BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino.
Gambar 2.1 Arduino 2.1.1 Kelebihan Arduino
Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler, sekaligus menawarkan berbagai macam kelebihan antara lain:
Murah – Papan (perangkat keras) Arduino biasanya dijual relatif murah (antara 125ribu hingga 400ribuan rupiah saja) dibandingkan dengan platform mikrokontroler pro lainnya. Jika ingin lebih murah lagi, tentu bisa dibuat sendiri dan itu sangat mungkin sekali karena semua sumber daya untuk membuat sendiri Arduino tersedia lengkap di website Arduino bahkan di website-website komunitas Arduino lainnya. Tidak hanya cocok untuk Windows, namun juga cocok bekerja di Linux.
Sederhana dan mudah pemrogramannya – Perlu diketahui bahwa lingkungan pemrograman di Arduino mudah digunakan untuk pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat lanjut. Untuk guru/dosen, Arduino berbasis pada lingkungan pemrograman Processing, sehingga jika mahasiswa atau murid-murid terbiasa menggunakan Processing tentu saja akan mudah menggunakan Arduino.
Perangkat lunaknya Open Source – Perangkat lunak Arduino IDE dipublikasikan sebagai Open Source, tersedia bagi para pemrogram berpengalaman untuk pengembangan lebih lanjut. Bahasanya bisa dikembangkan lebih lanjut melalui pustaka-pustaka C++ yang berbasis pada Bahasa C untuk AVR.
Perangkat kerasnya Open Source – Perangkat keras Arduino berbasis mikrokontroler ATMEGA8, ATMEGA168, ATMEGA328 dan ATMEGA1280 (yang terbaru ATMEGA2560). Dengan demikian siapa saja bisa membuatnya (dan kemudian bisa menjualnya) perangkat keras Arduino ini, apalagi bootloader tersedia langsung dari perangkat lunak
Arduino IDE-nya. Bisa juga menggunakan breadoard untuk membuat perangkat Arduino beserta periferal-periferal lain yang dibutuhkan.
Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya. Memiliki modul siap pakai ( Shield ) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet,dll.
2.1.2 Arduino Pro mini
Arduino Pro Mini adalah board mikrokontroler dengan ATmega328. Memiliki 14 digital pin input/output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator on-board, tombol reset, dan lubang untuk pemasangan pin header. Header enam pin dapat dihubungkan ke kabel FTDI atau Sparkfun board breakout untuk memberikan daya USB dan komunikasi untuk board. Arduino Pro Mini dimaksudkan untuk instalasi semi permanen di suatu objek. Dengan Pro Mini memungkinkan penggunaan berbagai jenis konektor atau solder langsung kabel. Pin tata letak kompatibel dengan Arduino Mini.
Ada dua versi Pro Mini. Satu berjalan pada 3.3V dan 8 MHz, yang lainnya di 5V dan 16 MHz. Arduino Pro Mini dirancang dan diproduksi oleh SparkFun Electronics.
Gambar 2.2 Arduino Pro Mini
2.1.3 Referensi Desain Arduino Pro Mini Microcontroller ATmega328
Operating Voltage 3.3V or 5V (depending on model)
Input Voltage 3.35 - 12 V (3.3V model) or 5 - 12 V ( 5V model) Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6 DC Current per I/O Pin 40 mA
Flash Memory 32 kB (of which 0.5 kB used by bootloader)
SRAM 2 kB
EEPROM 1 kB
Clock Speed 8 MHz (3.3V model) or 16 MHz (5V model)
Arduino Pro Mini dapat didukung dengan kabel FTDI atau board breakout terhubung ke nya enam pin header, atau dengan tegangan 3.3V atau 5V (tergantung pada model) pada pin Vcc. Ada tegangan regulator di papan sehingga dapat menerima tegangan sampai 12VDC. Jika Anda memasok listrik diatur ke board, pastikan untuk terhubung ke “RAW” pin pada tidak VCC.
VCC mempunyai Tegangan 3,3 atau 5 volt. GND sebagai Ground.
2.1.4 Memory dan Input-Output Arduino Pro Mini a. Memory
ATmega328 memiliki 32 kB flash memori untuk menyimpan kode (yang 0.5kB digunakan untuk bootloader). Memiliki 2 kB SRAM dan 1kBs EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan library EEPROM).
b. Input dan Output
Masing-masing dari 14 pin digital pada Pro Mini dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead () fungsi. Mereka beroperasi di 3,3 atau 5 volt (tergantung pada model). Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal yang (terputus secara default) dari 20-50 kOhms.
Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin ini terhubung ke TX-0 dan RX-1 pin header enam pin.
Interupsi eksternal: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi pada nilai rendah, naik atau jatuh tepi, atau perubahan nilai. Lihat attachInterrupt () fungsi untuk rincian.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan analogWrite () fungsi.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI, yang, meskipun disediakan oleh hardware, saat ini tidak termasuk dalam bahasa Arduino.
LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai HIGH, LED menyala, ketika pin LOW, itu off. Pro Mini memiliki 8 input analog, yang masing-masing menyediakan 10 bit resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Empat dari mereka berada di header di tepi papan; dua (input 4 dan 5) pada lubang di bagian dalam papan. Input analog ukuran dari tanah ke VCC.
Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:
I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakan library Wire.
Arduino Pro Mini memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. The ATmega328 menyediakan UART TTL komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data tekstual sederhana yang akan dikirim ke dan dari papan Arduino melalui koneksi USB.
Sebuah perpustakaan SoftwareSerial memungkinkan untuk komunikasi serial pada salah digital pin Pro Mini. The ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C; melihat
referensi untuk rincian. Untuk menggunakan komunikasi SPI, silakan lihat datasheet ATmega328.
2.1.5 Pemrograman dan Reset Otomatis a. Pemrograman
Arduino Pro Mini dapat diprogram dengan software Arduino. ATmega328 pada Arduino Pro Mini sudah preburned dengan bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload kode baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal. Ini berkomunikasi menggunakan protokol asli STK500.
b. Reset Otomatis
Ketimbang membutuhkan pers fisik tombol reset sebelum upload, Arduino Pro Mini dirancang dengan cara yang memungkinkan untuk reset oleh perangkat lunak yang berjalan pada komputer yang terhubung. Salah satu pin pada header enam pin terhubung ke garis reset dari ATmega328 melalui 100 nF kapasitor. Pin ini terhubung ke salah satu jalur kontrol hard wire dari USB-to-serial konverter yang terhubung ke header. Software Arduino menggunakan kemampuan ini untuk memungkinkan Anda untuk meng-upload kode dengan hanya menekan tombol upload di software Arduino. Ini berarti dapat mempersingkat waktu.
2.2 Sensor PIR (Passive Infra Red)
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah.Sensor PIR bersifat pasif, artinya
sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.
2.2.1 Bagian-bagian dari Sensor PIR
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu : 1. Fresnel Lens
Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat.Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
2. IR Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
3. Pyroelectric Sensor
Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan.Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.Mengapa bisa menghasilkan arus listrik?Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas.Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
4. Amplifier
Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
5. Komparator
Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.
2.2.2 Cara kerja pembacaan sensor PIR
Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Sensor pyroelektrik terbuat dari bahan galium nitrida (GaN), cesium nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3). Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer.Diluar panjang gelombang tersebut sensor tidak akanmendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia).
2.3 Servo Motor
Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk
menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.
Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energy mekanik, maka magnit permanent motor DC servolah yang mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dari dua medan magnit. Salah satu medan dihasilkan oleh magnit permanent dan yang satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan dari dua medan magnit tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan putaran motor tersebut. Saat motor berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang nilainya konstan.
Secara umum terdapat 2 jenis motor servo. Yaitu motor servo standard dan motor servo Continous. Servo motor tipe standar hanya mampu berputar 180 derajat. Motor servo standard sering dipakai pada sistim robotika misalnya untuk membuat “ Robot Arm” ( Robot Lengan ). sedangkan Servo motor continuous dapat berputar sebesar 360 derajat. motor servo Continous sering dipakai untuk Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan.
