan kata lain kapasitasnya tinggi dan banyak digunakan sebagai filter pada catu daya.

Kondensator elektrolit ini kakinya berpolaritas positif dan negative. Nilai kapasitasnya dari 0,1µF (Mikro Farad) sampai ribuan mikro farad dengan tegangan kerja tertentu. Adapun bentuk konstruksi dan lambang kondensator elektrolit terlihat seperti gambar 2.4 berikut ini.

Gambar 2.4 konstruksi dan lambang kondensator elektrolit

II.3 Dioda

Dioda adalah suatu komponen elektronik yang hanya melewatkan arus dalam satu (forward bias). Dioda sering digunakan untuk menyearahkan arus AC dan juga melewatkan arus masukan ke suatu rangkaian tetapi memblokir arus dari arah yang berlawanan.

Dioda terbentuk dari 2 jenis semi konduktor tipe P dan tipe N yang bertemu, sehingga memberikan junction (pertemuan) Kristal PN.

Gambar 2.5 Junction PN

Menurut arah menghantar dari suatu dioda Silikon (Si) akan terjadi drop tegangan minimum di antara dua titik sambungan sebesar 0,7 Volt, dan pada dioda Germanium (Ge) drop tegangan minimum tersebut sebesar 0,3 Volt. Symbol untuk dioda dapat dilihat pada Gambar 2.6 berikut ini.

+

-+ +

-P N K

Anoda katoda

Gambar 2.6 Simbol Dioda

II.3.1 Dioda Zener

Pada dasarnya secara garis besar dioda silicon (penyearah) dan dioda zener mempunyai karakteristik yang sama, tetapi pada perinsip kerjanya adalah berbeda. Symbol dioda zener dapat dilihat pada Gambar 2.8 di bawah ini.

A K

(C)

Gambar 2.8. (a) Simbol dioda Zener,(b)Karakteristik dioda zener, (c)Bentuk dioda Zener

Dioda zener mempunyai karakteristik normal, yaitu didahului oleh arus seperti dioda bias, yang mana bila dibiasi dalam arah maju. Jika dibias secara reserve, ia akan bekerja dengan cara yang sama, tetapi turun secara derastis pada saat tegangan dioda zener ini adalah penggunaannya dalamregulator tegangan, yaitu rangkaian yang berfungsi mempertahankan tegangan beban DC pada harga yang kurang atau lebih pada suatu batas ukuran yang telah ditetapkan.

III.3.2 LED (Light Emiting Diode)

LED ini merupakan dioda khusus memancarkan cahaya seperti halnya lampu. LED dibuat dari bahan semi konduktor yang disebut Gallium Arsenit Fosfit. LED akan memancarkan cahaya ( ada yang bening, merah, hijau, kuning). Tegangan kerjanya ada yang 1,4V, 2V, 3V, mengambil arus 30mA-100mA. LED ini dipakai sebagai lampu control, lampu variasi nada radio dan amplifier dan lain-lain kegunaannya. Dalam gambar 2.9 dapat di tunjukkan sebuah LED :

BAB III

RANGKAIAN UTAMA SAKELAR SENTUH

III.1. Logika Kemudi

Di dalam rangkaian multivibrator monostabil sebagai saklar sentuh ini memakai IC 555. Dimana IC 555 ini dapat dikatakan IC Timer atau pewaktu 555 yang terdapat keuntungan yang di miliki suatu rang kaian terpadu monolitik, ukuran kecil, keandalan tinggi, hemat biaya, stabil terhadap perubahan suhu dan mempunyai penyimpanan (offset) tegangan serta offset arus yang rendah. Dengan arti yang lain pewaktu 555 dapat beroperasi sebagai astabil (ocilator) atau monostabil (pembankit denyut pulsa).

IC 555 ini berbeda dalam kemasan plastic dengan 8 pena (pin). Untuk IC ini memerlukan pencatu daya balans dari(-5V, 0, +5V) sampai (-15V, 0, +15V).

