LAPORAN ELEKTRONIKA DASAR II

“RUNNING LED”

Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Elektronika Dasar II

Disusun Oleh :

Fita Listiana

(K2310040)

Pendidikan Fisika A

PRODI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

I. JUDUL

RANGKAIAN RUNNING LED DENGAN IC 555

II. TUJUAN

1. Mengetahui fungsi IC 555 pada rangkaian Running LED.

2. Mengetahui prinsip kerja rangkaian Running LED.

III. DASAR TEORI

IC timer 555 atau sering disebut IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics

Corporation pada tahun 1971. Didalam IC terdapat berbagai komponen-komponen

elektronika yang terintegrasi didalam 1 chip, demikian pula pada IC 555 ini. Dimana terdapat

2 buah komparator, sebuah flip-flop, 2 buah transistor, dan 3 buah resistor yang besarnya

sama dan tersusun secara seri, dan terdapat 8 buah pin, yaitu : GND, Trigger, Output, Reset,

control voltage, threshold, discharge, dan Vcc.

Definisi dan fungsi masing-masing pin :

1. ground, adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negative

2. trigger, input negative dari lower komparator (komparator B) yang menjaga

osilasi tegangan terendah kapasitor di 1/3 Vcc dan mengatur RS flip-flop

3. output, pin ini disambungkan ke beban yang akan diberi pulsa dari keluaran IC

ini. IC555 bisa mengeluarkan arus 100mA pada outputnya bahkan 200mA pada

LM555

4. reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang akan

berpengaruh untuk me-reset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu gate transistor

bertipe PNP, jadi transistor akan aktif jika diberi logika low. Biasanya pin ini

langsung dihubungkan ke Vcc agar tidak terjadi reset latch, yang akan langsung

berpengaruh mengulang kerja IC555 dari keadaan low state

5. control voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan referensi

input negative upper comparator (komparator A). pin ini bisa dibiarkan digantung,

tetapi untuk menjamin kestabilan referensi komparator A, biasanya dihubungkan

dengan kapasitor berorde sekitar 10nF ke pin ground

6. threshold, pin ini terhubung ke input positif upper comparator (komparator A)

yang akan me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada kapasitor mulai melebihi 2/3

Vcc

7. discharge, pin ini terhubung ke open collector transistor Q1 yang emitternya

terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi untuk meng-clamp node

yang sesuai ke ground pada timing tertentu

8. vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage (most positive) yang diberikan.

Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5 –15V(maksimum). supply arusnya dapat

dilihat di datasheet, yaitu sekitar 10 -15mA.

Fungsi dari IC555 bisa bermacam-macam, karena dapat menghasilkan sinyal

pendetak/sinyal kotak. Tergantung kreativitas dalam merangkainya, beberapa diantaranya

adalah sebagai clock untuk jam digital, hiasan menggunakan lampu LED, menyalakan 7-

segment dengan rangkaian astable, metronome dalam industry music, timer counter, atau

dengan lebih dalam mengutak-atik lagi dapat memberikan PWM (pulse width modulation)

yang mengatur frekuensi sinyal logika high untuk mengatur duty cycle yang diinginkan.

Untuk membuat Running LED, yang kita butuhkan hanyalah rangkaian penghasil

sinyal clock dan rangkaian shift register atau rangkaian penghasil keluaran yang bergantian.

kita bisa menggunakan rangkaian apa saja sebagai penghasil sinyal clock tersebut, seperti

rangkaian oscillator transistor atau rangkaian astable IC 555. Kemudian untuk mendapatkan

keluaran yang mempunyai logika bergilir, kita bisa menggunakan IC 4017 yang sering

dikenal sebagai Jhonson Counter dan paling sering digunakan pada rangkaian lampu berjalan.

IC 4017 mempunyai 10 keluaran yang tercacah secara bergilir, yaitu mulai dari Q0 (pin 3)

sampai dengan Q9 (pin 11), seperti yang dapat diamati dari gambar skema kaki IC 4017 di

bawah ini.

