Real

LAPORAN KEGIATAN PRAKTIKUM

REALISASI RANCANGAN ELEKTRONIKA

TAHUN 2012

Counter Infra Merah

Disusun Oleh :

Fajar Ginanjar

21060110083001

PROGRAM STUDI DIPLOMA III

TEKNIK ELEKTRO-FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2012

LABORATORIUMD III Teknik Elektro Fakultas Teknik

UNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG

Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :

PRAKTIKUMRealisasi Rancangan Elektronika

TUJUAN

Adapun tujuan dari praktikum Realisasi Rancangan Elektronika dengan membuat Counter

Infra Merah ini adalah :

1. Berlatih mandiri membuat suatu alat elektronika yang memiliki suatu manfaat tertentu.

2. Memahami dan mengetahui fungsi dan prinsip kerja dari masing-masing komponen

elektronika

3. Membuat alat untuk mengefektifkan perhitungan barang atau benda secara otomatis.

4. Meningkatkan kualitas dan kuantitas sumber daya manusia melalu penggunaan

teknologi di berbagai bidang.

5. Memenuhi tugas mata kuliah Realisasi Rancangan Elektronika

I. RUANG LINGKUP

Dalam laporan Realisasi Rancangan elektronika mengenai rangkaian counter infra merah ini

yang menjadi batasan masalah adalah:

1. Sensor yang penerima yang digunakan adalah fotodioda dan untuk pemancarnya

menggunakan led infra merah.

2. IC yang digunakan dalam rangkaian ini adalah IC Decoder 4026B dan IC Schmitt

Trigger 40106B

3. Intensitas cahaya dari led infar merah dianggap ideal.

4. Output dari rangkaian ini berupa display 3 digit seven segment common katoda.

II. DASAR TEORI

A. Prinsip Kerja Komponen

Komponen yang digunakan:

1. Transformator atau Trafo



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


Adalah suatu alat yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau

lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet

dan bersarkan prinsip induksi electromagnet disertai perubahan transformasi tegangan.

Tegangan masukan AC yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang

idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak-balik ini

menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya

pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.

2. Dioda Penyearah

Dioda adalah semikonduktor yang terdiri dari persambungan (junction) P-N. Sifat

dioda yaitu dapat menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada

tegangan balik. Disaat sisi anoda mendapat tegangan maju maka dioda akan

menghantar dan mengalir arus. Disaat sisi katoda mendapat tegangann terbalik dioda

akan menyumbat dan tidak mengalirkan arus. Karakteristik diode yang seperti tersebut

biasa digunakan dalam rangkaian penyearah.

Dioda Bridge

Dioda bridge adalah dioda silicon yang dirangkai menjadi suatu bridge dan dikemas

menjadi satu kesatuan komponen. Di pasaran terjual berbagai bentuk dioda bridge

dengan berbagai macam kapasitasnya. Ukuran dioda bridge yang utama adalah voltage



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


dan ampere maksimumnya. Dioda bridge digunakan sebagai penyearah pada power

supply

3. Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan

listrik sementara dan memiliki nilai kapasitansi yang dapat diukur dalam satuan Farad

(F), milifarad (mF), microfarad (μF), nanofarad (nF) dan pikofarad (pF). Fungsi

rangkaian kapasitor dalam rangkaian elektronika:

Sebagai alat penyaring dalam rangkaian catu daya

Untuk menghindari loncatan api saat saklar beban listrik dihubungkan

Untuk menghemat daya listrik

Untuk meredam nois atau ripple

Sebagai kopling saat menghubungkan beberapa rangkaian listrik

4. IC LM 7805



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


Regulator tegangan tipe 78XX adalah salah satu regulator tegangan dengan tiga

terminal, yaitu terminal VIN, GND dan VOUT. Regulator 78XX digunakan untuk

menjaga tegangan keluaran dari catu daya agar tetap stabil meskipun pada masukan

terjadi perubahan tegangan atau pada kondisi beban berubah-ubah. Pada umumnya

catu daya selalu dilengkapi dengan regulator tegangan. Tujuan pemasangan regulator

tegangan pada catu daya adalah untuk menstabilkan tegangan keluaran apabila terjadi

perubahan tegangan masukan pada catu daya. Fungsi lain dari regulator tegangan

adalah untuk perlindungan dari terjadinya hubung singkat pada beban. XX setelah

angka 78 menunjukkan tegangan nominal dari regulator yang diinginkan.

5. Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah

arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Kemampuan resistor dalam menghambat

arus listrik sangat beragam disesuaikan dengan nilai resistansi resistor

tersebut.Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan

resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω

(Omega).

Bentuk resistor yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan.

Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui

besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter.

6. LED Infra Merah

LED Infra merah adalah komponen elektronika yang dapat menghasilkan cahaya

yang mendekati spectrum cahaya infra merah. LED Infra merah menghasilkan panjang



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


gelombang yang sama dengan yang biasa diterima oleh photodetektor silikon. Oleh

karena itu LED infra merah bisa dipasangkan dengan foto transistor dan foto dioda.

7. Fotodioda

Fotodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Fotodioda

merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya

menjadi besaran listrik. Fotodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan pn

yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh fotodioda

ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.

8. IC Schmitt Trigger 40106B

IC Schmitt Trigger 40106B berfungsi untuk menghilangkan efek bouncing pada

rangkaian digital sehingga rangkaian digital yang kita hasilkan dapat sesuai dengan

yang kita harapkan

Efek bouncing sering menjadi masalah tersendiri dalam rangkaian digital khususnya

rangkaian pencacah/counter karena efek bouncing ini akan menyebabkan nilai dari

vaiabel counter tidak akurat, ketika ditekan counter value nya bukan bertambah 1 tapi

tak tentu.



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


9. IC Decoder 4026B

IC 4026 adalah 16-pin CMOS 7-segmen counter dari seri 4000. Jika input clock

diberikan pulsa maka akan menghasilkan output dalam bentuk yang dapat ditampilkan

pada layar 7-segmen. IC ini untuk menyederhanakan penggunaan dekoder desimal ke

biner atau 7-segmen decoder pada rangkaian counter/pencacah, tetapi hanya terbatas

digunakan untuk menampilkan (desimal) digit 0-9. Output dari 7 segmen adalah active

‘high” sehingga dibutuhkan 7 segmen yang komon katoda (negatif).

http://www.kpsec.freeuk.com/images/4026.gif



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


10. Seven Segment

Seven Segment adalah suatu segmen- segmen yang digunakan menampilkan angka.

Seven segment merupakan display visual yang umum digunakan dalam dunia digital.

Seven segment sering dijumpai pada jam digital, penujuk antrian, diplay angka digital

dan termometer digital. Penggunaan secara umum adalah untuk menampilkan

informasi secara visual mengenai data-data yang sedang diolah oleh suatu rangkaian

digital.

Seven segmen ini tersusun atas 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 yang

penyusunnya menggunakan diberikan lebel dari ‘a’ sampai ‘g’ dan satu lagi untuk dot

point (DP). Setiap segmen ini terdiri dari 1 atau 2 Light Emitting Diode ( LED ). salah

satu terminal LED dihubungkan menjadi satu sebagai kaki common.

Jenis-jenis Seven Segment :

a. Common Anoda

Semua anoda dari LED dalam seven segmen disatukan secara parallel dan semua itu

dihubungkan ke VCC, dan kemudian LED dihubungkan melalui tahanan pembatas

arus keluar dari penggerak LED. Karena dihubungkan ke VCC, maka COMMON

ANODA ini berada pada kondisi AKTIF LOW (led akan menyala/aktif bila diberi

logika 0).



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


b. Common Katoda

Merupakan kebalikan dari Common Anoda. Disini semua katoda disatukan secara

parallel dan dihubungkan ke GROUND. Karena seluruh katoda dihubungkan ke

GROUND, maka COMMON KATODA ini berada pada kondisi AKTIF HIGH (led

akan menyala/aktif bila diberi logika 1).

B. Prinsip Kerja Rangkaia

1. Rangkaian Power Supplay

Rangkaian ini digunakan sebagai power supplay pada rangkaian infrared counter.

