BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemampuan mobilitas yang tinggi dalam setiap aspek kehidupan merupakan

dambaan dari setiap individu, tidak terkecuali bagi mereka yang mengalami

ketunanetraan. Mobilitas adalah kemampuan, kesiapan, dan mudahnya

melakukan gerak dan berpindah tempat (Hosni, 1997). Kemampuan

mobilitas bagi orang yang tidak mengalami hambatan penglihatan

merupakan kegiatan yang biasa dilakukan dan bukan menjadi suatu masalah,

namun bagi mereka yang mengalami hambatan dalam penglihatan

(tunanetra) kegiatan mobilitas tersebut merupakan masalah yang sering

dihadapi dalam kehidupannya.

Hambatan mobilitas juga merupakan salah satu area hambatan dari

hambatan kognitif yang diakibatkan kurang berfungsinya indera penglihatan.

Sebagaimana menurut Lowenfeld dalam Djaja Rahardja (1997) karena

adanya hambatan atau kurang berfungsinya indera penglihatan, maka

tunanetra mengalami tiga area keterbatasan dalam perkembangan

kognitifnya. Pertama, terbatas dalam tingkat dan keragaman pengalaman,

kedua terbatas dalam kemampuan berpindah tempat (mobililtas), dan ketiga

terbatas dalam interaksi dengan lingkungan. Keterbatasan-keterbatasan

inilah yang pada akhirnya anak tunanetra mengalami masalah dalam hal

orientasi dan mobilitas.

Bagi anak yang tidak terhambat fungsi visualnya akan sangat mudah melihat

dan memahami batas wilayah ruang geraknya serta belajar menirukan

bagaimana orang lain melakukan suatu aktivitas motorik. Namun bagi anak

tunanetra, hal tersebut merupakan masalah besar. Anak tunanetra hanya

akan tahu batas wilayah ruang geraknya sepanjang jangkauan tangan dan

kakinya dan juga tidak dapat menirukan bagaimana orang lain melakukan

aktivitas gerak.

Dampak lain dari keterbatasan kognitif sebagai akibat dari kurang

berfungsinya indera penglihatan, yaitu berdampak pula terhadap

“kemiskinan” konsep keselamatan diri dari bahaya. Bahkan pada anak-anak

awas pada umumnya seringkali gagal mempersepsikan sesuatu dengan baik,

bahkan banyak anak yang tidak memahami konsep tentang bahaya dan tidak

bahaya (Eiser, Patterson, dan Eiser, 1983). Hal ini dipertegas oleh Vinje, 1991

dalam Agnes Maria Sumargi (2005) yang menyatakan bahwa anak-anak

tergolong rentan terhadap kecelakaan. Kenyataan ini menunjukan bahwa

anak yang tidak memiliki hambatan visualpun memiliki kerentanan dalam

hal keterampilan keselamatan diri maka dapat dibayangkan bagaimana

kemampuan keterampilan keselamatan diri pada anak tunanetra?

Dengan demikian kemampuan keterampilan keselamatan diri pada anak

tunanetra tidak akan lebih baik dari anak yang awas, atau bahkan mungkin

lebih buruk dibandingkan dengan anak awas.

Ketidakberdayaan tunanetra dalam keterampilan keselamatan diri selain

mengakibatkan hal-hal yang dapat membahayakan dirinya berpengaruh juga

terhadap ketidaklaziman dalam gaya jalan (gait) nya. Gaya jalan yang kurang

serasi seringkali ditemukan pada anak tunanetra pada saat berjalan, seperti

berjalan dengan kedua kaki diseret, tangan dan perut agak didorong ke

depan, dan kepala agak tengadah.

Ketidaklaziman dalam gaya jalan tunanetra tersebut dimungkinkan karena

mereka berjalan hanya mengikuti naluri untuk mencari keamanan (Ahmad

Nawawi, 2009) sebagai akibat kurangnya kepercayaan diri sehingga

menimbulkan keraguan dan ketakutan pada saat berjalan. Ini semua

disebabkan karena tidak utuhnya persepsi mengenai keterampilan

keselamatan diri sehingga kemudian dimanifestasikan dalam bentuk gerakan

yang tidak lazim yang diharapkan dapat membantu menghindari diri dari

kondisi yang dapat membahayakan dirinya.

Salah satu faktor daya dukung untuk meningkatkan kemampuan

keterampilan keselamatan diri pada anak tunanetra adalah tersedianya

sarana aksesibilitas yang berfungsi sebagai media informasi mengenai tanda-

tanda (signals) bahaya pada daerah yang akan dilewati tunanetra pada saat

berjalan. Signals yang dapat diterima oleh anak tunanetra tentunya berupa

signals auditif dan tactual.

Melalui pengadaan alat yang dapat memberikan informasi akurat terhadap

bahaya, diharapkan dapat mendukung terhadap keselamatan diri bagi anak

tunanetra. Oleh karena itu dengan mempertimbangkan akurasi dan

otomatisasi alat yang dapat memberikan informasi bahaya pada anak

tunanetra, maka diperlukan sentuhan-sentuhan inovasi dalam proses

pembuatannya. Salah satu alat yang dibuat berdasarkan pertimbangan

tersebut adalah “media sensor bahaya” yang dapat diterima melalui indera

auditif oleh anak tunanetra sehingga diharapkan melalui penggunaan sensor

bahaya ini dapat mendukung keselamatan diri pada anak tunanetra di

lingkungan sekolah.

Berdasarkan berbagai pemikiran tersebut di atas, maka perlu dikaji

penggunaan sensor bahaya dalam mendukung keterampilan keselamatan diri

dan gaya jalan bagi anak tunanetra di lingkungan sekolah.

1.2 TUJUAN

Media Sensor bahaya bagi tunanetra didesain sebagai salah satu alat bantu

bagi tunanetra dalam mendukung keterampilan keselamatan diri dan gaya

jalan yang baik serta dapat digunakan untuk mengantisipasi lokasi yang

mengandung bahaya sehingga dapat menghindari resiko yang mungkin

ditimbulkan sebagai efek dari hambatan penglihatan yang dimilikinya.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 MEDIA SENSOR BAHAYA BAGI TUNANETRA

Media Sensor Bahaya merupakan suatu rangkaian elektronika yang terbagi

menjadi dua bagian utama yaitu Transmitter dan Receiver serta bagian

pendukungnya yaitu power supply charge yang digunakan sebagai rangkaian

pengisi bagi sumber daya baterai yang digunakan pada dua bagian utama

Sensor Bahaya tersebut.

Transmitter sebagai bagian utama dari Media Sensor Bahaya merupakan satu

rangkaian elektronika yang berfungsi untuk memancarkan sinar laser yang

berfungsi untuk memicu bagian receiver melakukan tranducer dari sinar

menjadi suara.

Receiver sebagai bagian utama lainnya berfungsi untuk menangkap sinar

yang dipancarkan oleh transmitter kemudian dirubah ( tranducer ) menjadi

suara yang berfungsi untuk memberikan informasi bagi tunanetra apabila

daerah tersebut mengandung resiko bahaya.

Sinyal suara yang dihasilkan oleh Receiver apabila sinar yang dipancarkan

oleh transmitter terhalang oleh suatu obyek dalam hal ini tunanetra.

Dengan demikian anak tunanetra dapat mengetahui lokasi bahaya apabila

melewati atau menghalangi sinar pancaran dari transmitter yang mengarah

pada receiver.

