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
Top Related