7 

 

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Sensor Ultra sonik

Sensor Ultra sonic adalah sebuah alat listrik yang mempnyai fungsi

sebagai sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan dari sebuah

gelombang suara yang di gunakan untuk mendeteksi keberadaan dari suatu

benda atu objek tertentu yang ada di depanya. Sensor ini bekerja pada

frekuensi di atas gelombang suara dari 40 KHz hingga 400 KHz dan

mempunyai jangkauan 3 cm – 300 cm. gelombang ultra sonic ini

merambat di udara dengan kecepatan 344 meter per detik. Sensor ini

memiliki sebuah pin yang digunakan untuk memicu terjadinya pengukuran

dan melaporkan jarak hasil pengukuran.

8 

 

.

Gambar 2.1 Sensor ultra sonic

Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan

unit penerima. Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah sederhana,

sebuah kristal piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan

hanya dihubungkan dengan diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik

yang memiliki frekuensi kerja 40 KHz – 400 KHz diberikan pada plat

logam. Struktur atom dari kristal piezoelectric akan berkontraksi

(mengikat), mengembang atau menyusut terhadap polaritas tegangan yang

diberikan, dan ini disebut dengan efek piezoelectric. Kontraksi yang terjadi

diteruskan ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik

yang dipancarkan ke udara (tempat sekitarnya), dan pantulan gelombang

ultrasonik akan terjadi bila ada objek tertentu, dan pantulan gelombang

ultrasonik akan diterima kembali oleh oleh unit sensor penerima.

Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma penggetar

akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-

balik dengan frekuensi yang sama.

9 

 

2.2 Transducer Ultra sonik

Adalah sebuah komponen elektronika yang merupakan bagian dari

sebuah sensor ultra sonic yang dapat merubah energy listrik menjadi

energy mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonik dan sebaliknya.

Gelombang ultra sonic adalah gelombang suara yang tidak dapat di dengar

oleh manusia secara normal karena frekuensi gelombang ultra sonic di atas

20KHz.

Gambar 2.2 Transducer ultra sonic

Transducer ultrasonic dalam pengaplikasinya selalu berpasangan,

seperti terlihat pada gambar 2.2 yaitu terdapat transducer ultrasonic yang

berfungsi sebagai pemancar (transmitter ) dan transducer ultrasonic

sebagai penerima (receiver).

2.2.1 Pemancar Ultrasonik (Transmitter)

Konstruksi transducer ultrasonic terdiri dari bagian utama yaitu

elemen aktif, dan wear plate (plat logam). Element aktif dari transducer

ultrasonic adalah piezoelectric yang berfungsi untuk mengubah energi

10 

 

listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonic.

Piezoelectric yang digunakan dalam transducer ultrasonic pada umumnya

berbahan ceramic, akan tetapi untuk aplikasi atau keperluan khusus yang

membutuhkan performansi tinggi elemen piezoelectric pada transducer

ultrasonic ini dibuat dari bahan polymer atau composite

Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang memancarkan sinyal

sinusoidal berfrekuensi di atas 20 KHz menggunakan sebuah transducer

transmitter ultrasonik

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut adlah

sebagai berikut :

1. Sinyal 40 kHz dibangkitkan melalui mikrokontroler.

2. Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah resistor sebesar 3kOhm untuk

pengaman ketika sinyal tersebut membias maju rangkaian dioda dan

transistor.

3. Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke rangkaian penguat arus yang

merupakan kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah transistor.

4. Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (+5V) maka arus akan

melewati dioda D1 (D1 on), kemudian arus tersebut akan membias

transistor T1, sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T1 akan

besar sesuai dari penguatan dari transistor.

5. Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi (0V) maka arus akan melewati

dioda D2 (D2 on), kemudian arus tersebut akan membias transistor T2,

11 

 

sehingga arus yang akan mengalir pada kolektotr T2 akan besar sesuai dari

penguatan dari transistor.

6. Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk membagi tengangan menjadi 2,5 V.

Sehingga pemancar ultrasonik akan menerima tegangan bolak – balik

dengan Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V).

2.2.2 Penerima Ultrasonik (Receiver)

Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal ultrasonik yang

dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang

sesuai. Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses filterisasi

frekuensi dengan menggunakan rangkaian band pass filter (penyaring

pelewat pita), dengan nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan.

Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan dilewatkan ke rangkaian

komparator (pembanding) dengan tegangan referensi ditentukan

berdasarkan tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara sensor

kendaraan mini dengan sekat/dinding pembatas mencapai jarak minimum

untuk berbelok arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada kondisi ini

adalah high (logika ‘1’) sedangkan jarak yang lebih jauh adalah low

(logika’0’). Logika-logika biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian

pengendali (mikrokontroler).