Motor servo merupakan sebuah motor dc kecil yang diberi sistem gear dan potensiometer sehingga dia dapat menempatkan “horn” servo pada posisi yang dikehendaki. Karena motor ini menggunakan sistim close loop sehingga posisi “horn” yang dikehendaki bisa dipertahanakan. “Horn” pada servo ada dua jenis. Yaitu Horn “ X” dan Horn berbentuk bulat ( seperti pada gambar di bawah ).
Gambar 2.3 Servo Dengan Horn Bulat
Gambar 2.4 Servo Dengan Horn X
Pengendalian gerakan batang motor servo dapat dilakukan dengan menggunakan metode PWM. (Pulse Width Modulation). Teknik ini menggunakan system lebar pulsa untuk mengemudikan putaran motor. Sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Tampak pada gambar dengan pulsa 1.5 mS pada periode selebar 2 mS maka sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan
semakin kecil pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.
Untuk menggerakkan motor servo ke kanan atau ke kiri, tergantung dari nilai delay yang kita berikan. Untuk membuat servo pada posisi center, berikan pulsa 1.5ms. Untuk memutar servo ke kanan, berikan pulsa <=1.3ms, dan pulsa >= 1.7ms untuk berputar ke kiri dengan delay 20ms, seperti ilustrasi berikut:
Gambar 2.5 Searah jarum jam Gambar 2.6 Berlawanan jarum jam
Salah satu rangkaian yang digunakan untuk uji alat servo terlihat seperti dibawah ini. Rangkaian terdiri dari astable multivibrator dan monostable multivibrator.
Gambar 2.7 Rangkaian Astable dan Monostable Multivibrator
Rangkaian tersebut berfungsi membangkitkan PWM, yang nantinya akan menggerakkan motor servo. Setiap pinggiran menuju positif astable multivibrator
hingga dua millisecond. Astable multivibrator adalah rangkaian multivibrator yang mempunyai output tidak stabil pada suatu keadaan, berubah terus menerus dari keadaan 0 menjadi 1, dan dari 1 menjadi 0. Keadaan tidak stabil ini dapat dimanfaatkan untuk membuat oscillator gelombang kotak. Pada rangkaian diatas astable multivibrator mengahasilkan frekuensi 50Khz dengan lebar pulsa kurang lebih 10mS.
Monostable multivibrator digunakan untuk mengatur pulsa keluaran. Monostable multivibrator merupakan rangkaian yang mempunyai suatu keadaan stabil. Jika nilai awal output monostable multivibrator adalah 0, ketika mendapat pulsa dari luar, maka monostable multivibrator akan mengalami keadaan semi stabil sehingga output menjadi 1 pada suatu waktu tertentu, lalu kembali ke nilai 0 kembali. Yang menentukan lama waktu kembali ini adalah harga komponen R dan C pada rangkaian monostable multivibrator.
Keluaran dari monostable multivibrator ini kemudian dimanfaatkan untuk menggerakkan servo. Potensio 27K berfungsi untuk menentukan delayseberapa lama monostable multivibrator mempertahankan kestabilannya. Ketika potensio 27K diberi nilai resistansi kecil, akibatnya jika kapasitor C1 sudah terisi penuh, dia akan segera membuang muatanya dan kestabilan monostable multivibrator segera berubah. Dari logika 1 akan segera berupa menjadi logika 0 atau dengan kata lain delaynya kecil. Sebaliknya, saat potensio resistansinya besar, muatan yang dibuang kapasitor akan tertahan. Monostable multivibrator dari keadaan 1, masih tetap mempertahankan keadaanya kemudian sedikit demi sedikit keadaanya berubah menjadi 0. Dengan kata lain delaynya menjadi besar. Dengan demikian
pergerakan motor servo juga berubah. Secara tidak langsung potensio digunakan untuk merubah arah gerak motor servo.