Gambar 3.1.(b) bagan skema pewaktu 555

Pewaktu 555 merupakan penggabungan sebuah osilator relaksasi, dua pembanding, flip-flop RS dan sebuah transistor pelepasan (pembuangan).

Gambar 3.1 b diatas adalah bagan blok IC555 yang disederhanakan. Suatu pewaktu IC, pin 8 adalah +Vcc. Perhatikan bahwa pembanding yang diatas mempunyai sebuah masukan ambang pin 6 dan sebuah pin masukan kendali pin 5, dimana pada banyak pemakaian masukan kendali tidak digunakan ( No connection ), sehingga kendalinya sama dengan +2Vcc/3. dengan kata lain kapan saja tegangan ambang melewati tegangan kendali, keluarannya menjadi tinggi dan pembanding akan menset flip-flop dan menyalakan transistor sehingga kondensator dengan cepat dapat dikosongkan.

tak membalik mempunyai tegangan tetap +Vcc/3 kelurannya menjadi tinggi dan akan mereset flip-flop. Keadaan inilah memutuskan transistor, sehingga kondensator dapat diisi melalui tahanan luar.

Kolektor dari transistor pembuangan dihubungkan dengan ke (pin 7). Juga dihubungkan dengan kondensator pewaktu luar, dan pin 6. sinyal komplementer yang keluar dari flip-flop pergi ke pin 3 (keluaran). Bila reset (pin 4) di tanah kan (pin 1), alat tidak bekerja. Perilaku hidup/mati itu kadang-kadang amat berguna. Pada banyak pemakaian pin 4 ini tidak digunakan, tetapi dihubungkan langsung dengan +Vcc.

Gambar 3.1.c diatas, memperlihatkan sepasang transistor yang bergandeng silang. Setiap kolektor menggerakkan basis yang berlawanan melalui RB. salah satuh

III.2. Multivibrator Monostabil

Multivibrator monostabil atau satu tembakan menghasilkan pulsa keluaran dengan lama waktu tetap, setiap saat waktunya dipicu. Ide dasar dari MV monostabil diperlihatkan dalam Gambar pin pewaktu 555 diatas. Pemicuan masukan dapat keseluruhan pulsa, transisi detak dari R (rendah) ke T (tinggi), atau transisi pulsa pemicu dari T ke R bergantung pada satu tembakan. Pulsa keluaran dapat berupa pulsa negative atau positif.untuk dapat mengatur lamanya waktu pulsa keluaran dengan menggunakan kombinasi kapasitor dan tahan uyang berlainan.

Pewaktu IC 555 disesuaikan, dihubungkan sebagai MV satu-tembakan dalam

Gambar rangkaian pada Bab IV. Pulsa masukan negative pendek menyebabkan pulsa keluaran positif panjang. Lamanya waktu T dari pulsa keluaran dihitung dengan menggunakan persamaan, dengan R_A sebanding dengan resistor dalam Ohm, C sebanding dengan nilai kapasitas nya dalam Farad, dan T sebanding dengan lamanya waktu pulsa keluaran dalam detik. Dengan lamanya waktu pulsa keluaran T untuk satu-tembakan seperti dalam rangkaian Bab IV nanti :

T = 1,1 R_AC

T = 1,1x1.106x 100.103 = 110.000 detik = 30,5 jam.

keluaran

C R T 1,1 A masukan

Gambar 3.2 Pulsa Masukan dan keluaran pada MV monostabil

III.3. Catu Daya

Catu daya (power supply) seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3, terdiri dari sebuah transformator, rangkaian penyearah setengah gelombang dan pemantap tegangan (regualasi tegangan). Dimana sumber tegangan AC disearahkan dengan system penyearah setangah gelombang. Kemudian tegangan output dari penyearah direglasikan dengan dioda zener melalui pembatas arus/tegangan (Rs).

