1. Tujuan [kembali]
1. Untuk mengetahui penggunaan senso IC NE555
2. Untuk memahami rangkaian penyusunan pendeteksi logam
3. Untuk dapat merancang rangkaian line follower analog sendiri
2. Alat Dan Bahan [kembali]
a. Baterai
Baterai
merupakan perangkat yang digunakan untuk memberi daya terhadap alat
yang membutuhkan listrik. Baterai juga merupakan komponen elektronika
penghasil sumber tegangan pada rangkaian. Semua baterai pada
spesifikasinya juga pasti selalu terdapat spesifikasi arus yang biasanya
diukur dengan satuan mili ampere hours atau disingkat mAH, spesifikasi
menunjukkan seberapa lama baterai bisa digunakan pada beban / alat yang
digunakan. Misalnya sebuah baterai 1900mAH bisa menyuplai 1900mA ke
sebuah rangkain selama 1 jam sebelum akhirnya habis.b.IC NE555
Spesifikasi:
- Nama : IC Timer NE555P
- Tipe : DIP8
- Jumlah pin : 8 Pin
- Tegangan input : 4.5 - 16V
- Arus maksimal : kurang lebih 200mA
c. Resistor
Resistor
adalah perangkat elektronik yang berperan sebagai penghambat tengangan
suatu rangkaian. Resistor ini memiliki berbagai variasi hambatan yang
satuannya ohm.
d. Kapasitor Elektrolit
Elco atau kondensator/kapasitor elektrolit yaitu komponen yang mempunyai dua kaki, yakni kaki ( – ) dan kaki ( + ).
Fungsi elco juga bisa di sebut sebagai penyimpan arus listrik searah
dc. Rangkaian elco biasanya di gunakan dalam rangkaian apa saja,
misalnya pada power supply regulator dan rangkaian lainnya. Kapasitor
elco di bagi jadi 2 type, yakni kapasitor polar dan kapasitor bipolar /
non polar. Pembagian ini didasarkan pada polaritas ( kutub positif dan negatif ) dari masing-masing kapasitor.
e.Speaker
Impedansi adalah ukuran resistansi pada sumber arus bolak-balik (AC). ... Speaker mobil biasanya mempunyai impedansi sekitar 4 ohm, sedangkan speaker home audio biasanya memiliki nilai 8 ohm. Jika ditinjau lebih lanjut, satuan ohm yang ada pada impedansi sama dengan satuan untuk tahanan atau resistor.
3. Dasar Teori [kembali]
- Baterai
Daya
tahan baterai akan semakin awet jika penggunaan arus nya semakin kecil,
pada contoh diatas jika arus yang diperlukan misalnya adalah 190mAH
maka baterai tadi akan bertahan selama 10 jam karena pada perhitungannya
:
190 mAH x 10 hours = 1900 mAH
Oleh karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau semakin besar kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari baterai tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus paling kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi fisik pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.
Simbol baterai :
190 mAH x 10 hours = 1900 mAH
Oleh karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau semakin besar kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari baterai tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus paling kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi fisik pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.
Simbol baterai :
- IC NE555
Berikut ini adalah susunan dan konfigurasi Kaki IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki.
- Kaki 1 (GND) : Terminal Ground atau Terminal Negatif sumber tegangan DC.
- Kaki 2 (TRIG) : Terminal Trigger (Pemicu), digunakan untuk memicu Output menjadi “High”, kondisi High akan terjadi apabila level tegangan pada kaki Trigger ini berubah dari High menuju ke <1/3Vcc (Lebih kecil dari 1/3Vcc).
- Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran) yang memiliki 2 keadaan yaitu “Tinggi/HIgh” dan “Rendah/Low”.
- Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset. Apabila kaki 4 digroundkan, Output IC akan menjadi rendah dan menyebabkan perangkat ini menjadi OFF. Oleh karena itu, untuk memastikan IC dalam kondisi ON, Kaki 4 biasanya diberikan sinyal “High”.
- Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan), memberikan akses terhadap pembagi tegangan internal. Secara default, tegangan yang ditentukan adalah 2/3 Vcc.
- Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold, digunakan untuk membuat Output menjadi “Low”. Kondisi “Low” pada Output ini akan terjadi apabila Kaki 6 atau Kaki Threshold ini berubah dari Low menuju > 1/3Vcc (lebih besar dari 1/3Vcc).
- Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge. Pada saat Output “Low”, Impedansi kaki 7 adalah “Low”. Sedangkan pada saat Output “High”, Impedansi kaki 7 adalah “High”.
