Post on 21-Oct-2015
LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA
DASAR 1
Desian dan Analisis PCB pada Software ARES 7
Profesional sebagai Acuan Rangkaian Nyata
16 Oktober 2013
Triapani Mukti Gilang A (1127030069)
Intan Dwi Nur Ramdini (1127030042)
M.Arlan Sukma Gumilar (1127030049)
Nia Kurniasari (1127030053)
Syifa Siddiq (11270300067)
Asisten : Dian Permana 1211703011
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG
2013
1
Abstract
To make an electronic circuit then we have to make a circuit sche-
matic. After it makes the circuit PCB layout to be used, then after the
PCB is completed, we can apply it in a real PCB. PCB layout simu-
lation is made to facilitate the installation of electronic components,
so that lines do not come out of it with a series of ISIS and ARES
program, we are able to design and assemble electronic components on
PCB
Keyword:Electronic circuits, schematics, PCB layout, ISIS 7 Profes-
sional program, and the program ARES 7 Professional
Ringkasan
Untuk membuat sebuah rangkaian elektronika maka kita harus
membuat skema rangkaian . Setelah itu membuat layout PCB rangkai-
an yang akan digunakan , maka setelah PCB selesai dibuat , kita dapat
mengaplikasikannya pada PCB yang nyata. Simulasi layout PCB di-
buat untuk mempermudah pemasangan komponen elektronika , agar
jalur tidak keluar dari rangkaian maka dengan adanya program dari
ISIS dan ARES , kita mampu mendesain serta merangkai komponen
elektronika pada PCB
Kata Kunci:Rangkaian elektronika , skema rangkaian , layout PCB ,
program ISIS 7 Profesional ,dan program ARES 7 profesional
2
1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Dalam rangkaian elektronika , kita dituntut untuk mampu membuat desain
yang sesuai dengan PCB yang ada . Hal ini dimaksudkan agar ketika mem-
buat suatu rangkaian elektronika maka desaian gambar sesuai dengan ke-
nyataan , karena keteraturan pemasangan rangkaian komponen elektronika
sangat penting dalam suatu rangkaian . Untuk mempermudah pemasangan
rngkaian nyata , maka dibuatlah sebuah simulasi rangkaian , dimana rang-
kaian simulasi akan menjadi tuntunan untuk rngkaian yang nyata . Maka
pada kesempatan kali ini , kami memcoba untuk membuat suatu simulasi
pembuatan rangkaian PCB pada software ARES 7 Profesional .Rangkaian
yang digunakan merukan rangkaian yang telah dibuat sebelumnya .
1.2 Tujuan
Adapun tujuan praktikum elektronika dasar kali ini adalah :
1. Mengetahui peralatan yang digunakan dalam sebuah rangkaian sistem
minimum
2. Mengetahui prinsip kerja alur rangkaian
3. Mampu mendesain rangkaian PCB secara profesional
1.3 Dasar Teori
Proteus merupakan salah satu software untuk menggambar schematic, men-
desain PCB serta untuk simulasi.Proteus merupakan gabungan dari program
ISIS dan ARES.Dengan penggabungan kedua program ini maka skematik
rangkaian elektronika dapat dirancang serta disimulasikan dan dibuat men-
jadi layout PCB.ISIS (Intelligent Schematic Input System) dan merupakan
salah satu program simulasi yang terintegrasi dengan Proteus dan menjadi
program utamanya. ISIS dirancang sebagai media untuk menggambar ske-
matik rangkaian elektronik yang sesuai dengan standar internasional.Dalam
ISIS juga dimasukkan sebuag program Pro SPICE yang berguna untuk me-
nyimulasikan skematik rangkaian, sehingga ISIS dapat menjadi program si-
mulator rangkaian elektronika yang interaktif.ProSPICE dirancang berda-
sarkan standar bahasa pemrograman SPICE 3F5, sehingga mampu mensi-
3
mulasikan rangkaian gabungan darikomponen analog dan digital secara inte-
raktif yang dikenal dengan istilah Interactive Mixed Mode Circuit Simulator.
ISIS dapat menyimulasikan berbagai jenis mikroprosesor danmikrokontroler,
termasuk mikrokontroler keluarga AVR. Diharapkandengan menggunakan
program simulasi ini maka perancanganrangkaian berbasis mikrokontroler
dapat lebih mudah dilakukan sertamengurangi biaya produksi dan menghe-
mat waktu. ISIS dilengkapiprogram compiler, sehingga dapat mengkompi-
lasi file kode sumber . Seperti Assembly menjadi file Hex sehingga nantinya
dapat digunakan oleh mikrokontroler yang sebenarnya.