2.2 KOMPONEN PENDUKUNG

Komponen Elektronika yang digunakan sebagai pendukung dalam

pembuatan Media Sensor Bahaya Bagi tunanetra sehingga dapat berfungsi

sebagaimana mestinya, Komponen-komponen tersebut dapat dilihat sebagai

berikut :

2.2.1 Operasional Amplifier

Op-Amp (Operasional Amplifiers) merupakan sejenis IC (Integrated

Circuit). Di dalamnya terdapat suatu rangkaian elektronik yang terdiri

atas beberapa transistor, resistor dan atau dioda. Jikalau kepada IC

(Integrated Circuit) jenis ini ditambahkan suatu jenis rangkaian,

masukkan dan suatu jenis rangkaian umpan balik, maka IC (Integrated

Circuit) ini dapat dipakai untuk mengerjakan berbagai operasi

matematika, seperti menjumlah, mengurangi, membagi, mengali,

mengintegrasi, dsb. Oleh karena itu IC (Integrated Circuit) jenis ini

dinamakan penguat operasi atau operasional amplifier, disingkat Op-

Amp (Operasional Amplifiers). namun demikian Op-Amp dapat pula

dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misalnya sebagai amplifiers,

penguat audio, pengatur nada, osilator atau pembangkit gelombang,

sensor circuit, dll. Op-Amp banyak disukai karena faktor

penguatannya mencapai (99.999 kali).

Gambar 1 - OpAmp (Operasional Amplifiers)

Pengembangan rangkaian terpadu IC (Integrated Circuit) luar telah

ada sejak tahun 1960, pertama telah dikembangkan pada “ chip “

silikon tunggal. Rangkaian terpadu itu merupakan susunan antara

transistor, dioda sebagai penguat beda dan pasangna Darlington.

Kemudian tahun 1963 industri semikonduktor Fairchild

memperkenalkan IC OP-AMP pertama kali µA 702, yang mana

merupakan pengembangan IC OP-AMP yang lain sebelumnya, dimana

tegangan sumber ( Catu Daya ) dibuat tidak sama yaitu + UCC = + 12 V

dan - UEE = - 6 V, dan resistor inputnya rendah sekali yaitu ( 40 KW )

dan gain tegangan ( 3600 V/V ).

IC tipe µA702 ini tidak direspon oleh industri- industri lain karena

tidak universal. Tahun 1965 Fairchild memperkenalkan IC MA709

merupakan kelanjutan sebagai tandingan dari µA702. Dengan banyak

kekhususan tipe µA709 mempunyai tegangan sumber yang simetris

yaitu + UCC = 15 V dan –UEE = -15 V,resistan input yang lebih tinggi

( 400 KW ) dan gain tegangan yang lebih tinggi pula (45.000 V/v). IC

µA709 merupakan IC linear pertama yang cukup baik saat itu dan

tidak dilupakan dalam sejarah dan merupakan generasi OP-AMP yang

pertama kali. Generasi yang pertama OP-AMP dari Motorola yaitu

MC1537.

Selanjutnya tahun 1968 teknologi OP-AMP dikembangkan oleh

Fairchild dengan IC µA741 yang telah dilengkapi proteksi hubung

singkat , stabil, resistor input yang lebih tinggi ( 2 MW ), gain tegangan

yang ekstrim ( 200.000 V/V ) dan kemampuan offset null ( zerro offset

). OP-AMP 741 termasuk generasi kedua dan IC yang lain juga

termasuk OP-AMP generasi kedua yaitu LM101, LM307, µA748 dani

MC1558 merupakan OP-AMP yang berfungsi secara umum

sebagaimana LM307. Untuk tipe – tipe OP-AMP yang khusus seperti

mengalami peningkatan dari segii kegunaan atau fungsinya seperti :

LM318 (dengan kecepatan tinggi sekitar 15 MHZ). Lebar band kecil

dengan “ slew rate “ 50 V/µS. IC µA 771 merupakan OP-AMP dengan

input bias arus yang rendah yaitu 200 pA dan “ slew rate “ yang tinggi

13 V/µS. Lalu µA714 yaitu IC OP AMP yang presisi dengan noise

rendah (1,3 µA/10C), offset tegangan yang rendah ( 75 µV ), offset

arus yang rendah ( 2,8 nA ). Tipe IC OP-AMP lain yaitu µA791

merupakan OP-AMP sebagai penguat daya (Power Amplifier) dengan

kemampuan arus output 1A. Dan IC OP-AMPOP-AMP yang multi guna

bisa diprogram. Generasi – generasi yang akhir inilah yang banyak

dijumpai dalam pameran – pameran untuk pemakaian – pemakaian

khusus.

IC linear dalam pengembangannya tidak cukup hanya disitu saja

bahkan sudah dibuat blok – blok sesuai keperluan seperti untuk

keperluan konsumen (audio, radio dan TV), termasuk keperluan

industri seperti (timer, regulator dan lain-lainnya). Bahkan belakangan

ini dikembangkan OP-AMPBI - FET lebar band bisa ditekan dan “ slew

rate “ cepat, bersama ini pula bias arus rendah dan offset input arus

rendah. Contoh tipe OP-AMP BI – FET LF351, dan LF353 dengan input

bias ( 200 pA ) dan offset arus ( 100 pA ), bandwidth gain unity yang

besar ( 4 MHZ ), dan “ slew rate “ yang cepat (13V/MS ) dan ditambah

lagi pin kaki – kakinya sama dengan IC µA741 (yang ganda) dan IC

MC1458 ).

Industri Motorola melanjutkan pengembangan OP-AMP dengan

teknologi “ trimming dan BI-FET “ ( disingkat TRIMFET ) . Ada dua

aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-ampop-amp

ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule,

yaitu : :

berdasarkan karakteristik

Aturan 1 : Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol

(v+ - v- = 0 atau v+ = v- )

Aturan 2 : Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)

Inilah dua aturan penting op-amp ideal yang digunakan untuk

menganalisa rangkaian op-amp.

2.2.2 IC Pewaktu Dalam Rangkaian Astabel Multivibrator

IC pewaktu 555 adalah sebuah sirkuit terpadu yang digunakan untuk

berbagai pewaktu dan multivibrator. IC ini didesain dan diciptakan

oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970 dan diperkenalkan pada

tahun 1971 oleh Signetics. Nama aslinya adalah SE555/NE555 dan

dijuluki sebagai "The IC Time Machine". 555 mendapatkan namanya

dari tiga resistor 5 kΩ yang digunakan pada sirkuit awal.IC ini sekarang

masih digunakan secara luas dikarenakan kemudahannya,

kemurahannya dan stabilitasnya yang baik. Sampai pada tahun 2008,

diperkirakan sejuta unit diproduksi setiap tahun. Bergantung pada

produsen, IC ini biasanya menggunakan lebih dari 20 transistor, 2

diode dan 15 resistor dalam sekeping semikonduktor silikon yang

dipasang pada kemasan DIP 8 pin

Fungsi dari IC555 bisa bermacam-macam, karena dapat menghasilkan

sinyal pendetak/sinyal kotak. Tergantung kreativitas saja untuk

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.

Skematik dari IC555 beserta deskripsi pin-nya sendiri bisa dilihat di

datasheetnya, sebagai contoh adalah LM555 sebagai berikut,

Gambar 2 - IC 555 Skematik Diagram

Adapun Keterangan dari pin yang terdapat pada IC 555 adalah sebagai

berikut :

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

negatif

2. trigger, input negatif 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 negatif 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.

Ada dua macam rangkaian dasar yang banyak digunakan untuk

mengaplikasikan IC timer ini, yaitu rangkaian monostable dan

rangkaian astable.