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik tersebut

adalah sebagai berikut :

12 

 

1. Pertama – tama sinyal yang diterima akan dikuatkan terlebih dahulu oleh

rangkaian transistor penguat Q2.

2. Kemudian sinyal tersebut akan di filter menggunakan High pass filter pada

frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor Q1.

3. Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di filter, kemudian sinyal tersebut

akan disearahkan oleh rangkaian dioda D1 dan D2.

4. Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian filter low pass filter pada

frekuensi < 40kHz melalui rangkaian filter C4 dan R4.

5. Setelah itu sinyal akan melalui komparator Op-Amp pada U3.

6. Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk ke rangkaian, maka pada

komparator akan mengeluarkan logika rendah (0V) yang kemudian akan

diproses oleh mikrokontroler untuk menghitung jaraknya.

Secara utuh gambaran cara kerja dari sensor ultra sonic adalah sebagai

brikut:

Gambar 2.3 Cara kerja sensor Ultra sonic (ping)

13 

 

1. Pin yang digunakan sebagai jalur data sensor dijadikan output.

2. Mikrokontroler memberikan pulsa trigger (pulsa high dengan tOUT

selama 2 µs sampai 5 µs).

3. Kemudian setelah memberikan trigger, pin tersebut dijadikan input.

4. Sensor memancarkan gelombang ultrasonic sebesar 40KHz selama 200 µs

(tBURST).

5. Gelombang ultrasonic ini akan merambat diudara dengan kecepatan

344.424 m/detik atau 1 cm setiap 29.034 µs.

6. Gelombang tersebut akan mengenai objek kemudian terpantul kembali ke

sensor.

7. Selama menunggu pantulan, sensor akan menghasilkan sebuah pulsa

(high)

8. Pulsa ini akan berhenti (low) ketika gelombang suara pantulan terdeteksi

oleh sensor.

9. Lebar pulsa tersebutlah yang yang dipresentasikan sebagai jarak antara

sensor ping dengan objek.

10. Lebar pulsa high (tIN) akan sesuai dengan lama waktu tempuh gelombang

ultrasonik untuk 2x jarak ukur dengan obyek yang kemudian dapat

merepresentasikan jarak antara sensor ping dengan objek.

11. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian

mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap

benda.

12. Benda di sini adalah benda yang bersifat memantul, bukan benda yang

bersifat meredam sinyal.

14 

 

2.3 Arduino Uno

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang

bersifat open source. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” di

sini adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar

sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa

pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih.

IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program,

meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory

microcontroller. Ada banyak projek dan alat-alat dikembangkan oleh

akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada

banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan

sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan

Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi

pilihan dan acuan bagi banyak praktisi.

15 

 

Gambar 2.4 Arduino Uno

Di antara sekian banyak alat pengembangan prototype, Arduino adalah

salah satunya yang

paling banyak digunakan karena selain harga yang relative terjangkau juga

memiliki sifat yang open source baik untuk hardware maupun software-nya.

Diagram rangkaian elektronik Arduino

digratiskan kepada semua orang. Kemudian Lintas platform, software Arduino

dapat dijalankan pada system operasi Windows, Macintosh OSX dan Linux,

sementara platform lain umumnya terbatas hanya pada Windows.

2.3.1 Komponen utama pada Arduino

Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

1. Hardware _ papan input/output (I/O)

2. Software _ Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver

untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk

pengembangan program.

Komponen utama di dalam papan Arduino adalah sebuah microcontroller

8 bit dengan merk

ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation. Berbagai papan

Arduino

menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya,

sebagai contoh

16 

 

Arduino Uno menggunakan ATmega328 sedangkan Arduino Mega 2560 yang

lebih canggih

menggunakan ATmega2560.

Berikut adalah diagram blok sederhana dari sebuah microcontrolor AT mega

328 yang di pakai pada Ardunio Uno.

UART ( antar muka serial )

2 KB RAM (memory kerja) 

32 KB RAM flash 

memoy (program) 

Gambar 2.5 Diagram blok AT mega 328 Arduino Uno

Gambar di atas memiliki penjelasan sebagai berikut :

‐ Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka

yang digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422 dan

RS-485.

‐ 2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya dimatikan),

digunakan

oleh variable-variabel di dalam program.

1 KB EEPROM  CPU 

Port Input / Outout

17 

 

‐ 32KB RAM flash memory bersifat non-volatile, digunakan untuk

menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash

memory juga menyimpan bootloader.Bootloader adalah program inisiasi

yang ukurannya kecil, dijalankan oleh CPU saat daya dihidupkan. Setelah

bootloader selesai dijalankan, berikutnya program di dalam RAM akan

dieksekusi.

‐ 1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data yang

tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan Arduino.

‐ Central Processing Unit (CPU), bagian dari microcontroller untuk

menjalankan setiapinstruksi dari program.

‐ Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog,

danmengeluarkan data (output) digital atau analog.

2.3.2 Bagian – bagian pada Arduino

Untuk sebuah papan Arduino yang ber type USB seperti halnya Arduino

Uno dapat di lihat pada gambar 2.6 di bawah ini bagian – bagian apa saja yang

ada di dalam sebuah papan Arduino.

18 

 

Gambar 2.6 Bagian – bagian papan Arduino

Dari gambar di atas dapat di lihat dan di jelaskan sebagai berikut :

‐ 14 pin input/output digital (0-13)

Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program.

Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi sebagai

pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin

output analog dapat diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai

tegangan 0 – 5V.

‐ USB

Berfungsi untuk: Memuat program dari komputer ke dalam papan,

Komunikasi serial antara papan dan computer dan member daya kepada

papan.

‐ Sambungan SV1

Sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan, apakah dari

sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak diperlukan

lagi pada papan Arduino versi terakhir karena pemilihan sumber daya

eksternal atau USB dilakukan secara otomatis.

‐ Q1 – Kristal (quartz crystal oscillator)

19 

 

Jika microcontroller dianggap sebagai sebuah otak, maka kristal adalah

jantung-nya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim

kepada microcontroller agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detak-

nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).

‐ Tombol Reset S1

Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal.

Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau

mengosongkan microcontroller.

‐ In-Circuit Serial Programming (ICSP)

Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram microcontroller

secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino

tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun di

sediakan.

‐ IC 1 – Microcontroller Atmega

Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan

RAM.

‐ X1 – sumber daya eksternal

Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan Arduino dapat

diberikan tegangan DC antara 9-12V.

20 

 

‐ 6 pin input analog (0-5)

Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor

analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input

antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.

2.4 Pemrograman Arduino

Arduino menggunakan pemrogaman dengan bahasa C. Berikut ini

adalah sedikit penjelasan yang ditujukan kepada seseorang yang hanya

mempunyai sedikit pengalaman pemrogaman dan membutuhkan penjelasan

singkat mengenai karakter bahasa C dan software Arduino. Untuk penjelasan

yang lebih mendalam, web http://Arduino.cc adalah sumber yang lengkap.

2.4.1 Struktur

Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah

fungsi yang harus ada.

• void setup () { }

Semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali

ketika program Arduino dijalankan untuk pertama kalinya.

• void loop () { }

Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai.

Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi dan lagi

secara terus menerus sampai catu daya (power supply) dilepaskan.

21 

 

2.4.2 Syntax

Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format

penulisan.

• // (komentar satu baris)

Terkadang diperlukan untuk memberi catatan pada diri sendiri apa arti

dari kode-kode yang dituliskan . Cukup menuliskan dua buah garing

miring dan apapun yang diketik dibelakangnya akan diabaikan oleh

program.

• /* */ (komentar bnyak baris)

Jika mempunyai banyak catatan , maka hal itu dapat dituliskan pada

beberapa baris sebagai komentar . Semua hal yang terletak di antara

dua simbol tersebut akan diabaikan oleh program.

• { } (kurung kurawal)

Digunakan untuk mendefinisikan kapan blok program mulai dan

berakhir (digunakan juga pada fungsi dan pengulangan).

• ; (titik koma)

Setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik koma (jika ada titik

koma yang hilang maka program tidak akan bisa dijalankan).

22 

 

2.4.3 Variabel

Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi

untuk memindahkan angka dan karakter dengan cara yang cerdas.

• int (integer)

Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16 bit). Tidak

mempunyai angka desimal dan menyimpan nilai dari -32,768 dan 32,768.

• long (long)

Digunakan ketika integer tidak mencakup lagi. Memakai 4 byte (32 bit)

dari memori (RAM) dan mempunyai rentang dari -2,147,483,648 dan

2,147,483,648.

• boolean (boolean)

Variabel sedehana yang digunakan untuk menyimpan nilai TRUE (benar)

dan FALSE (salah). Sangat berguna karena hanya menggunakan 1 bit

dari RAM.

• float (float)

Digunakan untuk angka desimal (foating point). Memakai 4 byte (32 bit)

dari RAM dan mempunyai rentang dari -3.4028235E+38 dan

3.4028235E+38

• char (character)

23 

 

Menyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII (misalnya ‘A’ = 65).

Hanya memakai 1 byte (8 bit) dari RAM.

2.4.4 Operator Matematika

Operator yang digunakakn untuk memanipulasi angka (bekerja seperti

matematika yang sederhana).

• = Membuat sesuatu menjadi sama dengan nilai yang lain (misalnya: x =

10 * 2, x sekarang sama dengan 20).

• % Menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka dengan angka

yang lain (misalnya: 12 % 10, ini akan menghasilkan angka 2).

• + Penjumlahan

• - Pengurangan

• * Perkalian

• / Pembagian

2.4.5 Operator Pembanding

Digunakan untuk membandingkan nilai logika.

• == Sama dengan (misalnya: 12 == 10 adalah FALSE (salah) atau 12 ==

12 adalah TRUE (benar)).

• = Tidak sama dengan (misalnya: 12 != 10 adalah TRUE (benar) atau 12

!= 12 adalah FALSE(salah))

• < Lebih kecil dari (misalnya: 12 < 10 adalah FALSE (salah) atau 12 < 12

adalah FALSE (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar)).

24 

 

• > Lebih besar dari (misalnya: 12 > 10 adalah TRUE (benar) atau 12 > 12

adalah FALSE (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah)).

2.4.6 Struktur Pengaturan

Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan

berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan.

1. if..else, dengan format seperti berikut ini:

if (kondisi) { }

else if (kondisi) { }

else { }

Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode yang

ada di dalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak FALSE

maka akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan jika kondisinya FALSE

maka kode pada else akan dijalankan.

2. for, dengan format seperti berikut ini:

for (int i = 0 ; i <#pengulangan; i++) { }

Digunakan bila ingin melakukan pengulangan kode di dalam kurung

kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah pengulangan yang

diinginkan. Melakukan perhitungan ke atas dengan i++ atau kebawah dengan

i--.

3. while, dengan format seperti berikut ini:

25 

 

while (kondisi) {

// pernyataan

}

While akan melakukan perulangan secara kontinyu dan tidak terbatas

sampai ekspresi tersebut menemukan kembali parenthesisnya, 0 menjadi

false. Biasanya digunakan untuk mngetes sebuah sensor karena perulangan

ini tidak akan berakhir sampai adanya kondisi eksternal yang menutupnya.

2.5 LCD (Liquid Crystal Display) M1632

LCD M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16

karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan

5 kolom pixel (1 baris pixel terahir adalah kursor). HD44780 ini sudah

tersedia dalam bentuk modul M1632 yang dikeluarkan Hitachi, Hyunday dan

modul-modul M1632 lainnya.

Gambar 2.7 Modul LCD M1632

HD44780 sebetulnya merupakan mikrokontroler yang dirancang khusus

untuk mengendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur

26 

 

proses scanning pada layar LCD yang terbentuk oleh 16 COM dan 40 SEG

sehingga mikrokontroler/perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak

perlu lagi mengatur proses scanning pada layar LCD. Mikrokontroler atau

perangkat tersebut hanya mengirimkan data-data yang merupakan karakter

yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang mengatur proses

tampilan pada LCD saja.

2.5.1 STRUKTUR MEMORI LCD

Modul LCD M1632 memiliki beberapa jenis memori yang digunakan

untuk menyimpan atau memproses data-data yang akan ditampilkan pada

layar LCD. Setiap jenis memori mempunyai fungsi-fungsi tersendiri.

a. DDRAM

DDRAM merupakan tempat karakter yang ditampilkan berada.

Contohnya, karakter “A” yang ditulis pada alamat 00 akan tampil pada baris

pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut ditulis pada

alamat 10, karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama

dari LCD.

b. CGRAM

CGRAM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter

dan bentuk karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi

27 

 

memori akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan

hilang.

c. CGROM

CGROM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter

dan pola tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga

pengguna tidak dapat mengubah lagi. Oleh karena ROM bersifat permanen,

pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power supply tidak aktif.

2.6 Buzzer mini

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).

28 

 

Gambar 2.8 Buzzer Mini

2.7 LED (Light Emitting Dioda)

LED (Light Emitting Dioda) adalah dioda yang dapat memancarkan

cahaya pada saat mendapat arus bias maju (forward bias). LED (Light

Emitting Dioda) dapat memancarkan cahaya karena menggunakan dopping

galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda diata dapat

menhasilkan cahaya dengan warna yang berbeda. LED (Light Emitting

Dioda) merupakann salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan mengalirkan

arus listrik satu arah saja. LED akan memancarkan cahaya apabil diberikan

tegangan listrik dengan konfigurasi forward bias. Berbeda dengan dioda pada

umumnya, kemampuan mengalirkan arus pada LED (Light Emitting Dioda)

cukup rendah yaitu maksimal 20 mA. Apabila LED (Light Emitting Dioda)

dialiri arus lebih besar dari 20 mA maka LED akan rusak, sehingga pada

rangkaian LED dipasang sebuah resistor sebgai pembatas arus. Simbol dan

29 

 

bentuk fisik dari LED (Light Emitting Dioda) dapat dilihat pada gambar

berikut.

Gambar 2.9 Simbol dan pisik LED

Dari gambar diatas dapat kita ketahui bahwa LED memiliki kaki 2 buah

seperti dengan dioda yaitu kaki anoda dan kaki katoda. Pada gambar diatas

kaki anoda memiliki ciri fisik lebih panjang dari kaki katoda pada saat masih

baru, kemudian kaki katoda pada LED (Light Emitting Dioda) ditandai

dengan bagian body LED yang di papas rata. Kaki anoda dan kaki katoda

pada LED (Light Emitting Dioda) disimbolkan seperti pada gambar diatas.

Pemasangan LED (Light Emitting Dioda) agar dapat menyala adalah dengan

memberikan tegangan bias maju yaitu dengan memberikan tegangan positif

ke kaki anoda dan tegangan negatif ke kaki katoda. Konsep pembatas arus

pada dioda adalah dengan memasangkan resistor secara seri pada salah satu

kaki LED (Light Emitting Dioda). Rangkaian dasar untuk menyalakan LED

30 

 

(Light Emitting Dioda) membutuhkan sumber tegangan LED dan resistor

sebgai pembatas arus seperti pada rangkaian berikut.

Gambar 2.10 Rangkaian dasar menyalakan LED

31 

 

2.8 Project Board ( Bread Board )

Gambar 2.11 Project Board ( Bread Board )

Project Board atau yang sering disebut sebagai BreadBoard adalah

dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik dan merupakan prototipe dari suatu

rangkaian elektronik. Di zaman modern istilah ini sering digunakan untuk

merujuk pada jenis tertentu dari papan tempat merangkai komponen, dimana

papan ini tidak memerlukan proses menyolder ( langsung tancap ).

Karena papan ini solderless atau tidak memerlukan solder sehingga

dapat digunakan kembali, dan dengan demikian dapat digunakan untuk

prototipe sementara serta membantu dalam bereksperimen desain sirkuit

elektronika. Berbagai sistem elektronik dapat di prototipekan dengan

menggunakan breadboard, mulai dari sirkuit analog dan digital kecil sampai

membuat unit pengolahan terpusat (CPU).

32 

 

Gambar 2.12 Jalur Bread Board

Penjelasan :

2 Pasang jalur Atas dan bawah terhubung secara horisontal sampai ke

bagian tengah dari breadboard. Biasanya jalur ini digunakan sebagai jalur

power atau jalur sinyal yg umum digunakan seperti clock atau jalur

komunikasi.

5 lobang komponen di tengah merupakan tempat merangkai komponen.

Jalur ke 5 lobang ini terhubung vertikal sampai bagian tengah dari

breadboard.

Pembatas tengah breadboard biasanya digunakan sebagai tempat

menancapkan komponen IC

33 

 

2.9 Catu Daya

Catu daya atau power supply merupakan suatu rangkaian yang

mengubah arus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah. Catu daya

menjadi bagian penting dalam elektronika yang berfungsi sebagai sumber

tenaga listrik. Secara umum prinsip rangkaian catu daya terdiri atas

komponen utama yaitu: transformator step-down, dioda, kondensator dan

regulator. Karena tegangan keluaran dari transformator step-down masih

dalam bentuk tegangan AC, sedang rangkaian elektronika dibutuhkan

tegangan DC yang stabil maka perlu ditambahkan rangkaian penyearah.

1. Penyearah setengan gelombang

Gambar 2.13 Rangkaian penyearah setengah gelombang

34 

 

2. Penyearah gelombang penuh

Gambar 2.14 Rangkaian penyearah gelombang penuh

Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil,

namun ada masalah stabilitas tegangan jika tegangan PLN naik/turun, maka

tegangan outputnya juga akan naik atau turun. Seperti rangkaian penyearah diatas,

jika arus semakin besar ternyata tegangan DC keluaran juga ikut turun. Untuk

beberapa aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga

diperlukan komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi

stabil.

Regulator tegangan berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai

keinginan, oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC

regulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan.

35 

 

Gambar 2.15 Susunan kaki IC regulator.

Dengan aplikasi rangkaian sebagai berikut:

Gambar 2.16 Skematik penyearah tegangan gelombang penuh dengan IC

regulator