Kaki Discharge ini biasanya dihubungkan dengan Kapasitor yang berfungsi sebagai penentu interval pewaktuan. Kapasitor akan mengisi dan membuang muatan seiring dengan impedansi pada kaki 7. Waktu pembuangan muatan inilah yang menentukan Interval Pewaktuan dari IC555. - Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC (sekitar 4,5V atau 16V).
Frekuensi dan Duty
Cycle
Frekuensi adalah banyaknya siklus gelombang yang dapat
dihasilkan dalam 1 detik. Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz). Duty
Cycle adalah perbedaan waktu sinyal pada saat logika High dan Low. Duty Cycle
dinyatakan dalam satuan persen (%). Semakin Besar duty Cyclenya, maka semakin
besar pula Range sinyal highnya. Pada Rangkaian IC 555 kita dapat mengatur
besar Frekuensi dan Duty Cyclenya dengan mengatur nilai R1, R2 dan C1.
Rumus menghitung Frekuensi IC 555 adalah :
F = 1,44 / {(R1 + 2R2) * C1}
Pada Skema diatas diketahui Nilai R1 = R2 = 10K ohm, C1=
10uF. Maka Frekuensinya adalah :
F = 1,44 / {(10K + 2.10K)*
0.00001F}
*nilai 10uF diubah menjadi farad = 0.00001F
*nilai 10uF diubah menjadi farad = 0.00001F
F = 1,44
/ {0.3}
F = 4.8Hz
Untuk duty Cycle Rumusnya adalah :
D = ((R1 + R2 )* 100) / (R1 + 2R2 )
D = ((10K + 10K)*100 ) / (10K + 2.10K)
D = 2000K / 30K
D = 66.6 %
Grafik respon sensor IC NE555
- Kapasitor Elektrolit
komponen elektronika yang dapat menyimpan energi arus listrik itulah kapasitor. Alessandro Volta adalah seorang ilmuwan dari negara Italia pernah menyatakan bahwa "semua benda yang dapat menyimpan energi disebut condensatore". Oleh karena itu kapasitor yang memiliki ukuran besar dalam mikrofarad (uF),
sering disebut kondensator. Kapasitor disebut komponen pasif karena
akan bekerja ketika diberi arus listrik, besar energi yang disimpan oleh
sebuah kapasitor ditentukan oleh besar nilai kapasitor dan waktu
pengisian kapasitor.
Jenis Kapasitor
Non Polar
Adalah jenis kapasitor tanpa polaritas, artinya pemasangan dibolak-balik tidak masalah. Kapasitor jenis ini umumnya memiliki nilai kapasintansi yang kecil antara pikofarad dan nanofarad. Contoh kapasitor non polar adalah: kapasitor keramik, mika, dan polyester.
Bipolar
Adalah jenis kapasitor yang memiliki polaritas positif dan negatif. Hati-hati saat pemasangan kapasitor jenis ini karena jika dipasang terbalik akan merusak kapasitor bahkan bisa menimbulkan ledakan. Contoh kapasitor bipolar adalah: Elektrolit kapasitor (ELKO), dan kapasitor tantalum.
Variable kapasitor
Kapasitor ini umumnya jenis nonpolar, biasa dipakai untuk penalaan radio frekuensi pada rangkaian oscilator, contoh kapasitor ini adalah: VARCO dan kapasitor trimer.
Adalah jenis kapasitor tanpa polaritas, artinya pemasangan dibolak-balik tidak masalah. Kapasitor jenis ini umumnya memiliki nilai kapasintansi yang kecil antara pikofarad dan nanofarad. Contoh kapasitor non polar adalah: kapasitor keramik, mika, dan polyester.
Bipolar
Adalah jenis kapasitor yang memiliki polaritas positif dan negatif. Hati-hati saat pemasangan kapasitor jenis ini karena jika dipasang terbalik akan merusak kapasitor bahkan bisa menimbulkan ledakan. Contoh kapasitor bipolar adalah: Elektrolit kapasitor (ELKO), dan kapasitor tantalum.
Variable kapasitor
Kapasitor ini umumnya jenis nonpolar, biasa dipakai untuk penalaan radio frekuensi pada rangkaian oscilator, contoh kapasitor ini adalah: VARCO dan kapasitor trimer.