Rangkaian Monostable

Rangkaian ini hanya memerlukan sedikit rangkaian tambahan untuk

dapat mengoperasikannya, yaitu sebuah resistor (RA) dan sebuah

kapasitor (C1) serta kapasitor (C2) untuk menyetabilkan tegangan

referensi pada upper comparator (komparator-A). IC ini

memanfaatkan rangkaian tambahan tersebut untuk men-charge dan

men-discharge kapasitor C1 melalui resistor RA. fungsi rangkaian ini

adalah untuk menghasilkan pulsa tunggal pada pin-3 dengan waktu

tertentu jika pin-2 diberi trigger /dipicu. Pada keadaan awal, output

ICnya berlogika ‘0’. Dapat dilihat pada gambar-2 bahwa terdapat

rangkaian pembagi tegangan untuk input referensi komparator-A dan

komparator-B. Seperti yang kita ketahui prinsip kerja komparator

yaitu jika Vd (beda potensial input inverting dan input non-

invertingnya) bernilai positif, maka komparator akan mengeluarkan

output berlogika ‘1’. Jika diberi trigger dari logika ‘1’ ke logika ‘0’ pada

pin-2, maka Vd pada komparator-B akan brnilai positif dan alhasil

mengeluarkan output high. Output ini akan men-set RS flip-flop

(memberi keluaran IC logika ‘1’) untuk beberapa saat, seiring dengan

itu, transistor Q1 akan off (open)dan kapasitor C1 akan melakukan

charging sampai tegangannya mencapai 2/3 Vcc sebelum akhirnya RS

flip-flop akan di reset oleh komparator-A dan kapasitor C1 melakukan

discharge melalui resistor R1 secara transient. Lamanya pulsa tunggal

yang dihasilkan sekitar t = 1.1 RA C1

Gambar 3 - Rangkaian Monostable

Rangkaian Astable

Rangkaian Astable agak berbeda dari rangkaian monostable.

Rangkaian astable akan menghasilkan sinyal kotak yang terus

berdetak dengan duty cycle tertentu selama catu tegangan tidak

dilepaskan. Prinsip kerjanya, jika pada rangkaian monostable dipicu

dengan tegangan berlogika high ke low (kurang dari 1/3 Vcc) pada

pin-2, rangkaian astable ini dibuat untuk memicu dirinya sendiri.

Rangkaian ini memanfaatkan osilasi tegangan pada kapasitor disekitar

1/3 Vcc sampai 2/3 Vcc. Komponen eksternal yang diperlukan adalah

sebuah kapasitor (C1) dan dua buah resistor (RA dan RB). Adapun

untuk kestabilan tegangan referensi komparator-A, digunakan sebuah

kapasitor lagi (C2) pada pin-5 sebesar 10nF ke ground. Sedikit terkait

dengan deskripsi pin yang telah dibahasi diatas, saat transistor Q1 ON

maka resistansi menuju ground pada emitternya sangat kecil,

sehingga ground seakan-akan tersambung diantara kedua resistor.

Namun ketika transistor Q1 off, resistansi antara collector dan

emitternya sangat besar dan sulit dilewati arus, seakan terjadi open

circuit. Pada akhirnya output yang terjadi berupa sinyal kotak akan

mendetak secara kontinu dengan frekuensi tertentu seiring dengan

berosilasinya tegangan pada kapasitor di 1/3 Vcc sampai 2/3 Vcc.

Osilasi yang dimaksud disini dapat dijelaskan yaitu, sesaat tegangan

kapasitor melebihi 2/3 Vcc komparator-A mengeluarkan output high

yang akan me-reset RS flip-flop dan tegangan pada kapasitor akan

turun(discharging) secara transient. Sesaat tegangan pada kapasitor

C1 berkurang dari 1/3 Vcc, output komparator-B akan berlogika high

dan men-set RS flip-flop, selanjutnya tegangan kapasitor akan naik

secara transient (charging) dan begitu seterusnya berosilasi

menghasilkan pulsa. Jadi, saat berosilasi tegangan kapasitor tidak

akan kurang dari 1/3 Vcc dan melebihi 2/3 Vcc.

Gambar 4 - Rangkaian Astable

Gambar 5 – hasil pengukuran dengan oscilloscope

Duty cycle yang merupakan persentase waktu sinyal output berlogika

high dalam satu periode. Untuk memudahkan perhitungan, misalkan

t1 adalah lamanya pulsa berlogika high dalam satu periode, sedangkan

t2 adalah lamanya waktu berlogika low. Maka, secara matematis,

Persamaan umum orde-1 :

V’ = V. Exp (-t/RC)

t1 adalah waktu saat charging kapasitor melalui RA dan RB dengan V =

1/3 Vcc dan V’ = 2/3 Vcc

t1 = – (RA+RB)C . ln2 |t1|= (RA+RB)C . ln2

t2 adalah waktu saat discharging kapasitor melalui RB dengan V = 2/3

Vcc dan V’ = 1/3 Vcc

t2 = RB C . ( ln2 )

duty cycle dapat dihitung : (t1/T) x 100 % = (t1 / t1+t2) x 100 %

2.2.3 IC Regulator

IC Regulator adalah rangkaian elektronika yang terintegrasi dalam

satu keping komponen yang berfungsi untuk mengatur atau

meregulasi tegangan supaya tetap walaupun input dan output IC ini

berubah.

IC Regulator terbagi dalam dua jenis regulasi yaitu regulasi positif dan

regulasi negatif. Regulasi positif adalah pengaturan tegangan positif

yang diberikan pada input IC ( +VCC ) sedangkan regulasi negatif

adalah pengaturan tegangan negatif pada input IC ( -VCC ). Jenis

keduanya dibedakan berdasarkan seri depan IC tersebut. Untuk

regulasi positif digunakan kode 78XX dimana dua digit terakhir

merupakan tegangan regulasi yang akan ditentukan dengan maksimal

tegangan keluaran 15V dan arus maksimal yang dapat diregulasinya

hanya 3A sedangkan untuk regulasi negatif kode yang digunakan

adalah 79XX. Untuk keperluan arus lebih maka IC ini memerlukan

rangkaian penguat yang terdiri dari transistor daya tinggi sehingga

dapat memaksimalkan arus keluaran pada IC ini. Arus yang dapat

dilewati apabila IC menggunakan rangkaian penguat arus dapat

mencapai 20A.

Gambar 6 – IC Regulator

Dewasa ini perkembangan IC regulator sangat pesat sekali dengan

jenis yang sangat beragam pula tergantung dari produsen

pembuatnya.

2.2.4 Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk

menghambat arus listrik dan menghasilkan nilai resistansi tertentu.

Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam

disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut.

Resistor memiliki beragam jenis dan bentuk. Diantaranya resistor

yang berbentuk silinder, smd (Surface Mount Devices), dan

wirewound. Jenis jenis resistor antara lain komposisi karbon, metal

film, wirewound, smd, dan resistor dengan teknologi film tebal.

Resistor yang paling banyak beredar di pasaran umum adalah resistor

dengan bahan komposisi karbon, dan metal film. Resistor ini biasanya

berbentuk silinder dengan pita pita warna yang melingkar di badan

resistor. Pita pita warna ini dikenal sebagai kode resistor. Dengan

mengetahui kode resistor kita dapat mengetahui nilai resistansi

resistor, toleransi, koefisien temperatur dan reliabilitas resistor

tersebut.

Resistor yang menggunakan kode warna ada 3 macam, yaitu:

1. Resistor dengan 4 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.

2. Resistor dengan 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi

3. Resistor dengan 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi

dan 1 pita warna untuk reliabilitas

Sedangkan ukuran resistor bermacam macam sesuai dengan ukuran

daya resistor itu. Dipasaran terdapat beberapa ukuran daya seperti

ditunjukkan pada Gambar 5 untuk komposisi karbon dan Gambar 6,

untuk metal film.

Gambar 7 - Resistor komposisi karbon dengan ukuran daya 1/8, 1/4 dan 1/2 watt

Gambar 8 - Resistor komposisi Metalfilm dengan ukuran daya 1/8, 1/4 dan 1/2 watt

Untuk mempermudah dalam penghitungannya besaran resistor dapat

dihidung dengan dua cara yaitu dengan Ohm Meter dan dengan Kode

warna Resistor.

Gambar 7 – Cara mengukur resistor dengan Ohm Meter

Gambar 9 – Kode Warna Resistor

Adapun fungsi dari resistor secara umum adalah :

1. Sebagai pembagi arus

2. Sebagai penurun tegangan

3. Sebagai pembagi tegangan

4. Sebagai penghambat aliran arus listrik,dan lain-lain.

Resistor berdasarkan nilainya dapat dibagi dalam 3 jenis yaitu :

a. Resistor Tetap ( Fixed Resistor )

Resistor jenis ini adalah resistor yang memiliki nilai hambatan

tetap.

b. Resistor Rubah ( Variable Resistor )

Resistor jenis ini adalah resistor yang memiliki nilai hambatan

dapat dirubah-rubah sesuai dengan kebutuhan.

c. Resistor Non Linier

Resistor jenis ini adalah resistor yang memiliki nilai hambatan tak

linier karena pengaruh lingkungan seperti suhu dan cahaya.