2.4 Catu Daya
Catu daya atau Adaptor ada juga yang menyebutnya Power Supply adalah suatu rangkaian atau susunan dari beberapa komponen yang mempunyai atau menghasilkan sebuah nilai tegangan tertentu apabila rangkaian tersebut diberi masukan tegangan listrik AC. Rangkaian catu daya mempunyai prinsip kerja merubah arus listrik bolak-balik yang diterima menjadi arus DC atau listrik arus searah. Catu Daya merupakan sumber tenaga dari sebuah rangkaian elektronika, atau sebuah rangkaian yang men-supply tegangan yang dibutuhkan sebuah rangkaian elektronika.
Catu Daya banyak kita temui di berbagai perangkat elektronika seperti radio, amplifier, TV dan lain sebagainya. Rangkaian catu daya pun beraneka ragam mulai dari yang paling sederhana (yaitu hanya terdiri dari satu komponen trafo step down, satu dioda penyearah type bridge atau dua dioda atau empat buah dioda dan sebuah kondensator elektrolite), sederhana dan catu daya yang sudah dilengkapi dengan led untuk control, protect atau pengatur tegangan yang bisa disesuaikan dengan kebutuhan kita dan lain sebagainya.
Catu Daya atau Power Supply pada dasarnya terdiri dari empat bagian yaitu Transformator (trafo), Penyearah, Filter (penyaring tegangan), Pengatur Tegangan (voltage regulator) agar tegangan yang dihasilkan sesuai atau tepat dengan nilai dari output atau keluaran tegangan dari trafo atau sesuai dengan yang kita inginkan. Tetapi pada catu daya paling sederhana hanya terdiri dari tiga
bagian saja yaitu trafo, penyearah dan filter. Untuk catu daya paling sederhana pasti ada kelemahannya diantaranya adalah tegangan keluaran atau output nilainya tidak bisa tepat. misalnya output trafo 12 volt maka output dari catu daya paling sederhana bisa 12 volt lebih atau kurang dari 12 volt tergantung kualitas spul atau lilitan dalam sebuah trafo yang digunakan.
Pengertian Adaptor / Catu Daya | Power supply / Sumber daya listrik bisa kita peroleh dari berbagai sumber misalnya baterai, solar sel, generator AC/DC, dan jala-jala listrik PLN. Adaptor/catu daya/ merupakan sumber tegangan DC. Sumber tegangan DC ini dibutuhkan oleh berbagai macam rangkaian elektronika untuk dapat dioperasikan. Rangkaian inti dari catu daya / Power Supply ini adalah suatu rangkaian penyearah yaitu rangkaian yang mengubah sinyal bolak-balik (AC) menjadi sinyal searah (DC).
Gambar 2.8 Macam-macam Adaptor / Catu Daya / Powersupply
Proses pengubahan dimulai dari penyearahan oleh diode, penghalusan tegangan kerut (Ripple Voltage Filter) dengan menggunakan condensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator. Pengaturan meliputi pengubahan
tingkat tegangan atau arus. Pada teknik regulasi pada pembuatan catu daya, kita mengenal teknik regulasi daya linier dan teknik regulasi switching.
Gambar 2.9 Kontruksi dasar adaptor dengan transformator step down
Sistem rangkaian penyearah ada 4 fungsi dasar yaitu :
1. Tranformasi (travo) tegangan yang diperlukan untuk menurunkan tegangan yang diinginkan.
2. Rangkaian penyearah, rangkaian ini untuk mengubah tingkat tegangan arus bolak balik ke arus searah.
3. Filter (Condesator), merupakan rangkaian untuk memproses fluktuasi penyearahan yang menghasilkan keluaran tegangan DC yang lebih rata. 4. Regulasi, adalah parameter yang sangat penting pada catu daya dan
regulator tegangan dengan bahan bervariasi.
Pada teknologi modern saat ini catu daya/adaptor/power supply rata-rata sudah tidak lagi menggunakan transformator step down, dimana tegangan AC diturunkan terlebih dahulu melalui sebuah transformator step down lalu keluaran trafo disearahkan dengan dioda dan diratakan dengan kapasitor elektrolit (elco).