Proteus PCB Design Software ,dapat digunakan untuk mendesain PCB se-
cara professional dengan Integrated Shape Berbasis Autorouter. Beberapa
kelebihan dari software ini adalah sebagai berikut:
1. Fitur schematic
2. kelas Dunia berdasarkan autorouter
3. Mempunyai konfigurasi yang tinggi
4. simulator rangakain Interaktif
5. Integrated 3D Viewer.
ISIS Schematic Capture ,Isis terletak di jantung dari sistem Proteus, dan
jauh lebih dari sekedar paket schematic lain. Desain kombinasi yang power-
ful dengan kemampuan untuk menentukan aspek-aspek dalam menggambar
tampilan. Apakah anda membutuhkan desain yang komplek untuk simulasi
dan mendesain layout PCB, atau menciptakan schematic yang menarik un-
tuk dipublikasikan, Isis adalah alat untuk pekerjaan anda.
”Kami menggunakan Proteus Suite secara teratur dan kami sangat menghar-
gai user interface yang sederhana dan banyak fitur. Ketika kami memiliki
batas masalah, dukungan Tanggapan selalu cepat dan terfokus. Proteus
adalah solusi yang baik untuk desain yang cukup rumit. ”- Gael Sallas: ST
MicroElectronics.
4
2 Metode Praktikum
2.1 Waktu dan Tempat
Praktikum dilakukan di laboratorium Fisika Fakultas Sains dan Teknologi
UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Praktikum ini dilakukan pada Jumat
11 Oktober 2013 pukul 13.00-15.00 WIB
2.2 Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali
ini antara lain:
1. Komputer
2. Program Proteus :
simulasi rangkaian : lampu tidur otmatis , alarm otomatis , hand dryer
otomatis , robot line follower analog putih , robot line follower analog
hitam , robot kontrol digital , dan running led
3. Program ARES 7 Profesional
2.3 Prosedur Percobaan
Pada percobaan kali ini kami membuat suatu desain PCB pada software
ARES 7 Profesional . Hal yang pertama dilakukan ialah mengumpulkan
semua data praktikum yang telah dilakukan , kemudian memasukan desa-
in rangkaian Proteus kepada program ARES 7 Profesional . Kemuadian
mengatur rangkaian sedemikian rupa hingga mencapai jalur yag diinginkan
. Menguji Rangkaian , apakah rangkaian sesuai dengan PCB pada Proteus
atau sesuai dengan Datasheet . Menguji nilai eror rangkaian PCB pada
ARES 7 Profesional . Menganalisi desaian rangkaian PCB .
5
Membuat Desain PCB
Data praktikum yang telah dilakukan sebelumnya dikumpulkan
Desian rangkaian dimasukan pada program ARES 7 profesional
Rangkaian diatur sedemikian rupa hingga mendekati alur yang diinginkan
Desain rangkaian diuji sesuai datasheet atau sesuai desain Proteus
Nilai eror desaian PCB di uji
Desain rangkaian dianalisis
6
3 Hasil dan Pembahasan
3.1 Data Hasil Pengamatan
Tabel1. Desain PCB pada ARES 7 Profesional
No. Nama Rangkaian Desain PCB(mentah) Desain PCB(rapi)
1 Alarm Otomatis gbr.1A gbr.1B
2 Lampu Tidur Otomatis gbr.2A gbr.2B
3 Hand Dryer otomatis gbr.3A gbr.3B
4 Line Follower Analog Hitam gbr.4A gbr.4B
5 Line Follower Analog Putih gbr.5A gbr.5B
6 Line Follower IC Komparator Hitam gbr.6A gbr.6B
7 Line Follower IC Komparator Putih gbr.7A gbr.7B
8 Robot Kontrol Digital gbr.8A gbr.8B
9 Running LED gbr.9A gbr.9B
3.2 Pembahasan
Pada percobaan kali ini , kami mencoba untuk membuat sebuah layout atau
jalur PCB pada sebuah skema rangkaian yang telah digunakan sebelumnya
. Percobaan kali ini dilakukan untuk mempermudah dalam membuat suatu
rangkaian komponen elektronika yang nyata . Rangkaian yang sebelumnya
telah dibuat pada ISIS 7 Profesional kemudian diexport pada ARES 7 Pro-
fesional . Kemudian setelah diexport , maka dipilih dua layer . Pemilihan
2 layer ini bertujuan agar sebuah rangkaian yang kompleks dapat dibuat
dengan menghubungkan dua jalur , yaitu jalur bawah dan jalur atas .
