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