32
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Langkah-langkah Perancangan
Langkah dalam membuat rancangan alat kontrol menormalkan fungsi sein pada mobil saat lampu hazard difungsikan ini dilandasi dengan ide awal karena banyaknya penyalah gunaan lampu hazard sesuai yang telah di jelaskan di bab I. Hal ini juga sulit untuk di hindari. Dilanjutkan dengan perumusan masalah yang ditemui di jalan umum dalam berkendaraan, selanjutnya dilanjutkan dengan mencari data, literarur dan informasi serta teori-teori yang menunjang pada prinsip kerja yang akan diterapkan pada alat ini. Kemudian penentuan spesifikasi bahan, lalu dilanjutkan pengerjaan pembuatan perangkat keras (hardware) yang dibutuhkan serta fungsi-fungsi kerja yang harus dipenuhi agar alat yang dibuat dapat berfungsi dengan baik dan benar. Setelah alat selesai lalu dilakukan pengukuran dan pengujian agar diketahui prinsip kerja alat dan hasil yang di inginkan telah tercapai dan dapat diambil kesimpulan dari pengujian yang telah dilakukan.
Berdasarkan hal di atas, maka dapat dibuat suatu diagram alur kerja yang akan mengarahkan dan menggambarkan ide pembuatan alat ini, sebagaimana diperlihatkan pada gambar berikut :
33 MULAI PERUMUSAN MASALAH PEMBUATAN (PCB) PERANCANGAN LANDASAN TEORI STUDI LITERATURE PERAKITAN KOMPONEN KOMPONEN PENGUKURAN PENGUJIAN KESIMPULAN SIAP DI APLIKASIKAN SELESAI
34
INPUT PROSES OUTPUT
3.2 Analisa Rangkaian secara Blok Diagram
Gambar 3.2 Prinsip dasar kerja Rangkaian
Data input:
1) Saklar Hazard 2) Saklar Sein Kanan 3) Saklar Sein Kiri Data Output:
1) Lampu Sein kanan 2) Lampu Sein kiri
Untuk memudahkan penjelasan, rangkaian ini dibagi mejadi 3 bagian utama, yaitu rangkaian Input, Proses dan Output. Ketiga block diatas tentunya memiliki karakteristik dan prinsip kerja . Berikut penjelasannya:
3.2.1 Input
Input pada rangkaian yaitu sebuah saklar Hazard, yang berfungsi sebagai input ic 555, untuk memulai menyalakan flip-flop.
Selain itu ada 2 buah input yaitu saklar sein kanan dan saklar sein kiri yang berfungsi sebagai periset dari output flip-flop.
3.2.2 Proses
Terdiri dari rangakian osilator yang berfungsi sebagai pembangkit sinyal kotak yang berguna sebagai penggerak transistor untuk menghidupkan relay. Terdiri dari sebuah IC 555 dengan menambahkan resistor dan kondensator sehingga rangkaian IC 555 merupakan rangkaian astable, dimana outputnya akan menghasilkan tegangan 0 Volt dan 5 Volt secara bergantian dengan waktu yang diatur oleh resistor dan kondensator.
35 Sw Lampu Hazard Flip-Flop IC 555 Sw Sein Kanan Sw Sein Kiri Relay 12 VDC TR 1 TR 2 ≤ Lampu Sein Dioda 3 5 6 7 1 2 4 3.2.3 Output
Output yang ada disini tentunya lampu sein kanan dan kiri. Saat saklar hazard di tekan maka ke empat lampu sein akan menyala. Ketika saklar sein kanan atau kiri di geser maka secara outomatis tanpa mematikan saklar hazard lampu sein akan berfungsi sesuai dengan pilihan sein kanan maupun kiri.
3.3 Blok Diagram dan Detail Cara Kerja Alat untuk Mobil Lama
Gambar 3.3 Diagram Blok Rangkaian
Cara kerja secara blok adalah sebagai berikut:
1. Saklar lampu hazard berfungsi untuk menghidupkan rangkaian flip-flop. 2. Flip-flop IC 555 sebagai sumber pembangkit pulsa secara continyu.
3. Out put dari flip-flop ini mentriger transistor 1 untuk menghidupkan relay 12 VDC. Transistor disini berfungsi sebagai saklar.
4. Relay inilah yang menghubungkan dari power 12VDC ke empat lampu sein depan dan belakang secara bergantian/flip-flop.
5. Saklar sein kanan dihubungkan ke rangkaian OR untuk menghidupkan transistor 2.
36
6. Di sisi saklar sein kiri juga sama dihubungkan ke rangkaian OR untuk menghidupkan transistor 2. Transistor 2 ini berfungsi untuk mereset input pulsa transistor 1, agar relay tidak berkedip lagi.
7. Rangkaian OR. Pilihan pada saat saklar sein kanan maupun kiri on untuk mereset TR1
8. Pilihan pada saat saklar sein kanan maupun sein kiri, maka lampu sein kanan maupun sein kiri ikut menyala..
Rangkaian menormalkan lampu sein pada saat lampu hazard difungsikan di bangun dari beberapa rangkaian yaitu :
3.3.1 Flip-Flop IC555
Rangkaian pewaktu yang dipakai pada sistem kontrol pulsa multivibrator, sebagai drivernya adalah IC 555. Sistem pewaktu ini dilengkapi komponen ekternal terdiri dari resistor 1kΩ, 10kΩ, kapasitor 100μF/16volt. Rangkaian ini bekerja pada tegangan 4,5VDC sampai dengan 15VDC.
Gambar 3.4 Rangkaian Flip-Flop IC 555
Pada saat diberi arus dari sumber tegangan, pada osilator terjadi pengisian kapasitor dengan arus yang melalui resistor 1 dan resistor 2, IC 555 menghasilkan output 0 Volt. Pada saat tegangan yang melalui kapasitor telah mencapai 2/3 Vcc, maka flip flop pada IC 555 akan aktif sehingga menghasilkan output 12 Volt. Pada saat itu pula transistor (yang terhubung ke ground) pada kaki discharge (kaki 7) akan tersulut dan menyebabkan pengosongan kapasitor melalui resistor dan discharge
37
sampai tegangan mencapai 1/3 Vcc. Pada saat itu flip flop akan non aktif atau berguling sehingga IC 555 menghasilkan output 0 Volt, dan hal tersebut menyebabkan transistor pada kaki discharge cutoff, sehingga terjadi kembali pengisian kapasitor hingga mencapai 2/3 Vcc. Kejadian ini akan terus berlangsung secara periodik, shingga pada outputnya terjadi gelombang persegi yang simetris. Periode waktunya dapat diketahui berdasarkan rumus :
Waktu pengisian kapasitor (Output 12 Volt) T1 = 0.693 (R1 + R2) C1
= 0.693 (1kΩ + 10 kΩ) 100μF = 0.693 (11kΩ) 100μF
= 0,76s
Waktu pengosongan kapasitor (Output 0 Volt) T2 = 0.693 ( R2) C1
= 0.693 (10 kΩ) 100μF = 0,69s
3.3.2 Transistor Sebagai Saklar
Out put dari pulsa IC 555 ini dirangkaikanan ke Transistor jenis NPN. Transistor ini di fungsikan sebagai penguat arus dan sebagai saklar yang dikendalikan oleh IC 555. Sistem rangkaian Transistor ini terdiri atas komponen-komponen lain terdiri dari resistor 15kΩ, dioda IN4001. Rangkaian ini bekerja pada tegangan 4,5VDC sampai dengan 15VDC.
(a). Switch posisi off (b). Switch posisi on Gambar 3.5 Rangkaian transistor sebagai saklar.
38
Cara mencari nilai resistor basis transistor Sesuai data sheet TR C828
Ic = 50 mA Nilai Vin adalah = 5V DC
Hfe = 130 Nilai Vbe adalah 0,7V DC (konstanta) Ib = Ic / hfe(min) = 50 / 130 = 0,384 mA
Maka dengan rumus (1.1)
Rb = (Vin – Vbe) / Ib Jadi nilai Rb adalah 12 kΩ = (5 – 0,7) / 0,384 Untuk mengurangi panas TR bisa = 11,1kΩ dipasang 12 kΩ sampai dengan 15 kΩ 3.3.3 Relay
Relay sangat berperan penting dalam rangkaian ini, yaitu penghubung dan pemutus arus kelampu. Disini harus disesuaikan dengan beban daya total lampu yang digunakan. Lampu sein standard adalah 20watt 12VDC x 4 pcs.. Relay bekerja pada tegangan 9 VDC sampai dengan 15VDC. Penentuan spesifikasi dari Main contak relay adalah
I = P / V = 80/12 = 6,6 Ampere
Maka relay yang dipakai adalah: 12 Vdc 10 Ampere 5 kaki
Gambar 3.6 Relay sebagai saklar lampu. 3.3.4 Rangkaian OR
Rangkaian OR ini adalah pilihan dari input saklar sein kanan atau saklar sein kiri untuk menghidupkan transistor 2. Rangkaian Or dibangun oleh 2 buah dioda yang dipasang arah maju. Di sisi basis transistor dipasang sebuah kapasitor bertujuan untuk menunda hidupnya kembali input flip-flop yang menuju transistor sebagai saklar untuk menghidupkan relay. Sistem rangkaian Transistor 2 ini terdiri atas komponen-komponen yaitu: dioda IN4001, resistor 15kΩ, kapasitor 10μF/16volt sampai dengan 22μF/16volt. Tujuan dari rangkaian ini adalah mereset / mematikan
39
transistor 1. Rangkaian ini bekerja pada tegangan 9VDC sampai dengan 15VDC.
Gambar 3.7 Rangkaian OR untuk Reset Flip-flop ke TR 1 3.3.5 Rangkaian Penyearah.
Rangkaian ini terdiri atas beberapa dioda yang disusun sedemikian rupa sehingga fungsi dioda disini benar-benar berperan aktif dalam menyearahkan lampu mana yang harus hidup. Dioda 2 dan 3 yang dipakai disini spesifikasinya 1 Ampere. Dioda 4, 5 dan 6 spesifikasinya 3Ampere.
40
3.3.6 Rangkaian schematic lengkap
Gambar 3.9 Rangkaian schematic alat untuk mobil lama Daftar komponen
No Nama Komponen Jumlah
1 R1 Resistor 1 KΩ 1 Pcs 2 R2 Resistor 8,2 KΩ 1 Pcs 3 R3, 4 Resistor 15 KΩ 2 Pcs 4 C1 Kapasitor 100µf / 16V 1 Pcs 5 C2 Kapasitor 10µf / 16V 1 Pcs 6 D1, 2, 3 Dioda 1 Ampere 3 Pcs 7 D4, 5, 6, 7 Dioda 3 Ampere 4 Pcs 8 TR1, 2 Transistor C828 2 Pcs 9 IC1 NE 555 1 Pcs 10 RL1 Relai 12 V 5 kaki 1 Pcs
41
Dalam rangkaian schematic tersebut cara kerjanya secara keseluruhan adalah sebagai berikut :
1. Flip-Flop IC 555 ( Timer )
Bila switch hazard di ONkan, maka rangkaian timer bekerja. Output IC 555 merupakan bagian pembangkit gelombang untuk menhidupkan dan mematikan TR 1.
2. Transistor 1 C828
TR1 mendapat input dari out put pulsa flip-flop IC 555 dimana sebagai saklar untuk mematikan dan menghidupkan Relay.lampu untuk Hazard. Dan TR 2 mendapat input dari saklar sein kanan dan sein kiri yang berfungsi untuk mereset TR1 agar mematikan Relay Hazard dan yang berfungsi hanyalah salah satu sein yang dipilih. 3. Relay
Relay berfungsi untuk menghidupkan dan memutuskan arus ke lampu sein kanan dan kiri melalui dioda. Relay ini bekerja flip-flop selama sakelar hazard di onkan secara terus menerus.
4. Sein Kanan
Pada saat saklar sein kanan on maka TR 2 bekerja mengenolkan tegangan basis TR 1 melalui D2, R4 sehingga relay akan selalu pada posisi OFF. Walaupu sakelar Hazard pada posisi on. Selain itu Sein kanan juga menghidupkan Lampu sein kanan melalui D4.
5. Sein Kiri
Begitu juga pada saat switch sein kiri on maka TR 2 bekerja mengenolkan / mereset tegangan basis TR 1 melalui D3, R4 sehingga Relay akan selalu pada posisi off. Walaupu saklar hazard pada posisi on. Selain itu Sein kiri juga menghidupkan lampu sein kiri melalui D5.
Apabila kedua saklar sein kembali keposisi off maka relay akan kembali bekerja menghidupkan dan memutuskan arus ke lampu sein kanan dan kiri. Proses ini akan berulang – ulang selama saklar Hazard di onkan.
42 Sw Sein Kanan Sw Sein Kiri Relay 12 VDC TR1 4 1 5 2 2 3 ≤ 5 Memutus Sw Hazard
6. Pada saat lampu sein kanan hidup dari saklar sein kanan maka lampu sein kiri tidak ikut menyala karena ada D6 yang dipasang mundur, sehingga tidak bisa menembus ke lampu sein kiri
7. Begitu sebaliknya pada saat lampu sein kiri hidup dari saklar sein kiri maka lampu sein kanan tidak ikut menyala karena ada D7 yang dipasang mundur, sehingga tidak bisa menembus ke lampu kanan.
Gambar 3.10 Contoh Rangkaian selesai dirakit untuk mobil lama 3.4 Blok Diagram dan Detail Cara Kerja Alat untuk Mobil Baru
Gambar 3.11 Diagram blok rangkaian untuk mobil Baru Cara kerja secara blok diagram adalah sebagai berikut:
1. Saklar sein kanan untuk menghidupkan lampu sein kanan dan menghidupkan relay. Relay berfungsi untuk memutus input saklar hazard yang ke input microkomputer.
43
2. Saklar sein kiri untuk menghidupkan lampu sein kiri dan menghidupkan relay. Relay berfungsi untuk memutus input saklar hazard yang ke microkomputer.
Gambar 3.12 Rangkaian Schematic Alat untuk mobil Baru Daftar komponen
No Nama Komponen Jumlah
1 R1 Resistor 15 KΩ 1 Pcs
2 D1, 2, 3 Dioda 1 Ampere 3 Pcs
3 TR1 A733 1 Pcs
4 RL1 Relay 12 VDC 5 kaki 1 Pcs
Cara kerjanya adalah sebagai berikut:
1. Saklar lampu hazard berfungsi untuk menghidupkan input microkomputer yang diseri dengan relay.
2. Saklar sein kanan untuk menghidupkan lampu sein kanan dan menghidupkan TR 1 lewat R1 dan D1. TR 1 ini akan menghidupkan relay yang berfungsi untuk memutus input push bottom hazard. Pada posisi seperti ini lampu hazard tidak akan bekerja, yang menyala hanya sein kanan. Karena input saklar hazard diputus oleh relay. 3. Saklar sein kiri untuk menghidupkan lampu sein kiri dan
menghidupkan TR 1 lewat R1 dan D2. TR 1 ini akan menghidupkan relay yang berfungsi untuk memutus input saklar hazard. Pada posisi
44
seperti ini lampu hazard tidak akan bekerja, yang menyala hanya sein kiri saja. Karena input saklar hazard diputus oleh relay.
4. Relay akan selalu memutus input lampu hazard apabila saklar sein kanan atau saklar sein kiri pada posisi on.
Gambar 3.13 Schematik pemutusan input saklar hazard pada mobil baru