Sehingga tegangan searah (DC) yang diperlukan sebagai pencatu daya akan lebih baik.

Gambar. 3.3 Rangkaian Catu Daya. III.3.1. Transformator

Beberapa peralatan elektronika menggunakan sebuah transformator untuk menaikkan tegangan jala-jala sesuai dengan pemakain yang diinginkan. Pada

rangkaian tugas akhir ini menggunakan transformator (step down) menurunkan tegangan Ac.

Dengan menggunkan transformator, sehingga dapat mengurangi bahaya kejutan listrik karena tak ada lagi hubungan listrik yang langsung. Artinya satu-satunya hubungan dengan jala-jala ialah dengan melalui medan magnit yang menghubungkan belitan primer dengan sekunder.

Gambar 3.4 skema Transformator

1 V₂= Tegangan sekunder

N₁= Banyak belitan pada belitan primer N₂= Banyak belitan pada belitan sekunder

III.3.2. Penyearah Setengah Gelombang

besar dari pada tegangan offset (sekitar 0,7V untuk dioda silicon dan 0,3V untuk dioda germanium).

Hal ini menghasilkan tegangan lintas tahanan beban yang mendekati bentuk setengah gelombang sinus. Untuk menyederhanakan pembahasan, dipergunakan pendekatan dioda karena puncak tegangan sumber jahuh lebih besar dari pada tegangan offset dioda. Dengan alasan ini, puncak tegangan yang disearahkan sama dengan puncak tegangan sekunder seperti pada Gambar 3.5 berikut ini. Pada setengah siklus negative, dioda mengalami pra-tegangan balik. Dengan mengabaikan arus bocor (yang sama dengan arus bolak-balik),arus beban menjadi nol, inilah sebabnya mengapa tegangan keluaran jatuh menjadi nol diantara 180º dan 360º.

Hal penting yang patut diperhatikan pada penyearah setengah gelombang adalah mengubah tegangan masukan AC menjadi tegangan DC yang berdenyut. Dengan kata lain, tegangan keluaran selalu positif atau nol, tegantung di tengah siklus dimana tegangan beban V berbeda atau arus bebannya selalu mempunyai arah yang sama.

Gambar.3.5. (a) rangkaian penyearah setengah glombang,

Dengan mengabaikan penurunan tegangan pada dioda, nilai rata-rata Dc dari sinyal setengah gelombang pada Gambar 3.6 di atas adalah :

V₂(puncak) =

Agar diperoleh tegangan keluaran yang konstan terhadap perubahan beban atau tegangan masuk, digunakanlah rangkaian penstabil tegangan (pemantab tegangan).

Regulasi tegangan yang sederhana dibuat dari pembatas arus atau tegangan (Rs) yang terpasang seri dengan tegangan dan dioda zener terhubung secara parallel terhadap beban, seperti pada Gambar 3.6 berikut ini :

Rs

Zd

Vm Vz Vdc

IL

RL(beban)

Gambar 3.6 Rangkaian Pemantap Tegangan

Dalam Gambar 3.6 terlihat adanya penghambat pembatas seri yang akan mencegah terjadinya arus zener yang melebihi ketentuan batas maksimumnya (Izm). Dalam hal ini dioda zener bekerja sebagai salah satu baterai sehingga beban merupakan harga tetap. Jika tegangan saluran berubah V out juga ikut berubah. Namun tegangan zener akan bertahan pada harga yang tetap sehingga Vout hampir sama dengan Vz(Vout= Vz).

I_RS= Vin - V out /Rs……….(a)

Arus melalui penghambat beban diberikan oleh:€€€

I_L= V out / R_L………(b)

Karena penghambatan beban berhubungan parallel dengan dioda zener, maka arus seri sama dengan jumlah arus zener dan arus beban.

