BLOG KULIAH

TUGAS 5

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

APLIKASI RANGKAIAN TELEVISI

OTOMATIS MENGGUNAKAN

SENSOR SENTUH

DAFTAR ISI

1. Tujuan

· Membuat aplikasi rangkaian TV otomatis menggunakan sensor sentuh

· Mengetahui komponen rangkaian TV otomatis menggunakan sensor sentuh

· Mensimulasikan software proteus

· Membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna dalam kehidupan sehari-hari

SUMBER : GAMBAR 7.4 HALAMAN 278

2. Alat dan Bahan

a. Alat

· LED

Spesifikasi :

- Superior weather resistance

- 5mm Round Standard Directivity

- UV Resistant Eproxy

- Forward Current (IF): 30mA

- Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V

- Reverse Voltage: 5V

- Operating Temperature: -30℃ to +85℃

- Storage Temperature: -40℃ to +100℃

- Luminous Intensity: 20mcd

Konfigurasi Pin :

- Pin 1 : Positive terminal of LED

- Pin 2 : Negative terminal of LED

b. Bahan

· Resistor

Spesifikasi :

o Resistance (Ohms) : 220 V

o Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W

o Tolerance : ± 5%

o Packaging : Bulk

o Composition : Carbon Film

o Temperature Coefficient : 350ppm/°C

o Lead Free Status : Lead Free

o RoHS Status : RoHs Complient

· Kapasitor

· IC 555

Konfigurasi Pin:

1. Kaki 1 (GND) : Terminal Ground

2. Kaki 2 (TRIG) :Terminal Trigger (Pemicu)

3. Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran)

4. Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset

5. Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan)

6. Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold

7. Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge

8. Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC

Spesifikasi :

Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
Maksimum output Arus : 200 mA
Daya : 600 mW
Suhu kerja antara : 0 sampai 70 °C

· Sensor Sentuh (Touch Sensor)

· NPN Transistor

Konfigurasi Pin :

Collector
Base
Emitter

Spesifikasi :

Type Designator: 2N2369
Material of Transistor: Si
Polarity: NPN
Maximum Collector Power Dissipation (Pc): 0.36 W
Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 40 V
Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 15 V
Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 4 V
Maximum Collector Current |Ic max|: 0.2 A
Max. Operating Junction Temperature (Tj): 200 °C
Transition Frequency (ft): 500 MHz

3. Dasar Teori

· Sensor Sentuh

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Sensor sentuh merupakan sebuah saklar yang cara penggunaanya dengan cara disentuh menggunakan jari. Ketika sensor ini disentuh maka sensor akan bernilai HIGH, mengapa? karena tubuh manusia terdapat aliran listrik sehingga sensor ini dapat bekerja. Sensor ini dapat kita gunakan untuk menyalakan lampu, motor, membuka pintu dan masih banyak lainnya.

· Resistor

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Bentuk-Bentuk Komponen Resistor

Resistor itu sendiri terdiri dari 2 bentuk komponen, yaitu Komponen Axial/Radial & Komponen Chip. Perbedaan dari kedua bentuk komponen tersebut adalah :

1. Komponen Axial/Radial adalah Suatu komponen pada nilai resistor terdapat sebuah kode warna, sehingga kita bisa mengetahui nilainya dari sebuah warna yang ada pada komponen tersebut.

2. Komponen Chip adalah Suatu komponen pada nilai resistor terdapat kode tertentu, sehingga komponen tersebut lebih mudah untuk memhaminya.

Cara Berhitung Resistor Chip :

Masukkan Angka ke 1 langsung = 4
Masukkan Angka ke 2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dariAngka ke 3 = 000 (3 nol) atau di kalikan dengan 10(3)

· Kapasitor

Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Satuan Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 ~ 1867) yang berasal dari Inggris. Namun Farad adalah satuan yang sangat besar, oleh karena itu pada umumnya Kapasitor yang digunakan dalam peralatan Elektronika adalah satuan Farad yang dikecilkan menjadi pikoFarad, NanoFarad dan MicroFarad.