Prinsip kerjanya adalah tegangan 220 volt AC dari listrik PLN diturunkan

menggunakan trafo step down menjadi tegangan 6 volt AC. Karena beban tidak begitu

besar maka kapasitar trafo yang digunakan cukup 500 mA. Kemudian tegangan 6 volt



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


AC masuk ke rangkaian diode penyearah sehingga menjadi tegangan DC. Saat kondisi

ini tegangan DC yang keluar dari rangkaian diode penyearah masih berupa DC denyut,

sehingga untuk mengurangi ripple digunakan rangkaian kapasitor. Untuk mendapatkan

nominal tegangan yang diinginkan untuk rangkaian beban yaitu 5 volt makan

digunakan regulator 7805 yang sekaligus berfungsi sebagai penstabil tegangan.

2. Rangkaian Counter Infra Merah

Rangkaian counter dengan sensor infrared ini akan menghitung naik sebanyak 3 digit

bilangan desimal dari 0 sampai dengan 999 yang di tampilkan pada display seven

segment. Rangkaian counter ini menggunakan IC Decade Counter 4026B sebagai

driver dari Seven Segment Common Katoda, IC Schmitt Trigger 40106B sebagai

penghasil sinyal/pulsa yang menjadi Sumber Clock bagi IC 4026B, infrared dan

potodetektor sebagai rangkaian sensor untuk input pada rangkaian counter.

Prinsip kerja rangkaian ini adalah saat kondisi normal infrared akan memancarkan

cahaya dan akan diterima oleh photodetektor sehingga photodetektor memiliki

kondisi aktif low (0). Kemudian saat ada objek yang menghalang akan memutus

cahaya infrared yang diterima fotodetektor sehingga akan memiliki kondisi high (1).

IC Schmitt Trigger 40106B berfungsi untuk menghilangkan efek bouncing yang sering

terjadi dalam rangkaian rangkaian pencacah dan sekaligus sebagai penghasil sinyal



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


yang akan mengubah tegangan low (0) keluaran photodetektor menjadi tegangan high

(1) dan mengubah tegangan high (1) keluaran photodetektor menjadi tegangan low (0)

yang menjadi Sumber Clock bagi IC 4026B. IC 4026B sebagai counter sekaligus

decoder akan menerima clock dan akan mengubahnya menjadi tampilan bilangan

desimal pada seven segment. Setiap terjadi perubahan pulsa dari low (0) ke high (1) IC

4026B akan menghitung dan menampilkannya ke seven segment. Seven segment

pertama akan menampilkan angka dari 0 sampai 9 dan mengulang kembali, dan ketika

seven segment sudah mencapai angka 9 dan akan mengulang kembali ke angka 0

maka IC 4026 yang pertama memberikan logika high (1) pada IC 4026 yang kedua

sehingga seven segment yang kedua menampilkan angka satu, begitu seterusnya.

III. PERALATAN DAN BAHAN

a. Peralatan

1. Solder dan timah2. Gergaji besi3. Atraktor4. Cutter/ gunting5. Pinset6. Setrika7. Spidol Permanen8. Bor 9. Ampas 10. Gunting 11. Setrika12. Multimeter

b. Bahan

Bahan rangkaian catu daya:

1.Trafo

2. Dioda Bridge 1 Ampere

3.Kapasitor 2200 MF

4.IC Regulator LM 7805



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


5.Kapasitor 100 MF

Bahan Rangkaian Pemancar Infra Merah:

1.LED Infrared

2.Resistor 470 Ohm

Bahan Rangkaian Penerima dan Counter:

1. Photodioda sebagai Photodetector

2. Resistor 12KOhm

3. Kapasitor 1uF

4. IC Schmitt Trigger 40106B

5. IC Decoder 4026B

6. Seven Segment Common Katoda

7. Push Button

Bahan Pelengkap

1. Papan PCB

2. Kabel

3. Timah

4. Pin Head Conector

IV. LANGKAH KERJA

1. Menyiapkan gambar jalur rangkaian pada pada papan PCB menggunakan software

computer. Dalam hal ini ada banyak software yang dapat digunakan untuk membuat

gambar rangkaian namun yang digunakan kali ini dalah software Eagel.



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


2. Mencetak gambar rangkaian pada kertas.

3. Mengfotokopi gambar hasil cetakan pada kertas transparansi.

4. Menempelkan hasil gambar di kertas transparansi pada papan PCB kemudian

mensetrikanya agar gambar pada kertas transparan menempel pada papan PCB.

5. Mendinginkan papan PCB dengan air dan melepas kertas transparansi secara hati-

hati, kemudian memperjelas gambar menggunakan sepidol permanen apabila ada jalur

yang tidak menempel atau kurang jelas.

6. Memotong papan PCB sesuai ukuran menggunakan gergaji besi atau cutter.

7. Melaruatkan tembaga pada papan PCB (proses etching)dengan larutan Ferricloride

(FeCl3) menggunakan air panas. Memasukkan FeCl3 pada wadah plastik yang terisi

air panas kemudian memasukkan PCB pada larutan tersebut dan menggoyang-

goyangkannya hingga tembaga yang tidak tetutup gambar menjadi luntur.

8. Setelah proses etching selesai gambar yang masih menempel pada papan PCB digosok

munggunakan amplas halus hingga jalur tembaga pada papan PCB terlihat .

9. Menyiapkan bor dan melubangi papan PCB menggunakan bor ukuran 0,8-1mm sesuai

letak komponen.

10. Memasang komponen pada papan PCB sesuai letak komponen dan mensoldernya

dengan solder yang telah dipanaskan.

11. Memotong kaki- kaki komponen agar rapi menggunakan tang potong.

12. Memastikan rangkaian bekerja dengan baik.

13. Melapisi PCB yang sudah jadi dengan semprot clear agar jalur pada papan PCB awet

dan tidak mudah teroksidasi.

14. Memasang rangkaian yang sudah jadi pada papan kayu sebagai casing.

15. Melakukan pengukuran-pengukuran dan mencatat hasinya.

V. PERHITUNGAN

a. Rangkaian PSA

Output sekunder trafo : 6 volt AC

Dioda penyearah : 7,5 volt DC

LM 7805 : 4,8 volt DC



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


b. Rangkaian Pemancar Infrared :

LED Infrared : 1,1 volt

c. Rangkaian Penerima dan Counter:

Photodioda

Kondis tanpa objek penghalang : 4,7 volt

Kondis dengan objek penghalang : 0,3 volt

IC 40106B

Pada kaki 1

Kondis tanpa objek penghalang : 4,7 volt


Pada kaki 2

Kondis tanpa objek penghalang : 0 volt


IC 40106B

Kaki

IC

Angka Penunjukan Seven Segment

Nol (0)

Satu (1)

Dua (2)

Tiga (3)

Empat (4)

Lima (5)

Enam (6)

Tujuh (7)

Delapan

(8)

Sembilan

(9)

1 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v

2 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v

3 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v

4 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v

5 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v

6 1,8 v 0 v 0 v 0 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v

7 0 v 0 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v

8 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


9 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v

10 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v

11 1,8 v 0 v 1,8 v 0 v 0 v 0 v 1,8 v 0 v 1,8 v 0 v

12 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 0 v 0 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v

13 1,8 v 1,8 v 0 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v 1,8 v

14 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v

15 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v 0 v

16 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v 4,8 v

VI. TANDA TANGAN

Dosen Pembimbing,

Drs. Priyo Sasmoko, ST NIP. 197009161998021001

Praktikan,

Fajar GinanjarNIM. 21060110083001

Mengetahui,Kepala Laboratorium

Drs. SubaliNIP. 195612051985031001

Pranata Laboratorium Pendidikan

Eny , SPd NIP. 196209281983032002



Form No :

Judul Materi :

Tanggal Praktek :

Halaman :


VII. LAMPIRAN

a. Layout PSA

b. Layout Pemancar Infra Merah

c. Layout Penerima dan Counter

Real

Documents

Transcript of Real