I_RS= Iz + I_Latau I z = I_RS= I_L………..(c)

III.3.4. Penapis (Filter)

Keluaran penyearah rata-rata adalah tegangan Dc yang berdenyut. Penggunaan keluaran seperti ini hanya terbatas untuk mengisi batere, menjalankan motor Dc dan sedikit pemakaian lainnya. Apa yang kita perlukan untuk sebagian besar rangkaian-rangkain elektronika ialah tegangan Dc dengan nilai tetap, sama seperti tegangan yang berasal dari batere. Untuk mengubah sinyal sinyal setengah gelombang dan gelombang penuh ke tegangan Dc yang tetap, kita mebutuhkan sebuah penapis (filter) seperti Gambar3.7 berikut ini:

D

RL

C

V2

Gambar 3.7 penapis( filter)

BAB IV

APLIKASI IC 555 PADA MULTIVIBRATOR MONOSTABIL

SEBAGAI SAKELAR SENTUH

IV.1. Umum.

Tersedianya piranti-piranti impedansi masukan tinggi seperti logika IC TTL (IC 555)ini atau IC CMOS membuka suatu rancangan sakelar sentuh yang sederhana dan dapat diandalkan maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

a. semua rangkaian dan kontak sakelar diisolasi secara efektif dari satu jaringan listrik (jala-jala)

b. Rangkaian dapat dilengkapi dengan ground dan dirancang sedemikian rupa hingga berpotensi dengan kepekaan sekecil-kecilnya untuk mencegah operasi palsu.

Gambar 4.1. sakelar sentuh secara umum

Gambar 4.2 konstruksi Rangkaian

Keterangan :

Pin 2 = Pemicu, berupa plat sentuh yaitu melalui sentuhan jari/ tubuh manusia

Pin 4 = Reset, yaitu “switch balik” antara pin 4 dan pin 1

K1 = Relay (coil 12V,5A), Out putnya (switch) ke beban 1 yaitu berupa sirene atau alat elektronik tegangan Dc.

IV.1.2. Langkah Kerja

Langkah kerja rangkaian IC 555 pada Multivibrator monostabil sakelar sentuh seperti Gambar Konstruksi, sebagai berikut:

1. mula-mula rangkaian diberikan sumber tegangan yang sesuai dengan gambar. Apabila pemasangan sumber tegangan tidak sesuai maka akan menyebabkan rangkaian tidak dapat bekerja (beroperasi) sebagai mana yang diharapkan.

2. dalam keadaan sakelar “off” out put dari IC, pada pin3 menjadi low (0) karena belum ada sinyal masukan dari pin2. keadaan low (0) ini merupakan kondisi reset (Clearing) yaitu befungsinya pin 4 yang menyebabkan output pin 3 tidak dapat memberikan arus yang dikeluarkan oleh dioda D2 menuju relay, dimana arus tersebut harus dapat melalui kumparan relay sehingga besi lunak akan dimagnetisasi sehingga dapat menggerakkan kontak sakelar.

dan 7 ke (-) Vcc berfungsi untuk timer (waktu) lamanya rangkaian itu berfungsi.

Keterangan :

1. untuk “ON” pin 2 disentuh dengan jari tangan

maksudnya yaitu pemicu dari IC 555 menerima pulsa masukan negatif, dimana tubuh manusia mempunyai elektron negatif terhadap bumi yang

dapat memicu pin2 (-) sehingga keluaran pada pin 3 akan mengeluarkan arus positif yang disearahkan D2 masuk ke coill dan D3 akan mengeluarkan arus positif yang disearahkan D2 masuk ke coill dan d3 diparalelkan antara

kedua terminal coill yang bermaksud menghambat atau memblokir arus dari arah yang berlawanan, dimana anoda D3 dan ujung coill terhubung ke(-)

Vcc.

2. untuk”OFF” pin4 dihubungkan ke pin 1 (-Vcc) sebagai reset atau saklar memberhentikan rangkaian ini berfungsi.

Maksudnya yaitu akan menjadi terhubung singkat antara tegangan DC (+pada pin 4 dan – pada pin1) yang akan memberhentikan coill (kumparan)

pada relay bekerja karena dengan menghubung singkatkan antara pin 4 dan pin 1 akan mengakibatkan masuknya tegangan positif ke pin 1, lalu masuk ke ujung coill relay sedangkan ujung coill yang satunya berupa isyarat

IV.1.3. Perakitan dan Pengujian

Proses perakitan awal dengan menggambar lay out rangkaian pada PCB (Printed Circuit Board) polos menggunakan spidol permanent. Kemudian dilarutkan pada Ferriet Clorida dengan campuran air hangat secukupnya sampai lapisan tembaga yang tidak tertutupi spidol hilang. Setelah itu pembersihan lapisan spidol dengan tiner atau minyak lampu. Maka proses pengeboran dapat dilakukan untuk kaki-kaki komponen.

Dengan tersedianya jalur PCB siap dirakit, maka perakitan menjadi mudah dilakukan. Dalam perakitan ini diusahakan terlebih dahulu menyolder komponen-komponen pasif dahulu, kemudian komponen-komponen-komponen-komponen aktif. Karena komponen-komponen pasif jauh lebih tahan panas solder dari komponen aktif. Sehingga kerusakan komponen akibat panas pada penyolderan dapat di hindari.

Untuk komponen-komponen, seperti transformator letaknya langsung pada kotak peralatan dan komponen seperti sekring di bagian luar. Sedangkan sakelar dibagian depan atau belakang kotak.

Adapun komponen-komponen yang digunakan dalam rangkaian tugas akhir ini yaitu: Transformator (stepdown)

IC 555

Dioda IN 4002,IN 4001 Dioda zener 12V

LED Relay 12V

Beban : Lampu Ac dan sirene Dc

Selanjutnya proses pengujian dilakukan setelah kita perhatikan terlebih dahulu penyolderan apa sudah baik( melekat dengan lapisan tembaga PCB). Kemudian yang harus dilakukan menghidupkan sumber dari jala-jala lalu lihat apakah LED kontrol yang dihubungkan pada keluran catu daya hidup atau mati. Kalau hidup berarti pencatuan tegangan kerangkaian sudah sempurna. Tetapi bila mati ukur telebih dahulu keluaran dengan multitester apakah sudah cukup tegangan yang dibutuhkan atau belum, dan kalau belum berarti catu daya perlu diperbaiki.

IV.2. Meningkatkan Beban (Relay)

Kontak saklar ini dapat dipakai untuk mengontrol arus yang lebih besar dari pada arus kumparannya. Dengan demikian daya sakelar sentuh dapat meningkatkan sesuai dengan kebutuhannya. Adapun konstruksi relay dapat dilihat dibawah ini :

Gambar 4.3 konstruksi Relay

IV.3. Penerapan

Penerapan sakelar sentuh elektronik kedalam bidang kelistrikan adalah terutama sebagai rangkaian yang berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan hubungan beban listrik pada rangkaian secara elektronik. Maka oleh sebab itu beban beban yang dapat di layani oleh saklar sentuh elektronik ini dapat dibedakan atas 2 bagian besar, yaitu terdiri dari :

1. Beban Listrik statis

2. beban listrik non statis

Rangkaian Saklar sentuh

1

2

X

Lp

220 V Ac 50 Hz

IV.3.1 Beban Listrik Statis

Beban listrik statis adalah beban yang bersifat diam didalam operasinya. Beban ini umumnya terdapat pada peralatan sehari-hari dan peralatan rumah tangga, seperti contoh berikut :

 penerangan seperti lampu

 alat-alat pemanas seperti, strika, kompor listrik dan lain-lain

 alat-alat elektronika seperti, bel pintu, srine, TV dan lain-lain

salah satu contoh pemakaian umum saklar sentuh elektronik ini pada beban listrik satbil dapat kita lihat pada Gambar dibawah ini yang penerapannya ke alat penerangan listrik seperti lampu.