Resistor Tetap (Fixed)

Secara fisik bentuk resistor tetap adalah sebagai berikut :

Beberapa hal yang perlu diperhatikan :

1. Makin besar bentuk fisik resistor, makin besar pula daya

resistor tersebut.

2. Semakin besar nilai daya resistor makin tinggi suhu yang bisa

diterima resistor tersebut.

3. Resistor bahan gulungan kawat pasti lebih besar bentuk dan

nilai daya-nya dibandingkan resistor dari bahan carbon.

Resistor Rubah ( Variable Resistor )

Resistor jenis ini terbagi dalam dua jenis berdasarkan cara

perubahan resistansinya. Kedua jenis ini adalah :

1. Trimpot : Yaitu variabel resistor yang nilai hambatannya dapat

diubah dengan mengunakan obeng.

2. Potensio :Yaitu variabel resistor yang nilai hambatannya dapat

diubah langsung mengunakan tangan (tanpa alat

bantu) dengan cara memutar poros engkol atau

mengeser kenop untuk potensio geser.

Contoh bentuk fisik dari variable resistor jenis Trimpot :

Contoh bentuk fisik dari variable resistor jenis Potensio :

Resistor Non Linier (PTC, LDR dan NTC).

PTC : Positive Temperatur Coefisien

adalah jenis resistor non linier yang nilai hambatannya

terpengaruh oleh perubahan suhu. Makin tinggi suhu yang

mempengaruhi makin besar nilai hambatannya.

Contoh bentuk fisik dari PTC

NTC : Negative Temperatur Coefisien

adalah jenis resistor non linier yang nilai hambatannya

terpengaruh oleh perubahan suhu. Makin tinggi suhu yang

mempengaruhi makin kecil nilai hambatannya.

Contoh fisik NTC

LDR : Light Dependent Resistor

adalah jenis resistor non linier yang nilai hambatannya

terpengaruh oleh perubahan intensitas cahaya yang

mengenainya. Makin besar intensitas cahaya yang mengenainya

makin kecil nilai hambatannya.

Contoh fisik LDR

Sedangkan simbol yang digunakan bagi resistor dalam suatu skema

diagram elektronik adalah sebagai berikut :

Resistor Tetap = atau

Variable Resistor = atau

Resistor Non Linier =

PTC NTC LDR

2.2.5 Speaker

Loudspeaker atau dikenal dengan speaker adalah perangkat

elektronika yang berfungs untuk merubah sinyal listrik menjadi sinyal

suara. Frequensi kerja dari speaker berkisar antara 20~25khz. Speaker

dapat dibedakan kedalam beberapa jenis tergantung pembagian

dalam spektrum audio sebagai berikut :

1. Tweeter adalah jenis speaker untuk nada tinggi ( treble ) yang

memungkinkan pengguna dapat mendengar nada treble lebih

dominan dibanding nada lainya sedangkan frequensi kerjanya

antara 12 khz ~20khz tetapi bisa mencapai 25khz untuk jenis

tweeter piezo elektrik

2. Midrange adalah jenis speaker untuk nada menengah yang

menonjolkan nada antara 600hz ~ 6Khz speaker jenis ini

cenderung digunakan dalam perangkat audio berjenis pengolah

vokal.

3. Woofer adalah jenis speaker yang digunakan untuk nada rendah

dan cenderung menonjolkan nada Bass jenis ini lebih

menonjolkan nada pada frequensi 70hz~600hz.

4. Sub Woofer adalah jenis speaker yang digunakan untuk nada

rendah dasar sehingga efek bunyi yang dihasilkannya dapat

terasa berat jenis ini menonjolkan nada pada frequansi

20hz~70hz.

Impedansi dari speaker dihitung dalam besaran Ohm dan berkisar

antara 2~16 sedangkan daya yang mampu dihasilkan dihitung

berdasarkan perhitungan sebagai berikut :

Dimana Po = Daya keluaran

Io = Arus yang dihasilkan Rangkaian Penguat

RS = Impedansi Speaker

Po = Io X Rs

Namun Speaker sendiri telah diberikan batasan penggunaan oleh

produsen pembuatnya berdasrkan label yang tertea dalam speaker

itu sendiri.

Adapun bentuk fisik dari speaker adalah seperti gambar dibawah

berikut

2.2.6 Dioda

dioda berasal dari pendekatan kata dua elektroda yaitu anoda dan

katoda. dioda semikonduktor hanya melewatkan arus searah saja

(forward), sehingga banyak digunakan sebagai komponen penyearah

arus. Secara sederhana sebuah dioda bisa kita asumsikan sebuah

katup, dimana katup tersebut akan terbuka manakala air yang

mengalir dari belakang katup menuju kedepan, sedangkan katup akan

menutup oleh dorongan aliran air dari depan katup.

a. Simbol Umum Dioda

Gambar 10 - simbol dioda

Dioda disimbolkan dengan gambar anak panah yang pada ujungnya

terdapat garis yang melintang. Simbol tersebut sebenarnya adalah

sebagai perwakilan dari cara kerja dioda itu sendiri. Pada pangkal

anak panah disebut juga sebagai anoda (kaki positif = P) dan pada

ujung anak panah disebut sebagai katoda (kaki negatif = N).

b. Bias Maju

Gambar 11 - dioda bias maju

Gambar di atas merupakan gambar karakteristik dioda pada saat

diberi bias maju. Lapisan yang melintang antara sisi P dan sisi N diatas

disebut sebagai lapisan deplesi (depletion layer), pada lapisan ini

terjadi proses keseimbangan hole dan electron. Secara sederhana

cara kerja dioda pada saat diberi bias maju adalah sebagai berikut,

pada saat dioda diberi bias maju, maka electron akan bergerak dari

terminal negatif batere menuju terminal positif batere (berkebalikan

dengan arah arus listrik). Elektron yang mencapai bagian katoda (sisi

N dioda) akan membuat electron yang ada pada katoda akan

bergerak menuju anoda dan membuat depletion layer akan terisi

penuh oleh elektron, atau seperti kawat yang tersambung.

c. Bias Mundur

Gambar 12 - dioda bias mundur

Berkebalikan dengan bias maju, pada bias mundur electron akan

bergerak dari terminal negatif batere menuju anoda dari dioda (sisi

P). Pada kondisi ini potensial positif yang terhubung dengan katoda

akan membuat electron pada katoda tertarik menjauhi depletion

layer, sehingga akan terjadi pengosongan pada depletion layer dan

membuat kedua sisi terpisah. Pada bias mundur ini dioda bekerja

bagaikan kawat yang terputus dan membuat tegangan yang jatuh

pada dioda akan sama dengan tegangan supply.

pada umumnya dioda dibuat dari bahan semikonduktor Silicon

(tegangan maju 0,7 Volt) dan Germanium (tegangan maju 0,3 Volt)

Light Emiting Diode (LED)

LED merupakan salah satu jenis dioda yang mampu memancarkan

cahaya yang timbual akibat lonjakan elektron pada sambungan P-N

junction. cahaya yang dihasilkan LED bermacam-macam tergantung

dari bahan pembuat dioda tersebut.

Gambar 13 - Komponen LED

pada rangkaian elektronika, LED biasa digunakan sebagai indikator

sebuah rangkaian. Pada bidang robotika LED sering digunakan sebagai

sensor.

Dioda Zener

Gambar 14 - Dioda Zener

Zener selalu dioperasikan pada daerah Breakdown Voltage, dan

pemasangannya pada posisi reverse Bias, untuk memperoleh

tegangan konstan sebesar tegangan pada Dioda Zener.

Karena pemakaiannya yang demikian, maka Dioda Zener berfungsi

untuk menjaga kesetabilan tegangan Output dengan nilai yang

konstan. Untuk itu Zener dipakai sebagai regulator Fixed Voltage.

2.2.7 Kapasitor/Kondensator

Kapasitor yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan

huruf “C” adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan

muatan/energi listrik didalam medan magnet listrik dengan cara

mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.

Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Atuan

kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 X 1011cm2 yang artinya

luas permukaan keping tersebut.

Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang

dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya

udara vakum, keramik, geals dan lain-lain.

Jika kedua ujung plat metal tersebut diberi tegangan listrik, maka

muatan-muatan positif akana mengumpul pada salah satu kaki

elektroda metalnya dan pada saat yang bersamaan muatan-muatan

negatif akan mengumpul pada kaki yang lainnya.

Kedua muatan tersebut tidak dapat mengalir karena dibatasi oleh

bahan dielektrik yang non konduktif muatan tersebut tidak akan

terhubung selama tidak ada koneksi dikedua ujungnya.

Fenomena kapasitor dialam bebas dapat dilihat pada kondisi

pengumpulan muatan positif dan negatif pada awan pada saat

sebelum terjadinya petir.

Gambaran kerangka dalam kapasitor

Kapasitansi pada kapasitor didefinisikan sebagai kemampuan untuk

menampung muatan elektron. Kapasitas dari kapasitor memiliki

banyak satuan diantaranya pF,nF dan F.

Dengan konversi satuan sebagai berikut :

1 Farad = 1.000.000 F

1F = 1.000.000 pF

1F = 1.000 nF

1pF = 1000 F

Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca

besaran sebuah kapasitor seperti misalnya 0,047F dapat dibaca

sebagai 47nF.

Berdasarkan kegunaanya kapasitor dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Kapasitor tetap

Yaitu kapasitor yang kapasitansinya tetap dan tidak dapat

berubah

2. Kapasitor Variabel

Yaitu kapasitor yang kapasitansinya dapat dirubah-rubah.

Dalam bentuknya kapasitor sendiri dibedakan berdasarkan bahan

pembuatannya dan pada umumnya kapasitor memiliki dua kaki

elektroda yang berpolaritas tetapi ada pula kapasitor yang tidak

memiliki polaritas di kedua kakinya dan dikenal dengan nama

kapasitor non polar. Umumnya kapasitor jenis non polar memiliki

kapasitas yang sangat kecil sekali dan berkisar dibawah F.

Besaran kapasitas dari kapasitor dapat ditambah dan dikurangi

berdasarkan pada susunan kapasitor terutama digunakan dalam

pembuatan rangkaian elektronika. Jenis susunanya hamppir sama

dengan resistor yaitu seri dan paralel tetapi memiliki kebalikan fungsi

dalam perhitungan susunanya. Jika pada resistor susunan seri akan

menanbah jumlah resistansinya tetapi pada kapasitor justru akan

mengurangi kapasitansinya. Sebaliknya apabila pada resistor susunan

paralel akan mengurangi jumlah hambatan tetapi pada kapasitor

justru akan menambah besaran kapasitansinya.

Contoh penerapan kapasitor dengan hubungan seri dan rumus besaran kapasitansinya

Contoh penerapan kapasitor dengan hubungan paralel dan rumus besaran kapasitansinya

adapun bentuk gambar fisik dari kapasitor adalah sebagai berikut :

2.2.8 Transistor

Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan (junction).

Sambungan itu membentuk transistor PNP maupun NPN. Ujung-ujung

terminalnya berturut-turut disebut emitor, base dan kolektor. Base

selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor.

Transistor ini disebut transistor bipolar, karena struktur dan prinsip

kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutup negatif

mengisi kekurangan elektron (hole) di kutup positif. bi = 2 dan polar =

kutup. Adalah William Schockley pada tahun 1951 yang pertama kali

menemukan transistor bipolar.

Beberapa fungsi transistor antara lain :

1. Sebagai sakelar (switch on/off)

2. Sebagai penguat (amplifier).

Transistor bipolar adalah inovasi yang mengantikan transistor tabung

(vacum tube). Selain dimensi transistor bipolar yang relatif lebih kecil,

disipasi dayanya juga lebih kecil sehingga dapat bekerja pada suhu

yang lebih dingin. Dalam beberapa aplikasi, transistor tabung masih

digunakan terutama pada aplikasi audio, untuk mendapatkan kualitas

suara yang baik, namun konsumsi dayanya sangat besar.

Transistor bipolar memiliki 2 junction yang dapat disamakan dengan

penggabungan 2 buah dioda. Emiter-Base adalah satu junction dan

Base-Kolektor junction lainnya. Seperti pada dioda, arus hanya akan

mengalir hanya jika diberi bias positif, yaitu hanya jika tegangan pada

material P lebih positif daripada material N (forward bias). Pada

gambar ilustrasi transistor NPN berikut ini, junction base-emiter diberi

bias positif sedangkan base-colector mendapat bias negatif (reverse

bias).

Karena base-emiter mendapat bias positif maka seperti pada dioda,

elektron mengalir dari emiter menuju base. Kolektor pada rangkaian

ini lebih positif sebab mendapat tegangan positif. Karena kolektor ini

lebih positif, aliran elektron bergerak menuju kutup ini. Misalnya tidak

ada kolektor, aliran elektron seluruhnya akan menuju base seperti

pada dioda. Tetapi karena lebar base yang sangat tipis, hanya

sebagian elektron yang dapat bergabung dengan hole yang ada pada

base.

Sebagian besar akan menembus lapisan base menuju kolektor. Inilah

alasannya mengapa jika dua dioda digabungkan tidak dapat menjadi

sebuah transistor, karena persyaratannya adalah lebar base harus

sangat tipis sehingga dapat diterjang oleh elektron. Jika misalnya

tegangan base-emitor dibalik (reverse bias), maka tidak akan terjadi

aliran elektron dari emitor menuju kolektor. Jika pelan-pelan 'keran'

base diberi bias maju (forward bias), elektron mengalir menuju

kolektor dan besarnya sebanding dengan besar arus bias base yang

diberikan. Dengan kata lain, arus base mengatur banyaknya elektron

yang mengalir dari emiter menuju kolektor. Ini yang dinamakan efek

penguatan transistor, karena arus base yang kecil menghasilkan arus

emiter-colector yang lebih besar.

Istilah amplifier (penguatan) menjadi salah kaprah, karena dengan

penjelasan di atas sebenarnya yang terjadi bukan penguatan,

melainkan arus yang lebih kecil mengontrol aliran arus yang lebih

besar. Juga dapat dijelaskan bahwa base mengatur membuka dan

menutup aliran arus emiter-kolektor (switch on/off).Pada transistor

PNP, fenomena yang sama dapat dijelaskan dengan memberikan bias

seperti pada gambar disamping. Dalam hal ini yang disebut

perpindahan arus adalah arus hole.

Untuk memudahkan pembahasan prinsip bias transistor lebih lanjut,

berikut adalah terminologi parameter transistor. Dalam hal ini arah

arus adalah dari potensial yang lebih besar ke potensial yang lebih

kecil.

Gambaran Arus Potensial

IC = arus kolektorIB = arus baseIE = arus emitorVC = tegangan kolektorVB = tegangan baseVE = tegangan emitorVCC = tegangan pada kolektorVCE = tegangan jepit kolektor-emitorVEE = tegangan pada emitorVBE = tegangan jepit base-emitorICBO = arus base-kolektorVCB = tegangan jepit kolektor-base

Gambar Penampang Kaki transistor

Perlu diingat, walaupun tidak perbedaan pada doping bahan pembuat

emitor dan kolektor, namun pada prakteknya emitor dan kolektor

tidak dapat dibalik.

Dari satu bahan silikon (monolitic), emitor dibuat terlebih dahulu,

kemudian base dengan doping yang berbeda dan terakhir adalah

kolektor. Terkadang dibuat juga efek dioda pada terminal-terminalnya

sehingga arus hanya akan terjadi pada arah yang dikehendaki.

Ada tiga cara yang umum untuk memberi arus bias pada transistor,

yaitu rangkaian CE (Common Emitter), CC (Common Collector) dan CB

(Common Basis). Namun akan lebih detail dijelaskan bias transistor

rangkaian CE. Dengan menganalisa rangkaian CE akan dapat diketahui

beberapa parameter penting dan berguna terutama untuk memilih

transistor yang tepat untuk aplikasi tertentu. Tentu untuk aplikasi

pengolahan sinyal frekuensi audio semestinya tidak menggunakan

transistor power, misalnya.

Rangkaian Common Emitter

Rangkaian CE adalah rangkaian yang paling sering digunakan untuk

berbagai aplikasi yang mengunakan transistor. Dinamakan rangkaian

CE, sebab titik ground atau titik tegangan 0 volt dihubungkan pada

titik emiter.

Gambar Rangkaian Common Emitter

Daerah kerja transistor

Gambar Kurva Collector

Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, dimana

arus IC konstan terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva ini

diperlihatkan bahwa arus IC hanya tergantung dari besar arus IB.

Daerah kerja ini biasa juga disebut daerah linear (linear region).

Tegangan VCE yang dimulai = 0 volt sampai kira-kira 0.7 volt

(transistor silikon) dikenal dengan istilah daerah saturasi pada

transistor , yaitu akibat dari efek dioda kolektor-basis yang mana

tegangan VCE belum mencukupi untuk dapat menyebabkan aliran

elektron.

Jika kemudian tegangan VCC dinaikkan perlahan-lahan, sampai

tegangan VCE tertentu tiba-tiba arus IC mulai konstan. Pada saat

perubahan ini, daerah kerja transistor berada pada daerah cut-off

yaitu dari keadaan saturasi (OFF) lalu menjadi aktif (ON). Perubahan

ini dipakai pada system digital yang hanya mengenal angka biner 1

dan 0 yang tidak lain dapat direpresentasikan oleh status transistor

OFF dan ON.

2.2.9 Sakelar dan AF jek

Sakelar adalah perangkat yang digunakan untuk memutus hubungkan

suatu bagian pada system instalasi listrik maupun rangkaian

elektronika. Jenis saklar ada berbagai jenis tergantung pada fungsi

dan cara penggunaan saklar tersebut.

Pada dasarnya saklar terbagi menjadi dua jenis yaitu saklar tunggal

dan saklar seri sedangkan cara penggunaan saklar tersebut dibedakan

menjadi Push Button Switch On ( PB-ON ) , Push Buton Switch Off

( PB-OFF), Rotarry Switch On ( VrS-On umumnya pada potensio meter

Tape , TV atau Radio ) dan Double Switch On ( saklar deret).

Adapun gambar dari saklar adalah sebagai berikut

Sedangkan AF Jek adalah perangkat yang digunakan untuk

menghubungkan dua perangkat elektronik yang berbeda tipe dan

fungsinya misalnya menghubungkan antara Walkman dengan speaker

Headset atau antara Pick up Tape Recorder dengan bagian Equalizer

dan Power.

Adapun bentuk fisik dari AF Jek adalah seperti dibawah ini

2.2.10 Power Supply Charge ( Adaptor Power Supply )

Power Supply Charge ( Adaptor Power Supply ) adalah perangkat

elektronika yang terdiri dari beberapa komponen elektronika dan

digunakan sebagai sumber daya bagi suatu rangkaian elektronika.

Tetapi dalam Media Sensor Bahaya, Power Supply Charge ( Adaptor

Power Supply ) dijadikan sebagai catudaya bagi batre yang terdapat

dalam bagian utama Media Sensor Bahaya.

Adapun bentuk fisik dari Power Supply Charge ( Adaptor Power

Supply ) adalah seperti gambar dibawah

Gambar Power Supply Charge ( Adaptor Power Supply )

2.2.11 Non Leak Acid Battery ( Baterai Kering )

Baterai adalah salah satu sumber daya yang digunaka oleh berbagai

macam perangkat listrik dan elektronika. Besaran kapasitas dari

baterai di hitung dalam besaran polaritas yaitu perbedaan polaritas

antara kedua kutubnya dan besar perbedaan polaritas tersebut dapat

beragam tergantung kepada kebutuhan.

Baterai kering adalah salah satu jenis baterai yang tergolong baru

karena merupakan hasil dari modifikasi baterai basah ( Accumulator )

yang merupakan salah satu sumber daya bagi perangkat kellistrikan

maupun elektronika.

Baterai sendiri memiliki karakteristik hampir sama dengan kapasitor

tetapi memiliki besaran kapasitansi muatan yang sangat baik dan

leakage current atau arus bocoran yang sangat kecil sekali.

Beda potensial pada baterai cenderung tetap dan stabil tetapi ada

fase tertentu beda potensial tersebut akan mengalami perubahan, hal

ini dikarenakan berbagai sebab antara lain :

1. Kondisi Charging atau pengisian dari baterai dengan tegangan

berlebih. Hal ini dapat berakibat pada pengurangan umur baterai

dan mempengaruhi arus bocoran baterai. Setiap pabrikan baterai

biasanya sudah memberikan batasan pada proses pengisian

baterai dan dikenal dengan istilah Recycling Charging dan Normal

Charging.

Untuk jenis bateri tertentu kondisi pengisian dengan tegangan

berlebih dapat mengakibatkan baterai meledak dikarenakan

polaritas baterai diberikan input tegangan yang tidak sesuai

dengan maksimal polaritas yang mampu ditahannya. Kondisi ini

dapat terjadi pada jenis baterai Lithium Ion ( Li-Ion ).

2. Pengisian diatas batas pengisian normal. Seperti peralatan

elektro lainnya baterai memiliki masa hidup ( life time ) yang

ditentuan dengan berapa kali baterai tersebut dapat di isi. Tetapi

pada jenis baterai yang non charging hal tersebut tidak terdapat

karena baterai jenis ini hanya sekali dapat diisi.

3. Adanya Kebocoran pada baterai dikarenakan salah penggunaan.

Hal ini berakibat pada kapasitas baterai yang tidak maksimal dan

cenderung drop. Biasanya kondisi ini dapat terjadi pada baterai

dengan jenis leak acid atau baterai basah, bateri jenis Nical

Mercury ( NiMh ), Baterai Nical Cadmium ( NiCad ).

2.3 LANGKAH-LANGKAH PEMBUATAN

2.3.1 Merancang Layout

Dalam pembuatan suatu rangkaian pertama yang harus dilakukan

adalah merancang layoutnya terlebih dahulu pada sebuah kertas

milimeter block, tetapi dengan kemajuan teknologi hal tersebut dapat

diantasipisai dengan penggunaan software PCB Designer sehingga

tataletak komponen dapat diatur dengan tepat. Namun cara lainnya

dapat dilakukan dengan melihat fisik dari komponen yang akan

diterapkan. Selain dari teknik perancangan lay out dengan posisi

penempatan komponen harus tepat, dalam perancangan lay out

diperukan kemampuan untuk menerjemahkan skema rangkaian yang

hanya berupa simbol elektronika kedalam bentuk hubungan yang

sebenarnya. Diperlukan ketelitian dalam teknik pembacaan rangkaian

karena dapat berakibat fatal apabila terjadi kesalahan khususnya

pada komponen yang memiliki polaritas ataupun memiliki gate

berbeda seperti elektrolit kondensator dan transistor serta Integrated

Circuit ( IC ).

Perancangan layout menentukan keberhasilan dari suatu rangkaian

elektronika karena merupakan langkah awal yang akan menentukan

hasil akhirnya.