- Resistor
Empat
buah cincin berwarna dipergunakan untuk mengindikasikan nilai tahanan
sebuah resistor tetap. Cincin ini ditempatkan saling berdekatan di salah
satu ujung badan resistor. Warna tiap-tiap cincin mempresentasikan
sebuah bilangan Disamping empat buah cincin tersebut terdapat lagi
sebuah cincin pada bagian ujung resistor yang mempresentasikan
toleransi. Berikut adalah cara penghitungan resistor :
Berikut adalah lambang resistor :
- Speaker
Dalam rangka menterjemahkan sinyal listrik menjadi suara yang dapat
didengar, Speaker memiliki komponen Elektromagnetik yang terdiri dari
Kumparan yang disebut dengan Voice Coil untuk membangkitkan medan magnet
dan berinteraksi dengan Magnet Permanen sehingga menggerakan Cone
Speaker maju dan mundur. Voice Coil adalah bagian yang bergerak
sedangkan Magnet Permanen adalah bagian Speaker yang tetap pada
posisinya. Sinyal listrik yang melewati Voice Coil akan menyebabkan arah
medan magnet berubah secara cepat sehingga terjadi gerakan “tarik” dan
“tolak” dengan Magnet Permanen. Dengan demikian, terjadilah getaran yang
maju dan mundur pada Cone Speaker.
Cone adalah komponen utama Speaker yang bergerak. Pada prinsipnya, semakin besarnya Cone semakin besar pula permukaan yang dapat menggerakan udara sehingga suara yang dihasilkan Speaker juga akan semakin besar.
Suspension yang terdapat dalam Speaker berfungsi untuk menarik Cone ke posisi semulanya setelah bergerak maju dan mundur. Suspension juga berfungsi sebagai pemegang Cone dan Voice Coil. Kekakuan (rigidity), komposisi dan desain Suspension sangat mempengaruhi kualitas suara Speaker itu sendiri.
Jenis-jenis Speaker
Berdasarkan Frekuensi yang dihasilkan, Speaker dapat dibagi menjadi :
- Speaker Tweeter, yaitu speaker yang menghasilkan Frekuensi Tinggi (sekitar 2kHz – 20kHz)
- Speaker Mid-range, yaitu speaker yang menghasilkan Frekuensi Menengah (sekitar 300Hz – 5kHz)
- Speaker Woofer, yaitu speaker yang menghasilkan Frekuensi Rendah (sekitar 40Hz – 1kHz)
- Speaker Sub-woofer, yaitu speaker yang menghasilkan Frekuensi sangat rendah yaitu sekitar 20Hz – 200Hz.
- Speaker Full Range, yaitu speaker yang dapat menghasilkan Frekuensi Rendah hingga Frekuensi Tinggi.
Berdasarkan Fungsi dan bentuknya, Speaker juga dapat dibedakan menjadi :
- Speaker Corong
- Speaker Hi-fi
- Speaker Handphone
- Headphone
- Earphone
- Speaker Televisi
- Speaker Sound System (Home Theater)
- Speaker Laptop
4. Percobaan [kembali]
a. Prosedur percobaan
- Siapkan segala komponen yang di butuhkan
- Susun rangkaian sesuai panduan
- Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
- Atur koefesien kapasitor dan resitror
- Hidupkan rangkaian
- Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.
b. Hardware
Tidak ada (hanya ada dalam praktikum)
c. Rangkaian simulasi
- foto
- Prinsip kerja
Prinsip dari metal detector ini seperti metal
detektor sebenarnya yakni kumparan elektromagnetik akan bereaksi terhadap logam
dan mengirim pulsa balik ke otak rangkaian IC digital NE 555 yang dikenal
sebagai IC clock. IC 555Timer di sini bertindak sebagai generator gelombang
persegi dan menghasilkan pulsa dengan frekuensi yang terdengar ke manusia. Kapasitor
antara pin 1 dan pin 2 tidak boleh diubah karena dibutuhkan untuk menghasilkan
frekuensi. Dalam rangkaian ini ada rangkaian RLC dibentuk oleh 47K
resistor, 2.2μF kapasitor, dan 10 mH induktor. Sirkuit RLC ini adalah bagian
deteksi logam. Sekarang seperti yang disebutkan sebelumnya di bagian
sebelumnya, logam inti induktor memiliki nilai induktansi tinggi melalui udara
yang berintikan satu. Ada beberapa hal yang perlu diperhatika:
Gunakan tegangan suplai lebih tinggi dari 5V .
Ketika logam didekatkan dengan inductor 10mH, maka frekuensi output akan berubah.
Jadi, setiap kali logam didekatkan
kumparan, perubahan impedansi RLC akan membuat sinyal untuk mengubah variasi
untuk suara yang dihasilkan speaker. Dengan pengukur yang berbeda kita akan
memiliki impedansi RLC yang berbeda.
d. video
e. Kondisi: Tidak ada (hanya ada pada praktikum)
f. Download file
- file html klik disini
- video klik disini
- file proteus klik disini
- datasheet NE555 klik disini
- datasheet resistor klik disini
- datasheet kapasitor klik disini
- datasheet speaker klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar