4 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Alat Pemanggil Teknisi
Announciator adalah suatu alat pemberi tahu,biasanya dikombinasikan dengan bel listrik atau lampu (Chaerudin dan Rachmadi 1996). Announciator banyak digunakan pada Rumah Sakit maupun industri manufaktur. Pada rumah sakit , announciator digunakan untuk memanggil perawat dari ruang pasien. Adapun pada industri garment, Announciator digunakan untuk memberitahu kepada teknisi tentang lokasi gangguan yang terjadi pada operator mesin produksi. Apabila terjadi gangguan pada mesin produksi, operator akan segera menekan sakelar pemanggil teknisi. Sesaat setelah sakelar ditekan, Lampu indikator, seven segment, buzzer dan timer akan memberikan informasi kepada teknisi dan PPIC. Suara buzzer akan mati ketika teknisi menekan tombol reset pada ruang teknisi. Hal tersebut menunjukkan bahwa teknisi telah menerima informasi lokasi gangguan pada operator produksi. Timer pada ruang PPIC akan terus berjalan sampai teknisi menyelesaikan gangguan.
Teknisi
Operator
PPIC
5 2.2 Daftar Penelitian Sebelumnya
1. Sihite Saroha, 2010, Desain Kontrol Memanggil Perawat Menggunakan Komputer dan Mikrokontroller AT89C2051 pada Rumah Sakit.
2. Sembiring Heri Adesta, 2009, Perancangan Alat Pemanggil Perawat pada Rumah Sakit Berbasis Mikrokontroller AT89S51 dengan Tampilan LCD Komputer dan Mikrokontroller AT89C2051.
3. Hannan Arief, 2012, Perancangan Sistem Pemanggil Perawat Berbasis Mikrokontroller Atmega16.
4. Ardiyanto Farit , Alat Pemanggil Perawat dengan Antarmuka RS-485. Terkait hasil penelitian diatas, maka tugas akhir ini ditujukan sebagai alat pemanggil teknisi pada industri garment dan berbasis mikrokontroller AT8535.
2.3. Komponen Rangkaian Alat Pemanggil Teknisi 1. Trafo
Transformator adalah suatu alat yang dipergunakan untuk mengubah (menaikkan / menurunkan) tegangan bolak balik E1 dengan harga tertentu, dapat diubah menjadi E2 dengan harga lain yang tertentu pula. Perubahan harga tegangan ini dinamakan perbandingan transformasi (Suryatmo 2000).
Sebuah trafo pada dasarnya terdiri dari dua kumparan yang digulung diatas satu kern (bahan besi) yang dimiliki secara bersama sama. Kumparan pertama disebut kumparan primer dan kumparan kedua disebut kumparan sekunder. Perbandingan jumlah lilitan antara kedua kumparan menentukan perbandingan voltase antara kedua voltase tersebut. Jumlah lilitan, tebal, bahan kawat lilitan, serta besar, bentuk dan bahan kern menentukan sifat trafo ketika trafo dibebani, yaitu ketika ada arus yang keluar dari kumparan sekunder. Sifat dari trafo adalah berapa banyak arus bisa keluar tanpa trafo menjadi terlalu panas dan berapa besar resistivitas keluarannya. Karena setiap trafo memiliki resistivitas keluaran, maka kalau ada arus yang mengalir
6 keluar dari kumparan sekunder, maka voltase akan berkurang (Richard 2004).
Dalam sistem kelistrikan Trafo arus ( CT ) / Current transformer di gunakan untuk pengukuran arus listrik. Current Transformer hampir sama dengan VT trafo tegangan atau sering di sebut dengan ( PT ) Potential Transformer, keduanya di kenal dengan instrument transformer. Di saat Arus terlalu tinggi dalam jaringan maka di perlukan CT untuk konverter pembacaan pada alat ukur jadi yang di gunakan progresif arus imbas dari hantaran dari sebuah rangkaian listrik bolak balik atau AC. Sebuah trafo arus menghasilkan konversi arus yang akurat untuk pembacaan alat ukur atau sensor safety device.
Seperti trafo pada umumnya, trafo arus juga memiliki gulungan primer inti magnetik dan sebuah gulungan sekunder. Arus bolak balik mengalir di sisi primer dan menghasilkan medan magnet pada inti besinya yang kemudian menginduksi pada gulungan sekunder dengan efisien. Design paling umum dari CT terdiri dari gulungan kawat tembaga email dan dililitkan pada cincin baja silikon dan di bungkus dengan isolator dan dikaitkan pada dua buah terminal conector di bagian luarnya yang nantinya akan terhubung dengan grounding dan para meter.
Trafo yang tersusun dari kumparan primer, kumparan sekunder, dan inti besi bekerja berdasarkan hukum Ampere dan hukum Faraday dimana arus listrik berubah menjadi medan magnet dan sebaliknya medan magnet berubah menjadi arus listrik. Apabila salah satu kumparan pada transformator diberi arus bolak-balik (AC) maka medan magnet akan berubah dan menimbulkan induksi pada kumparan sisi yang lain. Perubahan medan magnet tersebut akan mengakibatkan perbedaan potensial (tegangan).
Berikut adalah beberapa rumus dasar untuk menentukan jumlah kumparan primer dan kumparan sekunder agar menghasilkan tegangan output rendah dengan arus besar.
7 Gambar 2.2 Alur Kerja Trafo
Np / Ns = Vp / Vs = Is / Ip Keterangan :
Np = Jumlah kumparan primer Ns = Jumlah kumparan sekunder Vp = Tegangan input primer (Volt) Vs = Tegangan output sekunder (Volt) Ip = Arus input primer (Ampere) Is = Arus output sekunder (Ampere)
Dari rumus diatas, arus berbanding terbalik dengan kumparan dan tegangan.
Pp = Ps
Vp x Ip = Vs x Is
Pp = Daya Primer (Watt) Ps = Daya Sekunder (Watt) Vp = Tegangan Primer (Volt) Vs = Tegangan Sekunder (Volt) Ip = Arus Sekunder (Ampere) Is = Arus Sekunder (Ampere)
8 Gambar 2.3 Trafo 1 Ampere
2. Dioda
Secara etimologis pengertian dioda berasal dari dua buah kata DI (dua) dan ODA (elektroda), yang artinya dua elektroda. Secara harfiah pengertian dioda adalah sebuah komponen elektronika yang memiliki dua buah elektroda dimana elektroda berpolaritas positif disebut Anoda dan elektroda yang berpolaritas negatif disebut Kathoda. Fungsi dioda sangat berhubungan dengan sistem pengendalian arus tegangan.
Dioda merupakan komponen aktif yang bersaluran dua, tapi khusus untuk dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas. Namun pada umumnya dioda memiliki dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir. Kebanyakan komponen ini digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya, sedangkan dioda varikap (variable capacitor / kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan.
Gambar2.4 Komposisi dioda
Pada gambar struktur dioda di atas terlihat jelas adanya sambungan semikonduktor PN. Pada bagian sambungan terdapat sebagian area yang ternetralkan yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana
9 terdapat keseimbangan hole dan elektron artinya elektron pada sisi N melompat sebagian ke sisi P sehingga area tersebut menjadi area ternetralkan. Seperti yang sudah kita ketahui bersama, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas.
Jika dioda diberi bias positif (forward bias / bias maju), dengan kata lain memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Setelah elektron bergerak meninggalkan tempatnya mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N. Terbentuknya hole hasil dari perpindahan elektron ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.
Dioda pada umumnya terbuat dari bahan silikon yang mempunyai tegangan pemicu sebesar 0.7 Volt. Tegangan ini menurut uraian di atas adalah tegangan minimum yang diperlukan agar elektron bisa melompat mengisi hole melalui area penetralan (depletion layer). Di dalam dioda tidak akan terjadi atau sulit sekali terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutub yang berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.
Berbagai jenis dioda dibuat sesuai dengan fungsinya, tapi fungsi dioda ini tidak meninggalkan karakteristik serta spesifikasinya, seperti dioda penyearah (rectifier), dioda Emisi Cahaya (LED), dioda Zenner, dioda photo (Photo-Dioda) dan Dioda Varactor.
Dioda penyearah (rectifier) berfungsi sebagai penyearah tegangan / arus dari arus bolak-balik (AC) ke arus searah (DC) atau mengubah arus AC menjadi DC. Jenis dioda ini terbuat dari bahan Silikon. Dioda Zener merupakan dioda junction P dan N yang terbuat dari bahan dasar silikon. Dioda ini dikenal juga sebagai Voltage Regulation Diode yang
10 bekerja pada daerah reverse (kuadran III). Fungsi dari komponen ini biasanya dipakai untuk pengamanan rangkaian setelah tegangan Zener.
Dioda emisi cahaya (LED) adalah Solid State Lamp yang merupakan piranti elektronik gabungan antara elektronik dengan optik, sehingga dikategorikan pada keluarga “Optoelectronic”. Ada tiga fungsi umum penggunaan LED, yaitu : sebagai lampu indikator, untuk transmisi sinyal cahaya yang dimodulasikan dalam suatu jarak tertentu, dan sebagai penggandeng rangkaian elektronik yang terisolir secara total.
Dioda cahaya ini bekerja pada daerah reverse, jadi hanya arus bocor saja yang melewatinya. Dalam keadaan gelap, arus yang mengalir sekitar 10 A untuk dioda cahaya dengan bahan dasar germanium dan 1A untuk bahan silikon.
Penggunaan dioda cahaya diantaranya adalah sebagai sensor dalam pembacaan pita data berlubang (Punch Tape), dimana pita berlubang tersebut terletak diantara sumber cahaya dan dioda cahaya. Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam alat pengukur kuat cahaya ( Lux-Meter), dimana dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari cahaya akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem pengaman (security) misal dalam penggunaan alarm.
Dioda Varactor disebut juga sebagai dioda kapasitas yang sifatnya mempunyai kapasitas yang berubah-ubah jika diberikan tegangan. Dioda ini bekerja di daerah reverse mirip dioda Zener. Jika tegangan tegangannya semakin naik, kapasitasnya akan turun. Dioda varikap banyak digunakan pada pesawat penerima radio dan televisi di bagian pengaturan suara (Audio).
SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier. Fungsi dioda ini sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate (G). SCR sering disebut Thirystor.
11 Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.
Dioda adalah komponen semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda terbuat dari germanium atau silikon atau yang lebih dikenal dengan diode function. Struktur dari diode ini sesuai dengan namanya adalah sambuangan antara semikonduktor tipe P dan semikonduktor tipe N. Semikonduktor tipe P berperan sebagai anoda dan semikonduktor tipe N berperan sebagai katoda. Dengan struktur seperti ini arus hanya dapat mengalir dari sisi P ke sisi N (Budiharto 2005).
Dioda tipe dasar adalah adalah dioda sambungan PN , yang terdiri atas sambungan tipe p dan tipe n yang dipisahkan oleh sambungan (junction) (Widodo 2002).
Penyearah adalah proses pengubahan arus bolak balik menjadi arus searah. Oleh karena dioda memungkinkan arus mengalir hanya pada satu arah, dioda digunakan sebagai penyearah (Petruzella 2001).
Katoda ada pada ujung depan dari segitiga. Komponen diode sering berbentuk silinder kecil dan biasanya diberi lingkaran pada katode untuk menunjukkan posisi garis dalam lambang (Richard 2004).
Dioda merupakan piranti dua terminal yang berperilaku sebagai sakelar, arus diperbolehkan mengalir pada satu arah dan dihalangi pada arah yang lain (Smith 1992).
12 3. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektrik yang berfungsi menyimpan muatan listrik. Salah satu jenis kapasitor adalah kapasitor keping sejajar. Kapasitor ini terdiri atas dua buah keping metal sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Bila kapasitor dihubugkan ke baterai, kapasitor terisi hingga beda potensial antara dua terminalnya sama dengan tegangan baterai. Jika baterai dicabut, muatan muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama, terkecuali bila sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal kapasitor (Budiharto 2005).
Kapasitor ditemukan pertama kali oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9×1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Kapasitor disebut juga kondensator. Kata “kondensator” pertama kali disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Italia “condensatore”), yaitu kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik.
Seperti halnya resistor, kapasitor juga tergolong ke dalam komponen pasif elektronika. Adapun cara kerja kapasitor dalam sebuah rangkaian elektronika adalah dengan cara mengalirkan arus listrik menuju kapasitor. Apabila kapasitor sudah penuh terisi arus listrik, maka kapasitor akan mengeluarkan muatannya dan kembali mengisi lagi , begitu seterusnya.
Kapasitor biasanya terbuat dari dua buah lempengan logam yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umumnya dikenal misalnya adalah ruang hampa udara, keramik, gelas, dan lain-lain. Jika kedua ujung pelat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif, dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan
13 elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.
Setiap komponen elektronika memiliki fungsi tersendiri, demikian pula dengan fungsi kapasitor. Berikut ini adalah fungsi kapasitor yang terdapat dalam sebuah rangkaian/sistem elektronika.
Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada power supply).
Sebagai filter / penyaring dalam rangkaian power supply. Sebagai frekuensi dalam rangkaian antena.
Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon.
Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar Untuk menyimpan arus / tegangan listrik.
Untuk arus DC berfungsi sebagai isolator / penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC berfungsi sebagai konduktor / melewatkan arus listrik.
Perata tegangan DC pada pengubah AC menjadi DC. Pembangkit gelombang AC atau oscilator, dan sebagainya.
Gambar 2.6 Kapasitor
4. Transistor
Transistor adalah komponen semi koduktor yang mempunyai tiga kaki atau lebih sehingga daya dapat diperkuat. Fungsi transistor sebagai penguat atau amplifier dari sinyal listrik, tahanan variabel atau sebagai saklar (Petruzella 2001). Fungsi Transistor sangat berpengaruh besar di dalam kinerja rangkaian elektronika. Karena di dalam sirkuit elektronik,
14 komponen transistor berfungsi sebagai jangkar rangkaian. Transistor adalah komponen semi konduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (B), Colector (C) dan Emitor (E). Dengan adanya 3 kaki elektroda tersebut, tegangan atau arus yang mengalir pada satu kaki akan mengatur arus yang lebih besar untuk melalui 2 terminal lainnya.
Jika kita lihat dari susuan semi konduktor, Transistor dibedakan lagi menjadi 2 bagian, yaitu Transistor PNP dan Transistor NPN. Untuk dapat membedakan kedua jenis tersebut, dapat kita lihat dari bentuk arah panah yang terdapat pada kaki emitornya. Pada transistor PNP arah panah akan mengarah ke dalam, sedangkan pada transistor NPN arah panahnya akan mengarah ke luar. Saat ini transistor telah mengalami banyak perkembangan, karena sekarang ini transistor sudah dapat kita gunakan sebagai memori dan dapat memroses sebuah getaran listrik dalam dunia prosesor komputer.
Dengan berkembangnya fungsi transistor, bentuk dari transistor juga telah banyak mengalami perubahan. Salah satunya telah berhasil diciptakan transistor dengan ukuran super kecil yang hanya dalam ukuran nano mikron (transistor yang sudah dikemas di dalam prosesor komputer). Karena bentuk jelajah tegangan kerja dan frekuensi yang sangat besar dan lebar, tidak heran komponen ini banyak digunakan didalam rangkaian elektornika. Contohnya adalah transistor pada rangkaian analog yang digunakan sebagai amplifier, switch, stabilitas tegangan dan lain sebagainya. Tidak hanya di rangkaian analog, pada rangkaian digital juga terdapat transistor yang berfungsi sebagai saklar karena memiliki kecepatan tinggi dan dapat memroses data dengan sangat akurat.
Cara Kerja Transistor juga tidak serumit seperti komponen lainnya, karena kemampuan yang dimiliki dapat berkembang secara berkala dan bentuk fisik yang dapat berubah-ubah membuat transistor menjadi pilihan utama pada rangkaian elektronik. Bahkan saat ini transistor
15 sudah terintegrasi dan disatukan dari beberapa janis transistor menjadi satu buah komponen yang lebih kompleks.
Fungsi Transistor Lainnya : Sebagai penguat amplifier.
Sebagai pemutus dan penyambung (switching). Sebagai pengatur stabilitas tegangan.
Sebagai perata arus.
Dapat menahan sebagian arus yang mengalir. Menguatkan arus dalam rangkaian.
Sebagai pembangkit frekuensi rendah ataupun tinggi.
Transistor biasanya lebih banyak dibuat dari bahan silikon, ini yang dapat mengubah dari jenis N dan P. Tiga kaki yang berlainan membentuk transistor bipolar adalah emitor, basis, dan kolektor. Mereka dapat dikombinasikan menjadi jenin N-P-N atau P-N-P yang menjadi satu dari tiga kaki transistor (Budiharto 2005).
Gambar 2.7 Transistor
5. Relay
Relay befungsi sebagai sakelar yang bekerja bedasarkan input yang dimilikinya (Budiharto 2005).
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan
16 arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
Pada dasarnya, Di sebuah Relay sederhana terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
1. Electromagnet (Coil) 2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar) 4. Spring
Gambar 2.8 Struktur Relay
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar
17 yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung.
Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil membutuhkan arus listrik yang relatif kecil untuk mengaktifkan electromagnet dan menarik Contact Poin ke posisi Close.
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
SSR (Solid State Relay) merupakan aplikasi pada pengisolasian rangkaian kontrol tegangan rendah dari rangkaian beban daya tinggi. SSR tidak mempuyai bagian yang berputar, sehingga relay tersebut tahan terhadap goncangan dan getaran serta ditutup rapat terhadap kotoran dan kelembaban (Petruzella 2001).
Gambar 2.9 Relay
18 6. Seven Segment
Display 7 segment merupakan komponen yang berfungsi sebagai penampil karakter angka dan karakter huruf. Display 7 segment sering juga disebut sebgai penampil 7 ruas. Pada display 7 segment juga dilengkapi karakter titik (dot) yang sering dibutuhkan untuk karakter koma atau titik pada saat menampilkan suatu bilangan. Display 7 segment terdiri dari 7 penampil karakter yang disusun dalam sebuah kemasan sehingga dapat menampilkan karakter angka dan karakter huruf. Terdapat 7 buah penampil dasar dari LED (Light Emiting Diode) yang dinamakan karakter A-F dan karakter dot.
Gambar 2.10 Bentuk Susunan Karakter Display 7 Segment
Pada dasarnya penampil 7 segment merupakan rangkaian 7 buah dioda LED (Light Emiting Diode). Terdapat 2 (dua) jenis rangkaian dasar dari display 7 segment yang dikenal sebagai display 7 segment common anoda (CA) dan common cathoda (CC). Pada display common anoda untuk mengaktifkan karakter display 7 segment diperlukan logika low (0) pada jalur A-F dan DP dan sebaliknya untuk display 7 segment common cathoda (CA). Rangkaian internal display 7 segment common anoda dan common cathoda (CC) dapat dilihat pada gambar berikut.
19 Gambar 2.11 Rangkaian Internal Display 7 Segment Common Anoda
Gambar 2.12 Rangkaian Internal Display 7 Segment Common katoda Rangkaian LED seperti pada gambar diatas disusun sedemikian rupa sehingga membentuk display 7 segment yang dapat menampilkan karakter angka dan huruf. Karena hanya terdiri dari 7 bagian (7 ruas) maka tampilan huruf yang dihasilkan dispaly 7 segment tidak dapat menampilkn karakter huruf secara lengkap a-z, akan tetapi dalam aplikasi rangkaian elektronika karakter huruf yang sering ditampilkan oleh display 7 segment adalah karakter A-F saja. Display 7 segment dapat menamplikan karakter angka desimal 0 – 9 yang dapat dilihat pada gambar berikut.
20 Gambar 2.14 Seven segment
7. Resistor
Resistor adalah komponen listrik yang berfungsi memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Setiap benda adalah resistor karena pada dasarnya tiap benda dapat memeberikan hambatan listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas (Budiharto 2005).
Resistor merupakan komponen elektronika yang memang didesain memiliki dua kutup yang nantinya dapat digunakan untuk menahan arus listrik apabila dialiri tegangan listrik di antara kedua kutub tersebut. Resistor biasanya banyak digunakan sebagai bagian dari sirkuit elektronik. Tak cuma itu, komponen yang satu ini juga yang paling sering digunakan di antara komponen lainnya. Resistor adalah komponen yang terbuat dari bahan isolator yang didalamnya mengandung nilai tertentu sesuai dengan nilai hambatan yang diinginkan. Berdasarkan hukum Ohm, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir :
Bentuk dari resistor sendiri saat ini ada bermacam-macam. Yang paling umum dan sering di temukan di pasaran adalah berbentuk bulat panjang dan terdapat beberapa lingkaran warna pada body resistor. Ada
21 4 lingkaran yang ada pada body resistor. Lingkaran warna tersebut berfungsi untuk menunjukan nilai hambatan dari resistor.
Karakteristik utama resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Sementara itu, karakteristik lainnya adalah koefisien suhu, derau listrik (noise) dan induktansi. Resistor juga dapat kita integrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit, bahkan bisa juga menggunakan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki resistor tergantung pada desain sirkuit itu sendiri, daya resistor yang dihasilkan juga harus sesuai dengan kebutuhan agar rangkaian tidak terbakar.
Kode Warna Resistor pertama kali diciptakan pada tahun 1920 yang kemudian dikembangkan oleh perkumpulan pabrik radio di Eropa dan Amerika RMA (Radio Manufacturers Association). Pada era 1957, kelompok ini sepakat untuk berganti nama menjadi EIA (Electronic Industries Alliance) dan menetapkan kode tersebut sebagai standar EIA-RS-279.
Gambar 2.15 Resistor
8. Mikrokoroller AT8535
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu serpih(chip). Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory),beberapa bandar masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog converter) dan serial komunikasi. Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard. Secara
22 umum mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fiturnya
Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler ATMega8535 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu beserta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler menyediakan memori dalam serpih yang sama dengen prosesornya (in chip).
Mikrokontroler pada dasarnya adalah komputer dalam satu chip, yang di dalamnya terdapat mikroprosesor, memori, jalur Input/Output (I/O) dan perangkat pelengkap lainnya. Kecepatan pengolahan data pada mikrokontroler lebih rendah jika dibandingkan dengan PC. Pada PC kecepatan mikroprosesor yang digunakan saat ini telah mencapai orde GHz, sedangkan kecepatan operasi mikrokontroler pada umumnya berkisar antara 1 – 16 MHz. Begitu juga kapasitas RAM dan ROM pada PC yang bisa mencapai orde Gbyte, dibandingkan dengan mikrokontroler yang hanya berkisar pada orde byte/Kbyte.
Meskipun kecepatan pengolahan data dan kapasitas memori pada mikrokontroler jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan komputer personal, namun kemampuan mikrokontroler sudah cukup untuk dapat digunakan pada banyak aplikasi terutama karena ukurannya yang kompak. Mikrokontroler sering digunakan pada sistem yang tidak terlalu kompleks dan tidak memerlukan kemampuan komputasi yang tinggi. Sistem yang menggunakan mikrokontroler sering disebut sebagai embedded system atau dedicated system. Embeded system adalah sistem pengendali yang tertanam pada suatu produk, sedangkan dedicated system adalah sistem pengendali yang dimaksudkan hanya untuk suatu fungsi tertentu. Sebagai contoh printer adalah suatu embedded system karena di dalamnya terdapat mikrokontroler sebagai pengendali dan juga dedicated
23 system karena fungsi pengendali tersebut berfungsi hanya untuk menerima data dan mencetaknya. Hal ini berbeda dengan suatu PC yang dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan, sehingga mikroprosesor pada PC sering disebut sebagai general purpose microprocessor (mikroprosesor serba guna). Pada PC berbagai macam software yang disimpan pada media penyimpanan dapat dijalankan, tidak seperti mikrokontroler hanya terdapat satu software aplikasi.
Penggunaan mikrokontroler antara lain terdapat pada bidang-bidang berikut ini.
Otomotif : Engine Control Unit, Air Bag, fuel control, Antilock Braking System, sistem pengaman alarm, transmisi automatik, hiburan, pengkondisi udara, speedometer dan odometer, navigasi, suspensi aktif
Perlengkapan rumah tangga dan perkantoran : sistem pengaman alarm, remote control, mesin cuci, microwave, pengkondisi udara, timbangan digital, mesin foto kopi, printer, mouse.
Pengendali peralatan di industri. Robotika.
Saat ini mikrokontroler 8 bit masih menjadi jenis mikrokontroler yang paling populer dan paling banyak digunakan. Maksud dari mikrokontroler 8 bit adalah data yang dapat diproses dalam satu waktu adalah 8 bit, jika data yang diproses lebih besar dari 8 bit maka akan dibagi menjadi beberapa bagian data yang masing-masing terdiri dari 8 bit. Contoh mikrokontroler 8 bit antara lain keluarga Motorolla 68HC05/11, Intel 8051, Microchip PIC 16, dan yang akhir-akhir ini mulai populer keluarga Atmel AVR. Selain yang telah disebutkan di atas terdapat juga beberapa seri mikrokontroler lain yang cukup dikenal antara lain Basic Stamp dari Parallax (banyak digunakan untuk pembelajaran mikrokontroler) dan HD64180 dari Hitachi (sebagai pengendali LCD). Masing-masing mikrokontroler mempunyai cara dan bahasa pemrograman
24 yang berbeda, sehingga program untuk suatu jenis mikrokontroler tidak dapat dijalankan pada jenis mikrokontroler lain.
Untuk memilih jenis mikrokontroler yang cocok dengan aplikasi yang dibuat terdapat tiga kriteria yaitu:
Dapat memenuhi kebutuhan secara efektif & efisien. Hal ini menyangkut kecepatan, kemasan/packaging, konsumsi daya, jumlah RAM dan ROM, jumlah I/O dan timer, harga per unit
Bahasa pemrograman yang tersedia Kemudahan dalam mendapatkannya
Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent). Secara garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari :
Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz.
Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte
Saluran I/O 32 buah, yaitu Bandar A, Bandar B, Bandar C, dan Bandar D.
CPU yang terdiri dari 32 buah register. User interupsi internal dan eksternal
Bandar antarmuka SPI dan Bandar USART sebagai komunikasi seria
Dua buah 8-bit timer/counter dengan prescaler terpisah dan mode compare
Satu buah 16-bit timer/counter dengan prescaler terpisah, mode compare, dan mode capture
Real time counter dengan osilator tersendiri
25 8 kanal, 10 bit ADC
Byte-oriented Two-wire Serial Interface Watchdog timer dengan osilator internal
Gambar 2.16 Mikrokoroller AT8535 9. Integrated Circuit (IC) 78xx
Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. Sebelum adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan-satuan komponen (individual) yang dihubungkan satu sama lainnya menggunakan kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besar serta tidak praktis. Teknik pembuatan IC sama dengan pembuatan transistor, karena IC memang perkembangan dari transistor. IC dapat diklasifikasikan menurut apliksasinya, yaitu IC digital dan IC analog. Di dalam IC digital terdapat rangkaian jenis saklar (on/ off), sedangkan IC analog berisi rangkaian jenis penguatan.
IC 78xx merupakan regulator voltase untuk catu daya yang seringkali dibutuhkan. XX menunjukkan voltase keluaran IC tersebut, xx=05 untuk keluaran 5 Volt, xx=75 untuk keluaran 7,5V , xx=09 untuk
26 9V , xx=12 untuk 12V, xx=15 untuk 15V dan juga terdapat voltase yang lebih tinggi. IC 78xx mempunyai tiga kaki, satu untuk Vin satu untuk Vout dan satu untuk GND. Dalam Ic ini selain rangkaian regulasi voltase juga sudah terdapat rangkaian pengaman yang melindungi IC dari arus atau daya yang terlalu tinggi. Terdapat pembatasan arus yang mengurangi voltase keluaran kalau batas arus terlampaui. Besar dari batas arus ini tergantung dari voltase pada IC sehingga arus maksimal lebih kecil kalau selisih voltase antara Vin dan Vout lbh besar. Juga terdapat pengukuran suhu yang mengurangi arus maksimal kalau suhu IC menjadi terlalu tinggi. Dengan rangkaian rangkaian pengaman ini, IC terlidung dari kerusakan sebagai akibat beban yang terlalu besar. (Richard 2004).
Jenis-jenis IC dari segi bentuk dan fungsinya : 1. IC op-amp
Penguat operasional (Op-Amp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional (Op-Amp) dikemas dalam suatu rangkaian terpadu (integrated circuit-IC). Salah satu tipe operasional amplifier (Op-Amp) yang populer adalah LM741. IC LM741 merupakan operasional amplifier yang dikemas dalam bentuk dual in-line package (DIP). Kemasan IC jenis DIP memiliki tanda bulatan atau strip pada salah satu sudutnya untuk menandai arah pin atau kaki nomor 1 dari IC tersebut. Penomoran IC dalam kemasan DIP adalah berlawanan arah jarum jam dimulai dari pin yang terletak paling dekat dengan tanda bulat atau strip pada kemasan DIP tersebut. IC LM741 memiliki kemasan DIP 8 pin seperti terlihat pada gambar berikut.
27 Pada IC ini terdapat dua pin input, dua pin power supply, satu pin output, satu pin NC (No Connection), dan dua pin offset null. Pin offset null memungkinkan kita untuk melakukan sedikit pengaturan terhadap arus internal di dalam IC untuk memaksa tegangan output menjadi nol ketika kedua input bernilai nol. IC LM741 berisi satu buah Op-Amp, terdapat banyak tipe IC lain yang memiliki dua atau lebih Op-Amp dalam suatu kemasan DIP. IC Op-Amp memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan konsep Op-Amp ideal pada analisis rangkaian. Pada kenyataannya IC Op-Amp terdapat batasan-batasan penting yang perlu diperhatikan.
Pertama, tegangan maksimum power supply tidak boleh melebihi rating maksimum, karena akan merusak IC.
Kedua, tegangan output dari IC op amp biasanya satu atau dua volt lebih kecil dari tegangan power supply. Sebagai contoh, tegangan swing output dari suatu op amp dengan tegangan supply 15 V adalah ±13V.
Ketiga, arus output dari sebagian besar op amp memiliki batas pada 30mA, yang berarti bahwa resistansi beban yang ditambahkan pada output op amp harus cukup besar sehingga pada tegangan output maksimum, arus output yang mengalir tidak melebihi batas arus maksimum.
Pada sebuah peguat operasional (Op-Amp) dikenal beberapa istilah yang sering dijumpai, diantaranya adalah :
Tegangan ofset masukan (input offset voltage) Vio menyatakan seberapa jauh v+ dan v terpisah untuk mendapatkan keluaran 0 volt.
Arus offset masukan (input offset current) menyatakan kemungkinan seberapa berbeda kedua arus masukan.
Arus panjar masukan (input bias current) memberi ukuran besarnya arus basis (masukan).
28 Harga CMRR menjamin bahwa output hanya tergantung pada (v+)
– (v-), walaupun v+ dan v- masing-masing berharga cukup tinggi. Untuk menghindari keluaran yang berosilasi, maka frekuensi harus dibatasi, unity gain frequency memberi gambaran dari data tanggapan frekuensi. hal ini hanya berlaku untuk isyarat yang kecil saja karena untuk isyarat yang besar penguat mempunyai keterbatasan sehingga output maksimum hanya dihasilkan pada frekuensi yang relative rendah.
2. IC power adaptor (regulator)
Gambar 2.18 Susunan Kaki IC Regulator
Pada umumnya catu daya selalu dilengkapi dengan regulator tegangan. Tujuan pemasangan regulator tegangan pada catu daya adalah untuk menstabilkan tegangan keluaran apabila terjadi perubahan tegangan masukan pada catu daya. Fungsi lain dari regulator tegangan adalah untuk perlindungan dari terjadinya hubung singkat pada beban.
Salah satu metode agar dapat menghasilkan tegangan output DC stabil adalah dengan menggunakan IC 78XX untuk tegangan positif dan IC 79XX untuk tegangan negatif dalam sistem Regulator Tegangan. Di bawah ini adalah besarnya tegangan output yang dapat dihasilkan IC regulator 78XX dan 79XX dimana XX adalah angka yang menunjukan besar tegangan output stabil.
1. IC 7805 untuk menstabilkan tegangan DC +5 Volt 2. IC 7809 untuk menstabilkan tegangan DC +9 Volt 3. IC 7812 untuk menstabilkan tegangan DC +12 Volt
29 4. IC 7824 untuk menstabilkan tegangan DC +24 Volt
5. IC 7905 untuk menstabilkan tegangan DC -5 Volt 6. IC 7909 untuk menstabilkan tegangan DC -9 Volt 7. IC 7912 untuk menstabilkan tegangan DC -12 Volt 8. IC 7924 untuk menstabilkan tegangan DC -24 Volt
IC regulator tersebut akan bekerja sebagai regulator tegangan DC yang stabil jika tegangan input di atas sama dengan atau lebih dari MIV (Minimum Input Voltage), sedangkan arus maksimum beban output yang diperbolehkan harus kurang dari atau sama dengan MC (Maximum Current) sesuai karakteristik masing-masing.
Angka xx pada bagian terakhir penulisan tipe regulator 78xx merupakan besarnya tegangan output dari regulator tersebut. Kemudian huruh L, M merupakan besarnya arus maksimum yang dapat dialirkan pada terminal output regulator tegangan positif tersebut. Untuk penulisan tanpa huruf L ataupun M (78(L/M)xx) pada regulator tegangan positif 78xx maka arus maksimal yang dapat dialirkan pada terminal outputnya adalah 1 ampere. Karakteristik dan tipe-tipe kemampuan arus maksimal output dari regulator tegangan positif 78xx dapat dilihat pada tabel diatas. Kode huruf pada bagian depan penulisan tipe regulator 78xx merupakan kode produsen (AN78xx, LM78xx, MC78xx) regulator tegangan positif 78xx.
3. IC silinder
Bentuk IC jenis ini adalah silinder dan banyak digunakan pada rangkaian penguat pesawat CB (Citizen Band) atau HT (Held Tranceived). IC jenis ini mempunyai tingkat ketahanan dan keawetan lebih lama dari pada jenis IC penguat yang lain.
4. IC timer 555
IC NE555 yang mempunyai 8 pin (kaki) ini merupakan salah satu komponen elektronika yang cukup terkenal, sederhana, dan serba guna dengan ukurannya yang kurang dari 1/2 cm3 (sentimeter kubik). Pada dasarnya aplikasi utama IC NE555 ini digunakan
30 sebagai timer .Selain itu, dapat juga digunakan sebagai Time Delay Generator dan Sequential Timing.