IV. ALAT DAN BAHAN

Alat bahan dan komponen-komponen yang diperlukan untuk membuat rangkaian

Running LED tersebut diantaranya adalah :

NO NAMA ALAT DAN BAHAN JUMLAH

1 Protoboard 1 buah

2 Kabel penghubung Secukunya

3 Solder 1 buah

4 Tenol Secukupnya

5 Batu baterai Secukupnya

KOMPONEN GAMBAR JUMLAH

IC 2 IC 4017 1 buah

IC 1 NE 555 N 1 buah

R1 Resistor 4700 Ohm 1 buah

R2 Resistor 3300 Ohm 1 buah

VR1 Potensiometer

resistansi 47K Ohm

1 buah

C1 Kapasitor polar 470

Micro Farad/16V

1 buah

C2 Kapasitor polar 33

Micro Farad/16V

1 buah

Adaptor 12-16 Volt/

Baterai

1 buah

LED 20 buah

D21 IN4148 dan IN4 2 Buah

V. PEMBAHASAN

Running LED atau lampu berjalan ini dibuat dengan merangkai komponen-

komponen tersebut diatas PCB dengan bantuan solder dan tenol sedemikian rupa sehingga

komponen-komponen dapat menyatu membentuk satu rangkaian seperti di bawah ini.

Rangkaian ini disebut lampu berjalan karena nyala animasi lampu ini bergantian,

dari nyala satu lampu LED bergeser ke lampu LED sebelahnya secara bergantian, sehingga

nyala lampu LED-nya terkesan berjalan. Sedangkan komponen utama dari rangkaian lampu

berjalan ini adalah IC NE555 sebagai penghasil pulsa dan IC 4017 sebagai decade counter.

Atau dengan kata lain, IC 4017 bertugas menyalakan lampu LED agar nyala bergantian,

namun waktu pergantian nyala lampu LED ditentukan oleh IC NE555.

IC 4017 ini mempunyai karakteristik dapat mengaktifkan salah satu bit outputnya

saja dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus output ini sudah cukup untuk

menyalakan sebuah led dengan kecerahan yang cukup. Sedangkan untuk membentuk pulsa

clocknya digunakan IC 555, yang berfungsi sebagai timer untuk menghasilkan denyutan

(pulse) sebagai penggerak IC 4017.

Jika anda ingin mengatur kecepatan dari nyala lampu LED, maka anda harus

mengatur nilai dari variable resistor 20K agar pulsa keluaran dari IC NE555 dapat dipercepat

atau diperlambat. Selain ditentukan oleh nilai variabel resistor (VR1), kecepatan kedipan

lampu juga dapat ditentukan oleh nilai R1dan C1. Semakin besar nilai dari ketiga komponen

tersebut maka jangka waktu akan semakin lama dan begitu juga sebaliknya.

Rangkaian lampu berjalan diatas menggunakan dua puluh buah led sebagai indicator

keluaran. Digunakan LED yang berwarna-warni dengan tujuan untuk menambah semarak

tampilannya. Jumlah LED yang digunakan ini dapat bervariasi sesuai kebutuhan dan

keinginan. Jika rangkaian Running LED ini dibuat hanya dengan 10 LED sebagai indikator

keluarannya, maka skema rangkaiannya secara jelas dapat ditunjukkan sebagai berikut :

Selain itu, Running LED juga dapat dibuat dengan variasi lain seperti misal

menggunakan 20 LED namun dipisah menjadi 10 LED-10 LED, jadi kita menggunakan 2

buah IC 4017. Secara singkat, sistem kerja dari rangkaian yang menggunakan 2 IC 4017 atau

menggunakan 2 buah IC Counter ini adalah :

Keluaran dari IC 4017 mempunyai supply arus yang sangat terbatas sehingga kita

harus menambahkan rangkaian driver sebagai switching pada arus beban yang lebih besar.

Disinilah transistor berperan. Selain dengan transistor, rangkaian driver tersebut bisa

menggunakan SCR ataupun relay.