2.3.2 Memindahkan Rancangan Layout ke PCB ( Printed Circuit Board )

Setelah hasil perancangan tata letak ( layout ) selesai kemudian

rancangan tersebut dapat dipindahkan pada papan PCB. PCB sendiri

memiliki dua sisi yang berbeda dimana salah satu sisi bersifat

konduktor dan biasanya menggunakan bahan tembaga sedangkan sisi

lainnya menggunakan bahan isolator biasanya menggunakan bahan

ebonit. PCB sendiri banyak beragam tergantung pada jenis line

wirednya ( lapisan bahan konduktornya ) ada yang hanya single side

line ( SSL ) jenis ini banyak sekali dipasaran namun ada juga yang

memiliki line wirednya berlapis ( seperti PCB motherboard komputer,

atau PCB Handphone ) dimana lapisan konduktornya memiliki 2

sampai 4 lapisan dimana antara lapisannya dipisahkan oleh lapisan

isolator.

Teknik pemindahan rancangan layout komponen pada PCB banyak

sekali tergantung kepada kualitas dan kuantitas PCB yang akan

dihasilkan. Salah satu teknik yang sering digunakan adalah dengan

menggambar rancangan layout menggunakan Spidol Waterproff

( Permanen ) pada PCB tetapi teknik ini memerlukan ketelitian lebih

dan kesabaran yang tinggi namun hasil yang didapatnya kurang baik

karena pada saat proses pencelupan ( menggunakan cairan FeCl3 )

beberapa bagian dapat hilang dan presisi kaki komponen sangat

kurang ( untuk IC jarak antara kaki 2,5mm dan sekat antara bagian

kaki 7mm ). Teknik lainnya menggunakan system transfer yaitu

dengan mencetak hasil rancangan layout pada printer laser dengan

menggunakan media plastik sebagai pengganti kertas cetaknya.

Kemudian rancangan tersebut dipindahkan dengan cara plastik bagian

atas ( yang tidak terkena tinta printer ) di olesi dengan minya

kemudian di tempelkan peralatan yang dapat menghasilkan panas

( setrika listrik ). Bagian yang ditempelkan pada PCB adalah bagian

plastik yang terkena tinta printer dengan teknik ini maka kualitas

pembuatan dapat dijaga dan kuantitas pembuatan dapat

ditingkatkan.

Selain dengan dipindahkan menggunakan transfer tersebut

pemindahan rancangan layout pada PCB dapat menggunakan teknik

transfer yang lain yaitu dengan mencetak hasil layout pada kertas

kalkir kemudian ditempelkan langsung pada PCB dan disemprot

dengan cairan CH4 setelah kering balu dicelup pada cairan pelarut.

Untuk mendapat kuantitas yang banyak dan kualitas yang baik maka

teknik pemindahan rancangan dapat menggunakan teknik sablon

sehingga hasil yang didapat dapat maksimal.

Setelah pola rancangan layout dipindahkan pada PCB kemudian

dilarutkan pada cairan pelarut untuk menghilangkan bagian lined wire

lain yang tidak dibutuhkan. Jika telah terpisah antara bagian sesuai

dengan pola rancangan layout maka posisi kaki tiap komponen dapat

dilubangi menggunakan minidrill dengan diameter jarum 0,8mm

tetapi untuk kaki komponen seperti Dioda, Relay, Resistor Daya Besar,

Transistor Power, IC Regulator, Transformator dll. Maka diameter

jarum yang digunakan adalah 1,2~1,6mm.

2.3.3 Pemasangan Komponen pada PCB

Dalam pemasangan komponen didahulukan pemasangan IC Opamp

LM741 dan IC Pewaktu 555. Pada saat pemasangan posisi kaki dari

komponen jangan terbalik antara kaki 1 dan 8 karena dapat berakibat

rusaknya komponen tersebut, untuk merekatkan komponen pada PCB

digunakan Soldering Iron ( Solder ) dengan daya panas 30~40Watt

dan Timah solder. Untuk beberapa bagian kaki komponen yang masih

sulit untuk direkatkan dengan solder, maka pada kaki dan PCB

dioleskan Soldering Pasta ( arpus ) agar hasil solderan sempurna.

Tahap berikutnya dalam pemasangan komponen adalah pemasangan

resistor dan dioda kemudian baru kapasitor dan variabel resistor dan

setelah itu baru transistor dan kabel sambungan ke saklar dan jek

dihubungkan.

Setelah pemasangan selesai kemudian teliti kembali pemasangan

komponen tersebut apakah sudah sesuai dengan rancangan layout

atau Skema Diagram. Apabila tidak ada kesalahan khususnya

pemasangan kapasitor berpolaritas, transistor dan IC baru kemudian

dihubungkan ke bagian-bagian pendukung lainnya seperti speaker

dan batterai.

Dalam penyolderan diusahakan jangan terlalu lama karena dapat

mempengaruhi karakteristik komponen .

BAB III

ANALISA RANGKAIAN

3.1 Analisa rangkaian secara diagram blok

Media Sensor Bahaya ini dalam diagram blok memiliki cara kerja sangat

sederhana dengan radius pancaran transmitter sejauh 50M dan panjang

gelombang pancaran 700nm sampai dengan 20mm.

Diagram Blok Media Sensor Bahaya dan Penerapannya

Sedangkan data pengamatan yang diambil menggunakan multitester digital

dan sinyal suara yang keluar dari speaker yang berbeda sebagai berikut :

Kondisi Speaker Mati

Transmitter

Sensor

Tranducer

Astabel Multivibrator

Transmitter

Sensor

Tranducer

Astabel Multivibrator

PIN IC1 ( Op Amp )IC2

( Astabel Multivibrator )

1 0V 0V2 3,46V 0V3 5,2V 0V4 0V 2V5 0V 2V6 1,74V 2V7 10,4V 0V8 0V 2,8V

Kondisi Speaker Berbunyi

PIN IC1 ( Op Amp )IC2

( Astabel Multivibrator )

1 0V 0V2 10,4 5V3 5,2V 4,8V4 0V 2V5 0V 2V6 6,94V 2V7 10,4V 5V8 0V 5,4V

Input (Tegangan dan LDR)

Input tegangan pada Media Sensor Bahaya ini membutuhkan tegangan

masukkan (Vcc) antara 6 sampai 12 volt. Tegangan bisa berasal dari baterai

dengan batas tegangan yang sesuai dengan kebutuhan. Bila tegangan yang

diberikan lebih kecil dari 6 volt, kemungkinan alat ini tidak akan bekerja,

karena tegangan tidak dapat mengangkat beban tegangan yang dibutuhkan

oleh alat ini.

Light Dependent Resistance (LDR) atau biasa disebut dengan sensor cahaya

ini merupakan komponen penting dalam Media Sensor Bahayaini. Karena

pengaruh LDR terhadap cahaya akan menentukan output dari alat ini. LDR

akan berubah – ubah resistansinya sesuai dengan kapasitas cahaya yang

dipancarkan dari bagian transmitter. Jadi pada saat kondisi terkena sinar atau

tida, alat ini akan menghasilkan output yang berbeda.

Proses (IC Op Amp/ LM 741)

Pada rangakaian Media Sensor Bahaya ini digunakan Op-Amp LM741. Op-

Amp 741 ini berguna untuk memperkuat sinyal masukan AC (arus bolak –

balik) ataupun DC (arus searah). Op-Amp ini akan menghasilkan output yang

berasal dari perbandingan dari pembagian tegangan yang terjadi pada R2

(470Ω), R3 (470Ω), dan P1 (50KΩ). Op-Amp ini akan menghasilkan output

tegangan pada pin ke-6. Pin ke-6 ini terhubung dengan R4 (10KΩ), dan

kemudian outputnya yang berupa tegangan akan membias T1 (D400, D438).

T1 diatur sebagai saklar yang akan menghubungkan tegangan masukan bagi

rangkaian astabel multivibrator apabila cahaya yang diterima oleh LDR

terhalang suatu benda dalam hal ini anak tunanetra.

Sebaliknya apabila LDR mendapatkan cahaya yang dipancarkan dari

Transmitter maka T1 akan memutuskan tegangan masukan bagi rangkaian

astabel multivibrator.