Dilihat dari perusahaan pembuatnya, IC NE555 merupakan pabrikan dari Philips dan Texas Instrument. Sebenarnya banyak perusahaan yang membuat IC yang serupa dengan NE555 ini. Masing-masing perusahaan mengeluarkan dengan desain dan teknologi yang berbeda-beda. Misalnya, National Semiconductor membuat dan menyebutnya dengan nama LM555, Motorola / ON-Semi mendesainnya dengan transistor CMOS sehingga komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya MC1455. Maxim membuat versi CMOS-nya dengan nama M7555. Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan diagramnya saling kompatibel (fungsi dan posisi pinnya) antara yang satu dengan yang lainnya.
Walaupun kompatibel satu sama lain, tetap saja ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda seperti konsumsi daya, frekuensi maksimum dan lain sebagainya. Kesemuanya itu, lebih jelasnya di sajikan pada datasheet masing-masing pabrikan.
Praktisnya, fungsi dan aplikasi IC NE555 ini banyak sekali digunakan diantaranya sebagai pengatur alarm, sebagai penggerak motor DC, bisa digabungkan dengan IC TTL (Transistor-transistor Logic) dan sebagai input jam digital untuk “keperluan yang diinginkan” (kalau hanya untuk jam digital biasa, sudah banyak IC yang bisa langsung digunakan), bisa juga dimanfaatkan dalam rangkaian saklar sentuh, dan jika digabungkan
dengan infra merah ataupun ultrasonic, NE555 ini bisa dijadikan
sebagai pemancar atau remote control.
Apalagi jika digabungkan dengan teknik modulasi dan beberapa komponen elektronika yang mendukung, bisa dihasilkan remote control multi channel yang bisa mengontrol beberapa perangkat elektronik lain dalam satu remote (memang jangkauan jaraknya tidak terlalu jauh, paling sekitar 10m –
20m. Beda dengan yang menggunakan frekuensi radio).
31 yang perlu diketahui adalah posisi dan fungsi masing-masing kakinya saja, yang dapat dilihat seperti berikut:
Gambar 1: 8 PIN IC NE555 5. IC Digital
Dalam IC digital, suatu titik elektronis yang berupa seutas kabel atau kaki IC, akan mewujudkan salah satu dari dua keadaan logika, yaitu logika '0' (nol, rendah) atau logika '1' (satu, tinggi). Suatu titik elektronis mewakili satu 'binary digit' atau biasa disingkat dengan sebutan 'bit'. Binary berarti sistem bilangan 'dua-an', yakni bilangan yang hanya mengenal dua angka, 0 dan 1.
Gambar 2.17 IC 78xx
10. Sakelar
Saklar atau switch adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai penghubung dan pemutus arus listrik. Dalam rangkaian elektronika dan rangkaian listrik saklar berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang mengalir dari sumber tegangan menuju beban (output) atau dari sebuah sistem ke sistem lainnya.
32 Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan umumnya dipilih agar tahan terhadap korosi. Kalau logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. Pada dasarnya saklar tombol bisa diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena alat ini bisa dipakai pada mikrokontroller untuk pengaturan rangkaian pengontrolan.
Fungsi saklar listrik dan saklar elektronik sebenarnya sama saja, perbedaannya terletak pada spesifikasi saklar. Saklar listrik umumnya mempunyai batas maksimal arus yang lebih besar sedangkan saklar elektronik hanya digunakan untuk arus lemah sehingga batas maksimal arus listrik yang diperblehkan lebih kecil dan bentuk fisiknya pun reltif lebih kecil.
Berdasarkan kondisi awal kontaktor yang ada di dalamnya, saklar dapat dibagi menjadi bebarapa bagian di antaranya:
1. Saklar On-Off
Saklar jenis ini mempunyai dua kondisi yaitu on (terhubung) dan off (terputus). Saklar jenis ini sering digunakan pada lampu penerangan rumah.
2. Saklar Normaly On atau Normaly Close
Kondisi awal saklar ini adalah On (terhubung) tetapi jika ditekan, digeser, atau, digerakkan secara manual, maka kontaktor saklar akan berubaha menjadi Off (terputus). Saklar jenis ini adalah bagian dari saklar On-Off
3. Saklar Normaly Off atau Normaly Open
Kodisi awal saklar ini adalah Off (terputus) dan akan berubah menjadi On (terhubung) jika diaktifkan dengan cara ditekan, digeser, atau
33 digerakkan secara manual. Saklar ini juga merupakan bagian dari saklar On-Off
4. Saklar Push-On
Kondisi awal saklar ini adalah Off dan akan berubah menjadi On hanya ketika ditekan. Jika dilepas, maka saklar akan kembali ke posisi Off. Saklar jenis ini dapat ditemukan pada bel rumah atau bel cerdas cermat.
5. Saklar Push-Off
Kondisi awal dari saklar ini adalah On dan hanya akan berubah kondisi (menjadi Off) apabila saklar ditekan. Kontaktor saklar akan kembali On ketika saklar dilepas. Saklar jenis ini dapat ditemukan di industri-industri untuk mengontrol relay atau contactor.
Di bawah ini adalah beberapa contoh saklar elektronik yang sering di jumpai di toko-toko komponen elektronika.
1. Toggle-Switch
Saklar Toggle ini mempunyai beberapa kondisi (tergantung dari jenisnya) yakni:
a. Kontaktor 1 On – Kontaktor yang lain Off, dan sebaliknya b. Kontaktor 1 On atau Kontaktor 2 On sejenak (selama tuas digerakkan ke salah satu kontaktor)
c. Kontaktor 1 On dan Kontaktor 2 Off, Kontaktor 1 Off dan Kontaktor 2 On, Kontaktor 1 dan Kontaktor 2 Off
2. Dip-Switch
Saklar ini terdiri dari banyak kontaktor kecil yang dijajarkan. Saklar jenis ini sering dijumpai pada komputer sebagai pengatur logic () dan 1).
3. Reed-Switch
Saklar ini akan aktif ketika ada induksi magnet yang mendekati kontaktor di dalam kaca.