Ketika file ISIS diexport kedalam ARES 7 Profesional , maka kita dapat
menggunakan 2 cara untuk mengexport file tersebut.Cara pertama ialah de-
ngan memasukan komponen satu persatu sesuai dengan skema rangkaian
pada ISIS . Kelebihannya kita dapat meletakan komponen sesuai dengan
desain PCB yang kita inginkan . Cara kedua ialah dengan meletakan kom-
ponen sesuai dengan rangkaian secara bersamaan pada menu tool dan sub
menu auto placer . Namun rangkaian ini akan terletak sesuai dengan da-
tasheet , dimana kita tidak dapat meletakan komponen elektronika secara
lansung sesuai dengan keinginan , melainkan kita harus merubah rangkaian
sesuai datasheet yang ada sebelumnya.
7
Untuk menguji nilai eror , maka ketika rangkaian tersambung dengan baik
, dipastikan tidak akan ada nilai eror yang didapat . Hal ini karena sam-
bungan layer menggunakan double layer , maksudnya kita dapat mendesain
rangkaian baik sambungan kabel atas atau sambungan kabel bawah . Jika
rangkaian berubah arna menjadi kuning, maka rangkaian atau sambungan
dari komponen ke komponen elektronika yang lain ada yang tidak tepat atau
salah . Sambungan kabel tdak boleh melalui jalur kabel yang lain ataun me-
lalui komponen elektronika secara langsung . Hal ini mempermudah kinerja
saat pemasangan rangkaian secara nyata , karena ketika terdapat rangkaian
yang tidak terhubung dengan baik , maka hal tersebut akan menyebabkan
terjadinya konsleting atau hubungan arus pendek.
Pada kesempatan kali ini kami mengamati suatu rangkaian pada sebuah sis-
tem minimum , dimana suatu rangkaian sistem minimum akan terdiri mi-
nimal dari satu mikrokontroller dan satu osilator . Untuk pengamatan kali
ini kami mengamatis sistem minimum pada rangkaian suatu robot kontrol
digital . Pada rangkaian robot kontrol digital digunakan ATmega 8 seba-
gai mikrokontroller , Crystal sebagai osilator , motor driver L 293D sebagai
pengatur kecepatam motor dc ,resistor dan kapasitor sebagai penghambat
arus , tombol push bottom sebagai input dan motor dc sebagai output .
Pada percobaan kali ini kami menggunakan mikrokontroller ATmega8.ATmega8
merupakan sebuah mikrokontroller yang berprinsip kerja sederhana. Seti-
ap kaki-kaki pada Atmega 8 akan saling terhubung dengan komponen la-
in.Setiap komponen tersebut akan menghasilkan sebuah output yang me-
miliki nilai logika. Padaa saat mikrokontroler bekerja, mikrokontroler ha-
nya dapat mengeluarkan sebuah output tegangan hight atau low, dimana
nilai dari pada high yaitu bernilai logika 1 (satu) dan low bernilai logika
0(nol).Ketika saat input terhubung dengan ground maka inputan pada ka-
ki mikrokontroler harus bernilai logika 1 maka akan menyala motor yang
ada pada outputan akan menyala. Be- gitupun sebaliknya, ketika pada ou-
tputan terhubung dengan power / Vcc maka nilai pada kaki mikrokontroler
harus bernilai logika 0 untuk menyala.Tombol push-bottom yang bekerja
akan mengerluarkan tegangan yang berupa low dan nilai tegangan pada ou-
tputan harus terhubung dengan Vcc ataupower
Pada rangkaian mengggunakan crystal yang berfungsi sebagai pendorong
atau pengatur data yang masuk dan keluar dari mikrokontroler. Pada sa-
at tombol yang terhubung dengan PORTD.0 yang telah di isikan program
8
pada mikrokontroler nya dengan menggunakan code vision AVR pada saat
tombol PORTD.0 yang berada pada inputan ditekan maka motor yang ber-
ada pada inputan 1 dan inputan 2 akan berjalan karena pada saat tombol
ditekan, ketika inputan bernilai high maka nilai yang keluar pada outputan
pun akan bernilai high pula dan akan menggerakan motor driver L 293D
sehingga robot dapat menjalankan motor kanan sehingga robot belok ke
kiri.Pada inputan 1 dan inputan 2 pasti terhubung dengan eneble karena
enebel bersifat mendorong agar adanya arus yang masuk. Begitu pun pada
tombol tombol PORTD.1 yang akan menggerakan robot agar robot dapat
belok ke kanan, dan pada PORTD.2 akan menggerakan robot menjadi maju
dan pada PORTD.3 akan menggerakan kedua motor untuk mundur. Semua
program yang di input pada mikrokontroler merupakan program yang dibu-
at melalui program codevision AVR.
Ketika tombol untuk berebelok ke kanan maka motor kiri akan bergerak
searah dengan jarum jam.Dan ketika tombol untuk berbelok ke kiri maka
motor kanan akan bergerak searah jarum jam. Saat tombol untuk maju di
tekan maka kedua motor akan bergerak dan bergerak sesuai dengan arah
jarum jam. Sedangakan ketika tombol untuk mundur di tekan maka kedua
motor akan bergerak berlawanan dengan arah jarum jam.