Konversi Satuan Farad adalah sebagai berikut :

1 Farad = 1.000.000µF (mikro Farad)
1µF = 1.000nF (nano Farad)
1µF = 1.000.000pF (piko Farad)
1nF = 1.000pF (piko Farad)

Kapasitor merupakan Komponen Elektronika yang terdiri dari 2 pelat konduktor yang pada umumnya adalah terbuat dari logam dan sebuah Isolator diantaranya sebagai pemisah. Dalam Rangkaian Elektronika, Kapasitor disingkat dengan huruf “C”.

Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator)

Rangkaian Paralel Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Kapasitor yang disusun secara berderet atau berbentuk Paralel. Dengan menggunakan Rangkaian Paralel Kapasitor ini, kita dapat menemukan nilai Kapasitansi pengganti yang diinginkan.

Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator) adalah :

C_total= C₁ + C₂ + C₃ + C₄ + …. + C_n

Dimana :

C_total= Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C₁     = Kapasitor ke-1
C₂    = Kapasitor ke-2
C₃    = Kapasitor ke-3
C₄    = Kapasitor ke-4
C_n     = Kapasitor ke-n

Rangkaian Seri Kapasitor (Kondensator)

Rangkaian Seri Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri dari 2 buah dan lebih Kapasitor yang disusun sejajar atau berbentuk Seri. Seperti halnya dengan Rangkaian Paralel, Rangkaian Seri Kapasitor ini juga dapat digunakan untuk mendapat nilai Kapasitansi Kapasitor pengganti yang diinginkan. Hanya saja, perhitungan Rangkaian Seri untuk Kapasitor ini lebih rumit dan sulit dibandingkan dengan Rangkaian Paralel Kapasitor.

Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator) adalah :

1/C_total= 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + 1/C₄ + …. + 1/C_n

Dimana :

C_total= Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C₁     = Kapasitor ke-1
C₂    = Kapasitor ke-2
C₃    = Kapasitor ke-3
C₄    = Kapasitor ke-4
C_n     = Kapasitor ke-n

· IC 555

IC timer 555 merupakan IC atau sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai aplikasi pewaktuan, sumber pulsa gelombang, serta aplikasi osilator.

IC ini dapat dimanfaatkan dalam rangkaian elektronika sebagai penunda waktu (Delay Timer), rangkaian flip-flop, dan osilator. Secara fisik IC 555 berbentuk DIP atau Dual inline Package dengan package 8 pin.

IC ini pertama kali dirancang dan dibuat pada tahun 1970 oleh Hans R. Camenzind yang merupakan seorang ahli elektronika yang berkebangsaan Swiss. Tetapi seiring dengan berkembangnya ilmu elektronika, untuk saat ini dapat ditemui dipasaran beberapa versi IC 555.

Contohnya yaitu IC 556 yang didalam dalam 1 package IC tersebut merupakan penggabungan 2 buah IC timer ini dengan package IC 14 pin. Contoh versi lainnya yaitu IC 558 yang dimana merupakan penggabungan 4 buah IC dipackage kedalam 1 ic dengan package IC 16 pin.

Nama IC ini sebenarnya diambil dari 3 pcs resistor yang dipackage ke dalam 1 IC dengan besaran 5kΩ.

Spesifikasi IC 555

· Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V

· Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA

· Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA

· Maksimum output Arus : 200 mA

· Daya : 600 mW

· Suhu kerja antara : 0 to 70 °C

Susunan dan konfigurasi Kaki IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki.

Kaki 1 (GND) : Terminal Ground atau Terminal Negatif sumber tegangan DC.

Kaki 2 (TRIG) : Terminal Trigger (Pemicu), digunakan untuk memicu Output menjadi “High”, kondisi High akan terjadi apabila level tegangan pada kaki Trigger ini berubah dari High menuju ke <1/3Vcc (Lebih kecil dari 1/3Vcc).

Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran) yang memiliki 2 keadaan yaitu “Tinggi/HIgh” dan “Rendah/Low”.

Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset. Apabila kaki 4 digroundkan, Output IC akan menjadi rendah dan menyebabkan perangkat ini menjadi OFF. Oleh karena itu, untuk memastikan IC dalam kondisi ON, Kaki 4 biasanya diberikan sinyal “High”.

Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan), memberikan akses terhadap pembagi tegangan internal. Secara default, tegangan yang ditentukan adalah 2/3 Vcc.

Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold, digunakan untuk membuat Output menjadi “Low”. Kondisi “Low” pada Output ini akan terjadi apabila Kaki 6 atau Kaki Threshold ini berubah dari Low menuju > 1/3Vcc (lebih besar dari 1/3Vcc).

Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge. Pada saat Output “Low”, Impedansi kaki 7 adalah “Low”. Sedangkan pada saat Output “High”, Impedansi kaki 7 adalah “High”. Kaki Discharge ini biasanya dihubungkan dengan Kapasitor yang berfungsi sebagai penentu interval pewaktuan. Kapasitor akan mengisi dan membuang muatan seiring dengan impedansi pada kaki 7. Waktu pembuangan muatan inilah yang menentukan Interval Pewaktuan dari IC555.

Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC (sekitar 4,5V atau 16V).

· LED yellow

Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan. LED juga dapat memancarkan cahaya inframerah yang tak tampat, seperti pada remote TV.

LED

Bentuk dari LED sendiri mirip dengan lampu bohlam. Dengan bentuknya yang kecil, sehingga dapay dipasangkan dengan mudah ke berbagai perangkat elektronika. Tak seperti lampu pijar, LED tidak menimbulkan panas dalam mnghasilkan cahaya. Hal tersebut dikarenakan LED tidak memerlukan pembakaran filamen. Oleh karena itu LED saat ini banyak digunakan dalam perangkat elektronik, seperti sebagai lampu penerangan pada LCD TV.

CARA KERJA LED

Cara kerja dari LED hampir sama dengan keluarga dioda yang memiliki dua kutub, yaitu Kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias foward) dari Anoda ke Katoda.

LED sendiri terdiri atas sebuah chip semikonduktor yang didopping, sehingga menciptakan junction antara kutub P dan kutub N. Proses dopping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan impurity / ketidakmampuan pada semikonduktr yang murni, sehingga dapat emnghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.

· NPN Transistor

Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari emitor menuju ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor tersebut diberikan arus positif pada basisnya.

Transistor NPN menerima tegangan positif pada pin collector. Hal ini sehingga membuat arus mengalir dari collector ke emitor(Lc), untuk hal ini harus ada arus basis yang cukup (Lb)untuk meng “On”kan transistor.

Cara Kerja Transistor NPN:

Ketika tegangan yang disuplai ke basis melebihi tegangan ambang sebesar 0,7V, yaitu ketika Anda menaikkan arus yang ke basis transistor NPN, maka transistor akan terus mengalirkan lebih banyak sampai arus mengalir sepenuhnya dari kolektor ke emitor.

Dan ketika Anda menurunkan arus yang ke basis transistor NPN, maka transistor akan membuat arus yang melintasi dari collector ke emitor semakin sedikit, sampai tegangan yang disuplai ke basis berada di bawah ambang batas tegangan 0,7V, di mana pada titik dimana transistor sudah tidak lagi membuka lintas kolektor ke emitor dan transistor di “off”kan.

SPESIFIKASI TRANSISTOR

Karakteristik Transistor (transistor sebagai penguat)

4. Percobaan

a. Prosedur Percobaan

Langkah-langkah percobaan:

Siapkan alat dan bahan (komponen - komponen yang akan dirangkai)
Tempatkan alat dan bahan pada posisi yang diinginkan
Hubungkan setiap komponen yang sudah ditempatkan tadi
Ubah nilai R1 (menjadi 1M), C2 (menjadi 10u), R2 (330R), dan R3 (100k)
Setelah itu, klik tombol play
Apabila LED menyala, maka rangkaian sudah benar

b. Rangkaian Simulasi

· Foto

· Prinsip Kerja

Ketika sensor off (tidak ada sentuhan) maka tidak ada arus yang mengalir ke kaki base Q1, sehingga Q1 off. Maka arus DC dari sumber hanya akan mengalir ke U1, R3. Arus yang mengalir ke IC NE555 akan masuk ke kaki 8 IC menuju ground. Arus yang masuk ke R3 akan diteruskan menuju kaki 7 IC kemudian ke ground. Ketika ada sentuhan, maka akan ada tegangan yang masuk ke base Q1 mengakibatkan arus DC yang masuk akan mengalir ke R1 kemudia ke kaki emiter Q1 sehingga Q1 on. Arus yang masuk pada kaki 8 U1 akan diteruskan ke LED. Sehingga LED akan menyala.