34 4. Push Button-Switch
Saklar ini ada dua jenis yakni Push-On dan Push Off yang hanya aktif ketika ditekan saja dan akan kembali ke kondisi semula jika dilepas. 5. Micro-Switch
Saklar ini umumnya mempunyai tiga terminal dengan dua kondisi yakni NC (Normaly Close) dan NO (Normaly Open). Saklar akan aktif ketika tuas ditekan. Untuk tipe lain, tuas pada micro-switch dipasang roda sehingga tuas dapat ditekan oleh benda bergerak.
6. Slide-Switch
Saklar ini akan menghubungkan terminal tengah dengan salah satu terminal sisi ketika tuas digeser ke salah satu sisi. Pada saat salah satu kontaktor On, maka kontaktor yang lainnya akan Off.
Gambar 2.18 Sakelar 11. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.
Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
35 Gambar 2.19 Buzzer
12. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display atau dapat di bahasa Indonesia-kan sebagai tampilan Kristal Cair) adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD bisa memunculkan gambar atau tulisan dikarenakan terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya. Walau disebut sebagai titik cahaya, namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya di dalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih di bagian belakang susunan kristal cair tadi. Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring.
Dalam menampilkan karakter untuk membantu menginformasikan proses dan control yang terjadi dalam suatu program robot kita sering menggunakan LCD juga. adalah LCD dengan banyak karakter 16x2.
Bila kita beli di pasaran, LCD 16x2 masih kosongan, maksudnya kosongan yaitu butuh driver lagi supaya bisa dikoneksikan dengan sistem minimum dalam suatu mikrokontroler. Driver yang disebutkan berisi rangkaian pengaman, pengatur tingkat kecerahan maupun data, serta untuk mempermudah pemasangan di mikrokontroler.
Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut: • Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan. • Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot-matrix cursor.
36 • Terdapat 192 macam karakter.
• Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maksimal 80 karakter).
• Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit. • Dibangun dengan osilator lokal.
• Satu sumber tegangan 5 volt.
• Otomatis reset saat tegangan dihidupkan. • Bekerja pada suhu 0o
C sampai 55oC.
Gambar 2.20 LCD (Liquid Crystal Display) 13. Lampu LED ( Ligth-Emitting Diode)
LED merupakan singkatan dari Ligth-Emitting Diode dalam bahasa Inggris, artinya kurang lebih dioda pancaran cahaya. Jadi LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. Lampu LED mempunyai dua kaki/kutub Anode dan Katode, LED lebih efisien ketimbang lampu pijar biasa pada umumnya. Dalam sebuah rangkaian elekronika LED disimbolkan dengan huruf D, sama seperti Diode Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator. Contohnya dapat kita jumpai pada rangkaian-rangkaian elektronika led digunakan sebagai indikator ON/OFF.
LED beserta simbolnya, untuk menentukan kaki-kaki pada LED yang terdiri dari Anoda(anode) dan Katoda(katode) dapat dilihat dari fisiknya, Kaki yang lebih panjang adalah kaki katoda kaki ini juga sebagai kutub (+). Jika pemasangan LED pada rangkaian elektronika kaki-kaki LED terbalik maka hasilnya pasti tidak akan menyala.
37 Gambar 2.21 Lampu LED ( Ligth-Emitting Diode)
14. Papan PCB (Printed Circuit Board)
PCB atau printed circuit board yang artinya adalah papan sirkuit cetak, merupakan sebuah papan tipis yang terbuat dari sejenis fiber sebagai media isolasinya, yang digunakan untuk meletakan komponen elektronika, yang di pasang dan di rangkai, di mana salah satu sisinya dilapisi tembaga untuk menyolder kaki kaki komponen. PCB atau Printed Circuit Board juga memiliki jalur-jalur konduktor yang terbuat dari tembaga dan berfungsi untuk menghubungkan antara satu komponen dengan komponen lainnya.
Ketebalan tembaga pada PCB atau Printed Circuit Board bermacam macam, ada yang 35 micrometer ada juga yang 17-18 micrometer. Bahan lainnya adalah paper phenolic atau pertinax, biasanya berwarna coklat, bahan jenis ini lebih populer karena harganya yang lebih murah. Ada juga yang dibuat dari bahan fiberglass yang di pakai untuk Through hole plating, karena materialnya lebih kuat dan tidak mudah bengkok di bandingkan yang berbahan pertinax.
PCB atau Printed Circuit Board ini memiliki beberapa macam sesuai dengan fungsinya, yaitu satu sisi (biasa digunakan pada rangkaian elektronika seperti radio, TV, dll), dua sisi (dapat digunakan untuk menghubungkan komponen di kedua sisinya) dan multi side ( bagian PCB luar maupun dalam digunakan sebagai media penghantar, misalnya pada rangkaian-rangkaian PC).
38 Dalam pembuatannya, banyak cara yang dapat dilakukan, baik secara manual atau konvensional hingga menggunakan software sebagai alat bantunya, yaitu :
1. Teknik Fotoresist, pada proses ini dibutuhkan beberapa alat dan bahan yaitu : Lampu UV, Larutan Positif-20 dan larutan NaOH.
2. Teknik Sablon, teknik ini hampir sama dengan sablon biasa dimana dibutuhkan bahan-bahan seperti kasa-screen, tiner sablon, cat dan lain-lain. 3. Cetak Langsung, pada proses ini digunakan teknik khusus untuk menyalin layout yaitu digunakan mesin printer khusus yang telah dimodifikasi
4. Teknik Transfer Paper, teknik ini merupakan cara saya paling murah dan mudah
Selain keempat cara diatas, ada juga cara pembuatan dengan menggunakan software, dimana pertama-tama si perancang elektronik akan membuat atau mendesainnya terlebih dahulu di komputer. Hal ini dapat mempermudah atau mengurangi tingkat kesalahan, karena ketika ditemukan kesalahan, si perancang akan mengedit dan membetulkan desainnya sebelum dicetak.