3.3 Analisi Data
Adapun hal-hal yang mempengaruhi percobaan kali ini ialah , sulitnya me-
nata rangkaian sesuai dengan desain yang ada sebelumnya . Hal ini akan
mempersulit saat hendak menghubungkan antara satu komponen ke komp-
nen lainnya . Namun ketika kami sudah terbiasa merangkai dengan teliti ,
kami cukup mudah untuk mendesain sebuah PCB pada ARES 7 Profesional
. Pada percobaan nilai eror , kami tidak menemukan nilai eror pada setiap
desain rangkaian .
4 Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan , dapat disimpulkan bahwa da-
lam suatu rangkaian sistem minimum maka dibutuhkan minimal satu mik-
rokontroller dan satu osilator . Pada percobaan kali ini , digunakan sebuah
komponen tambahan seperti tombol sebagai input , dan motor dc sebagai
output serta komponen tambahan lain . Suatu rangkaian sistem minimum
9
akan terhubung pada komponen lain sesuai datasheet yang telah dibuat
leh masing-masing perusahaan , setiap kaki pada mikrokontroller memili-
ki fungsi masing-masing yang telah siap terhubung dengan komponen yang
lain . Maka untuk penggunaan mikrokontroller hal yang harus dilakukan
ialah menghubungkan setiap komponen esuai jalurnya masing-masing . Pa-
da percobaan kali ini kami mapu mendesain beberapa layout PVB sesuai
dengan skematik desain rangkaian yang telah dilakukan sebelumnya .
10
Pustaka
[1] Andrianto,H.Pemrograman mikrokontroler AVR ATmega 16 menggu-
nakan bahasa C (Code Vision AVR . ,Bandung ,Penerbit Informati-
ka,2008
[2] Arianto D dan Winarno .Bikin Robot Itu Gampang ,Jakarta ,Kawan-
Pustaka,2011
[3] Balch, MarkComplete Digital Design- A Comprehensive Guide to Digi-
tal Electronics and Computer System Architecture ,e-book
[4] Muryanto,Joko.PANDUAN MENGGUNAKAN PROGRAM PROTE-
US PROFESIONAL ,e-book
[5] Suhata .Aplikasi Mikrokontroler sebagai Pengendali Peralatan Elektro
,Jakarta ,Elex Media Komputindo,2009
[6] Sumarna.Elektronika Digital: Konsep Dasar dan Aplikasinya ,Jakarta
,Graha Ilmu,2006
[7] Blocher,Richard Dasar Elektronika ,Andi Publisher,2007
[8] Drs.Daryanto Pengetahuan Teknik Elektronika ,Bumi Aksara,2005
[9] Floyd, dkk. Fundamental of Analog Circuits,New Jer-sey,Prentice Hall,
2008.
[10] Malvino. Prinsip- Prinsip Elektronika I,Jakarta,Erlangga, Tahun,1994.
[11] Muhsin, Muhammad Elektronika Digital Teori dan Soal penyelesaian-
,Andi Publisher,2006
[12] Muhsin, Muhammad Robotika Desain , Kontrol ,dan Kecerdasan Bu-
atan- ,Andi Publisher,-
[13] Satyoadi,Ir.Melani Robotika- Teori dan Implementasinya ,Andi Publi-
sher,2009
[14] Muryanto,Joko. Menggambar Schematic dan Mendesain PCB Menggu-
nakan Program Proteus Profesional ,e-book
[15] Widodo Budiharto ,dkk Elektronika Digital dan mikroprosesor - ,Andi
Publisher,2007
11
LAMPIRAN
(a) gbr.1A
(b) gbr.1B
Gambar 1: Desain PCB Alarm Otomatis.
12
13
(a) gbr.2A
(b) gbr.2B
Gambar 2: Desain PCB Lampu Tidur Otomatis.
14
(a) gbr.3A
(b) gbr.3B
Gambar 3: Desain PCB Hand Dryer Otomatis.
15
(a) gbr.4A
(b) gbr.4B
Gambar 4: Desain PCB Line Follower Analog Hitam.
16
(a) gbr.5A
(b) gbr.5B
Gambar 5: Desain PCB Line Follower Analog Putih.
17
(a) gbr.6A
(b) gbr.6B
Gambar 6: Desain PCB Line Follower IC Komparator Hitam.
18
(a) gbr.7A
(b) gbr.7B
Gambar 7: Desain PCB Line Follower IC Komparator Putih.
19
digital.png(a) gbr.8A
(b) gbr.8B
Gambar 8: Desain PCB Robot Kontrol Digital.
20
led.png(a) gbr.9A
(b) gbr.9B
Gambar 9: Desain PCB Running LED.
21