Secara singkat, fungsi dari masing-masing komponen yang digunakan adalah :

1. IC 4017 : sebagai decade counter

2. IC 555 : sebagai timer / pewaktu

3. Resistor : sebagai penghambat arus

4. Potensiometer : mengatur besar kecilnya hambatan

5. Kapasitor : sebagai penyimpan muatan

6. Diode : sebagai penyearah arus

7. Protoboard (PCB) : sebagai alas merangkai rangkaian

8. Solder dan tenol : alat untuk merekatkan kaki-kaki komponen pada PCB

9. Catudaya atau baterai : sebagai sumber tegangan

Prinsip kerja rangkaian Running LED

Pada dasarnya lampu berjalan menggunakan prinsip kerja yang sama gengan lampu

hias yakni memanfaatkan kondisi keluaran yang bergantian atau shift register sehingga

dengan kondisi tersebut bisa dibuat kombinasi yang bervariasi antara lampu yang satu dengan

yang lain.

Prinsip kerja dari rangkaian diatas adalah IC 555 akan memberikan pulsa clock pada

IC 4017 dimana IC 4017 jika kita beri pulsa clock maka ia akan mengeluarkan logika 1

secara berurutan yang logika tersebut akan mengaktifkan led secara bergantian dari atas ke

bawah. Lama atau tidaknya waktu led hidup bergantian dapat kita atur dari variabel resistor

atau kapasitor yang kita pasang pada IC 555.

IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). Rangkaian osilator clock dibangun dari

rangkaian IC 555, R2, potensiometer R1 dan kapasitor C1. Frekuensi kerjanya diatur dengan

mengatur nilai resistansi potensiometer R1 tetapi jika dirasa masih kurang lambat maka nilai

kapasitor C1 dapat diperbesar. IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 4017. IC ini

mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian. Ada 20 LED yang

disambungkan ke kaki 3 (output). LED akan menyala atau berkelip berganti-ganti antara satu

sama lain. artinya apabila denyutan positif keluar LED akan menyala dan LED akan mati jika

denyutan negatif keluar dari pin 3 IC 555.

Untuk menggerakkan dan mengaktifkan IC 4017, denyutan positif perlu dimasukkan

pada pin 14. Jika satu denyutan positif masuk LED pertama akan menyala dan begitu

seterusnya menuju ke LED kedua. Setelah mendapatkan 10 kali pulsa clock maka secara

otomatis MC14017 akan reset dan kembali pada kondisi awal yaitu pada Q0 aktif kembali.

Arah gerakan LED dapat dimodifikasi sesuai keinginan. Caranya adalah dengan

meletakkan urutan LED disesuaikan dengan urutan keaktifannya. Urutan keaktifan dari

output 4017 adalah sesuai dengan urutan output Q0, Q1, …, Q10. Setiap keluaran pada Q0

sampai Q10 akan disambungkan pada LED yang disusun secara paralel sehingga jika ada

satu LED rusak maka tidak akan memutuskan arus yang lain.

VI. KESIMPULAN

1. Pada rangkaian Lampu Berjalan atau Running LED ini, IC 555 berfungsi sebagai

penghasil pulsa atau yang menentukan waktu pergantian nyala lampu LED,

sedangkan IC 4017 berfungsi sebagai decade counter atau yang bertugas

mengatur lampu LED agar nyala bergantian.

2. Prinsip kerja dari rangkaian diatas adalah IC 555 akan memberikan pulsa clock

pada IC 4017 dimana IC 4017 jika kita beri pulsa clock maka ia akan

mengeluarkan logika 1 secara berurutan yang logika tersebut akan mengaktifkan

led secara bergantian dari atas ke bawah. Lama atau tidaknya waktu led hidup

bergantian dapat kita atur dari variabel resistor atau kapasitor yang kita pasang

pada IC 555.

VII. DAFTAR PUSTAKA

http://ramon-electronica.blogspot.com/2010/12/running-led.html

http://www.dediakbar.com/2010/05/rangkaian-lampu-berjalan-rangkaian.html

http://firmandes.blogspot.com/

http://www.electronics-lab.com/projects/misc/010/index.html