Ket : 1 = Pemicu Untuk “ON”

2 = Reset untuk “OFF”

Rangkaian

IV.3.2 Beban listrik Non Statis

Beban listrik non statis adalah beban yang bersifat dinamis didalam operasinya. Beban ini biasanya terdapat pada peralatan rumah tangga, kantor dan pabrik, seperti contoh berikut :

 kipas angin

 mesin cuci

 moto-motor listrik

 dan lain sebagainya

salah satu contoh pemakaian sakelar sentuh elektronik ini pada beban listrik non statis dapat kita lihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 4.5. contoh pemakaian saklar sentuh pada Motor 3ø

Keterangan : 220V Ac = tegangan kumparan (coil) 1-2 = Pemicu (ON) dan Reset (OFF) MC = Magnetic Contactor

BAB V

KESIMPULAN

1. IC 555 dikenal sebagai IC Timer yang merupakan penggabungan sebuah osilator relaksasi dua pembanding, flip-flop RS dan sebuah transistor pelepasan. Dimana kolektor transistor pelepasan yang dihubungkan dengan kondensator pewaktu luar, bila transistor ini mendapat keluaran yang tinggi dari flip-flop RS akan mengosongkan kondensator dan bila keluaran yang rendah diterima maka transistor tersebut akan putus dan diisi melalui tahanan luar.

2. saklar sentuh (touch Swich) yang dikemukakan adalah dari rangkaian Multivibrator Monostabil atau multivirator satu-tembakan dengan memakai IC555 taraf kerja dasar logika untuk mengontrol relay bekerja sebagai sakelar.

3. Rangkaian saklar sentuh dapat bekerja jika pemasangan urutan fasanya benar dan kerja rangkaian berdasarkan asas sentuh serta penerapan perangkat dalam teknik kelistrikan terutama sebagai sakelar yang fungsinya untuk menghubungkan dan memutusakan beban listrik pada rangkaian listrik agar pelaksanaannya mudah dilakukan.

5. multivibrator monostabil atau multivibrator satu-tembakan menghasilkan keluaran dengan lama waktu tetap, setiap saat inputnya dipicu (pemicuan dilakukanapabila lamanya waktu/ dari pulsa keluaran habis).

SARAN

Yang harus diperhatikan dalam perakitan rangkaian ini yaitu hal-hal yang dapat merusak rangkaian.

1. dalam penyolderan komponen jangan terlalu lama karena dapat menyebabkan kerusakan pada komponen itu sendiri.

2. dalam pemasangan IC tidak boleh salah, apabila salah maka rangkaian tidak dapat bekerja sebagai mana mestinya

3. dalam pemilihan relay harus diperhatikan, yang mana tahanan untuk beban tegangan Ac atau Dc.

4. pada pemasangan relay tidak boleh salah dan apabila salah maka Lp tidak hidup dan Bel (sirene) tidak berbunyi.

DAFTAR PUSTAKA

1. Rusmadi, Dedy, Aneka Hoby Elektronika, Penerbit Pionir Jaya Bandung. 2. Tokheim.L.Roger, Sutisna, edisi kedua, Prinsip-prinsip Digital, Penerbi

Erlagga 1996.

3. Tokheim.L.Roger, edisi kedua, Elektronika Digital, Penerbi Erlagga 1995. 4. Penerjemah Soemitro Widodo Herman,Ir, Penguat Operasional dan

Rangkaian terpadu linear, Penerbit Erlangga 1994.

5. Gregory,M.J M.A., D.Phil, Hackett.Q.R.M.A, D.Phil, smith Vincent.C B.sc 6. Malvino.Paul.Albert, Ph.D, alih bahasa : Barmawi.M.Prof, Ph.D, Tjia.O.M,

Ph.D, ITB, edisi ketiga, jilid 1, prinsip-prinsip Elektronika, Penerbit Erlangga.