Gambar 2.10 Rangkaian dasar catu daya sistem switching
Catu daya/adaptor/power supply sekarang umumnya menggunakan sistem switching, sinyal AC dari tegangan jala-jala listrik 220V disearahkan lebih dahulu menjadi tegangan DC melalui sebuah rangkaian dioda penyearah dan elco. Tegangan DC hasil penyearahan ini kemudian disaklar on-off secara terus menerus dengan frekuensi tertentu sehingga memungkinkan nilai induktor dari trafo menjadi kecil. Hal ini khususnya untuk memperkecil ukuran power supply.
Sebuah mikroprosesor akan dapat bekerja dengan sempurna apabila diberikan tegangan listrik dari catu daya yang stabil pada tegangan kerjanya, oleh karena itu pada bab ini dijelaskan rangkaian dasar catu daya sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan sistem mikroprosesor. Catu daya yang dibutuhkan oleh sistem mikroprosesor umumnya satu sumber dengan tegangan listrik sebesar +5 volt yang diperuntukan khusus memberikan catu pada mikroprosesor, rangkaian digital pendukung berupa tegangan untuk komponen-komponen TTL, dan untuk rangkaian tertentu dengan tegangan +/- 12 volt seperti konversi digital ke analog serta untuk memori (RAM) dinamik dengan tegangan – 5 volt.
Catu daya 5 volt dapat dibangun dari rangkaian dasar penyearah 4 dioda yang membentuk model penyearah gelombang penuh, oleh karena dibutuhkan tegangan 5 volt dengan stabilitas tegangan yang tinggi maka dibutuhkan sebuah
tegangan masukan lebih tinggi dari 5 volt, agar IC penstabil tegangan tidak terlalu panas maka tegangan masukan yang berasal dari sebuah transformator diambil dengan tegangan antara 7,5 volt sampai 9 volt serta kemampuan memberikan aruslistrik sebesar 2 ampere.
Gambar 2.11 Rangkaian Catu Daya
Gambar tersebut menunjukan sebuah rangkaian catu daya 5 volt dengan menggunakan penstabil tegangan 7805, dimana transformator berfungsi sebagai penurun tegangan dari 220 volt (AC) menjadi tegangan 7,5 volt (AC). Melalui 4 buah dioda yang terpasang secara metode jembatan tegangan tersebut disearahkan menjadi arus DC gelombang penuh, dengan memasang sebuah filter berupa kondensator 4700 uF/16 volt maka gelombang penuh tersebut dibuat menjadi arus listrik searah. Selanjutnya tegangan DC yang keluar dari filter (kondensator) dibuat agar stabil selalu mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt (konstan), untuk itu dipasang sebuah IC penstabil tegangan dengan tipe 7805. Dengan memasang IC 7805 inilah didapatkan tegangan yang stabil sebesar 5 volt dan dapat menyediakan arus searah sebesar 2 ampere. Yang perlu diperhatikan dalam rangkaian ini adalah jangan sampai rangkaian diode jembatan terbalik, pemasangan polaritas kondensator filter terbalik hal ini akan menyebabkan
kondensator meletus dan jangan sampai memasang IC penstabil tegangan tertukar kaki-kakinya.
Rangkaian yang ditunjukan tersebut cukup baik untuk digunakan sebagai pemberi tegangan dan arus listrik pada sistem mikroprosesor, karena berdasarkan hasil pengujian dengan memberikan beban yang bervariasi mulai 0 ampere sampai 2 ampere ternyata tegangan tetap stabil + 5 volt. Agar kualitas lebih baik lagi maka IC 7805 perlu diberi pendingin dari bahan aluminium, sehingga panas yang tinggi pada IC 7805 tidak terjadi lagi. Oleh karena sistem kerja clock mikroprosesor memiliki frekuensi tinggi maka perlu dipasangkan filter untuk frekuensi tinggi, untuk itu dua kondensator yang masing-masing besarnya 100 nF dipasangkan secara paralel pada kedua kondensator sebelumnya.