Output (Suara)

Output atau keluaran yang dihasilkan oleh Media Sensor Bahaya ini berupa

sinyal suara yang dihasilkan oleh rangkaian astabel multivibrator yang

mendapat pasokan tegangan dari rangkaian Op-Amp yang bertindak sebagai

Tranduser dan Penguat.

3.2 Analisa Rangkaian Secara Detail

Gambar Skema Rangkaian Media Sensor Bahaya

Media Sensor Bahaya ini mempunyai komponen utama yaitu LDR (Light

Dependent Resistance), Op Amp sebagai Tranduser dan Rangkaian Astabel

multivibrator. Pada saat diberikan tegangan input 10,4 volt (Vcc), maka

komponen alat ini akan mulai bekerja sebagai alat sensor cahaya. Pada saat

terkena cahaya dari transmitter atau tidak terkena cahaya karena terhalang

objek, LDR akan mengatur resistansinya sesuai dengan kapasitas cahaya yang

terkena pada permukaan kepala LDR. Kemudian LDR mengelurkan input

tegangan dan kemudian akan terjadi pembagian tegangan pada R1 (10KΩ),

R2 (470Ω) dan R3 (470Ω). Dan P1 atau potensiometer (50KΩ) yang dapat

diatur resistansinya berguna untuk mengatur sensitifitas LDR terhadap

cahaya.

Kemudian tegangan dari R1, R2, R3, dan P1 masuk ke Op-Amp 741 melalui

pin 2 dan 3. Pada pin 2 akan terjadi pembalikan nilai tegangan atau inverting.

Pada pin 7 berguna sebagai tegangan catu positif yang digunakan untuk

mengaktifkan Op-Amp, dan pin 4 berguna sebagai tegangan catu negatif

yang digunakan untuk mengaktifkan Op-Amp. Kemudian output Op-Amp

tersebut keluar dari pin 6 yang terhubung pada R4 (10KΩ). Output ini

kemudian menuju ke kaki basis transistor dan kemudian terjadi saturasi.

Setelah terjadi saturasi, maka tegangan akan terus mengalir menggerakkan

rangkaian astabel multivibrator yang aan menghasilkan sinyal suara pada

speaker.

BAB IV

PENGOPERASIAN MEDIA SENSOR BAHAYA

Dalam pengoperasian Media Sensor Bahaya perlu di penuhi beberapa persyaratan

sebagai berikut :

1. Jarak antara Transmitter dan Receiver harus simetris dimana fokus cahaya

dari transmitter harus tepat mengena pada sensor.

2. Diupayakan sinar yang dipancarkan tidak terhalang oleh objek lain

sehingga dapat mempengaruhi sensitifitas Receiver dalam menerima

cahaya.

3. Dalam posisi matahari terang ( pukul 10:00 s/d 14:00 siang ) diusahakan

agar sensor tidak mendapatkan cahaya lebih dari matahari (fokus cahaya

matahari jangan langsung mengenai sensor )karena dapat mempengaruhi

sinar pancaran dari transmitter.

Jika persyaratan tersebut dapat dipenuhi maka Media Sensor Bahaya dapat bekerja

secara optimal. Sinyal suara pada speaker sebagai informasi bagi tunanetra dapat

diatur frequensinya berdasarkan kebutuhan sehingga terdapat perbedaan frequensi

suara untuk menandai beberapa lokasi.

Apabila lokasi yang akan dipasang Media Sensor Bahaya memiliki sudut, maka

pancaran dari transmitter dapat dipantulkan menggunakan cermin sebagai

pemantul.

BAB V

PENUTUP

Media Sensor Bahaya ini merupakan salah satu alat bantu bagi tunanetra, dalam

pengembangannya Media Sensor Bahaya ini dapat diaplikasikan dalam beberapa

keperluan yang memerlukan sinyal suara sebagai informasi bagi penggunanya.

Sebagai salah satu hasil rancangan maka alat ini tidak luput dari kekurangan

sebagaimana alat yang dibuat dan dirancang oleh manusia.

Semoga nantinya sesuai dengan perkembangan teknologi Media Sensor Bahaya ini

dapat dikembangkan agar lebih sempurna dan dapat bermanfaat lebih maksimal

bagi Tunanetra.

5.1 KESIMPULAN

Dari semua bahasan Media Sensor Bahaya bagi Tunanetra ini dapat

disimpulkan bahwa :

1. Media Sensor Bahaya menggunakan fungsi dan manfaat cahaya ( laser )

pada bagian transmitter dan fungsi LDR pada bagian receiver sebagai

komponen inti.

2. Untuk membuat Media Sensor Bahaya dibutuhkan ketelitian dan

kesabaran agar hasilnya dapat bekerja secara optimal.

3. Media Sensor Bahaya dapat berfungsi dengan baik dan membantu

tunanetra.

4. Pengaplikasian Media Sensor Bahaya sebagai alat bantu bagi tunanetra

dapat membantu dalam mengetahui lokasi bahaya dan menghindari

resiko yang dapat ditimbulkan sebagai akibat dari hambatan organ

visualnya.

5.2 SARAN

Dengan segala keterbatasannya media dapat berfungsi dengan baik, namun

perlu pengembangan selanjutnya agar dapat berfungsi lebih maksimal.

Dalam proses pembuatan baik rancangan skema elektronik, rancangan layout

( tata letak komponen) dan proses lainnya maka diperlukan :

1. ketelitian dan kesabaran serta mengenal karakteristik komponen secara

lebih mendalam sehingga dapat meminimalisir kegagalan dalam

perakitan dan pembuatan.

2. Ketelitian dalam pemasangan komponen khususnya yang memiliki

polaritas maupun komponen yang bersifat aktif karena dapat

mengakibatkan komponen rusak terutama dalam penyolderan

komponen agar tidak terlalu lama dalam pemanasan timah solder.

3. Untuk IC agar tidak rusak dalam proses perakitan sebaiknya

menggunakan soket IC sehingga dapat dengan mudah dalam

perakitannya.

4. Untuk penggunaan baterai diusahakan agar memiliki kapasitas arus yang

cukup ( 1500mAH ) sehingga Media Sensor Bahaya dapat bekerja lama.

5. Untuk Pengisian kembali baterai agar dilakukan selama 2 jam apabila

baterai kosong sama sekali tetapi apabila masih terdapat setengah dari

kapasitasnya maka bateai dapat diisi selama 1 jam saja.

BAB VI

TROUBLESHOOTING

Apabila dalam penggunaan Media Sensor Bahaya terdapat masalah maka langkah-

langkah perbaikan dan solusinya sebagai berikut :

Alat Permasalahan Penyebab Masalah Penanganan Masalah

Transmitter

Tidak memancarkan cahaya

Baterai habis Baterai di isi kembali dengan adaptor

Saklar rusak DigantiDioda Laser Putus DigantiKabel Penghubung rangkaian putus

Disambung kembali

Cahaya kurang kuat Baterai habis Baterai di isi kembali dengan adaptor

Tidak mau di isi ulang

Baterai Rusak DigantiSoket Adaptor Rusak

Diganti

Adaptor Rusak Diganti

Receiver

Lampu Power tidak menyala Lampu Mati DigantiSpeaker tidak berbunyi

Speaker rusak/putus Diganti

Tidak menyala sama sekali Baterai Rusak DigantiLampu Power menyala, tetapi tidak ada suara

Speaker rusak/putus

Diganti

Suara yang dihasilkan pelan

Baterai habis Baterai di isi kembali dengan adaptor

Sensitifitas sensor terlalu tinggi/rendah

Berubahnya nilai resistansi pada potensio P1

di atur ulang sampai sensitifitasnya mencukupi

LAMPIRAN

Skema Diagram Media Sensor Bahaya secara keseluruhan

Gambar Media Sensor Bahaya bagi tunanetra

Gambar Tampak depan Media Sensor Bahaya

Gambar Tampak Belakang Media Sensor Bahaya

Soket Pengisian Ulang

Dioda Laser Sensor Penerima Cahaya Laser ( LDR )

Lampu Indikator Power

Lampu Indikator Pengsian