NAMA             : ADE RINALDI. V. M

PANGKAT       : SERDA

NOSIS            : 20190422-E

NO ABSEN     : 02

PERCOBAAN 15

MEMBUAT RANGKAIAN RUNNING LED

MENGGUNAKAN PROTEUS

1. TUJUAN       :     AGAR BAMASIS MAMPU MEMBUAT RANGKAIAN RUNNING LED MENGGUNAKAN PROTEUS

2. ALAT DAN BAHAN  :

     a)    IC 555

     b)    IC 4017

     c)    RESISTOR

     d)    CAPACITOR

     e)    BUZZERS

      f)     PROTEUS

3. DASAR TEORI

a.    JELASKAN DAN GAMBARKAN TENTANG IC 555 SEBAGAI MULTIVIBRATOR

Astable multivibrator yang dibangun menggunakan IC pembangkit gelombang 555 cukup sederhana, karena hanya menambahkan fungsi rangkaian tangki selain IC 555 itu sendiri. IC pembangkit gelombang 555 merupkan chip yang didesain  khusus untuk keperluan pembangkit pulsa pada multivibrator dan timer. Tank circuit yang digunakan untuk membuat multivibrator astabil dengan IC 555 cukup menggunakan reistor (R) dan kapasitor (C). Rangkaian dasar multivibrator astabil yang dibangun menggunakan IC 555 dapat dilihat pada gambar rangkaian berikut. Rangkaian Astable Multivibrator IC 555.

Pada rangkaian tank cirucit multivibrator astabil dengan IC 555 diperlukan dua resistor, sebuah kapasitor. Kemudian untuk merangkai tank circuit tersebut resistor RA dihubungkan antara +VCC dan terminal discharger (pin 7).

Resistor RB dihubungkan antara pin 7 dengan terminal treshod (pin 6). Kapasitor dihubungkan antara pin treshold dan ground. Triger (pin 2) dan input treshold (pin 6) dihubungkan menjadi satu.

Pada saat sumber tegangan pertama kali diberikan, kapasitor akan terisi melalui RA dan RB . Ketika tegangan pada pin 6 ada naik di atas dua pertigaVCC, maka terjadi perubahan kondisi pada komparator 1. Ini akan me-reset flip-flop dan outputnya akan berubah ke positif. Keluaran (pin 3) berubah low dan basis Q1 mendapat bias maju. Q1 mengosongkan muatan C lewat RB ke ground.

Bentuk Output Astabil Multivibrator IC 555 Ketika tegangan pada kapasitor C turun sampai di bawah sepertigaVCC, ini akan memberikan energi ke komparator 2. Antara triger (pin 2) dan pin 6 masih terhubung bersama. Komparator 2 menyebabkan tegangan positif pada input set dari flip-flop dan memberikan output negatif. Output (pin 3) akan berubah ke harga +VCC dan terjadi proses pengosongan melalui (pin7).

Kemudian C mulai terisi lagi ke harga VCC melalui RA dan RB. Kapasitor C akan terisi dengan harga berkisar antara sepertiga dan dua pertiga VCC. Frekuensi output astable multivibrator dinyatakan sebagai f = 1/T . Ini menunjukkan sebagai total waktu yang diperlukan untuk pengisian dan pengosongan kapasitor C. Waktu pengisian ditunjukkan oleh jarak t1 dan t3. Waktu pengosongan diberikan oleh t2 dan t4.

          Nama Bagian-bagian IC 555 :

·         GND : Ground

·         Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja

·         Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led

·         Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND

·         Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC

·         Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan

·         Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan      pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan

·         VCC : tegangan masukan antara 3 Vdc sampai 15 Vdc

b.    JELASKAN TENTANG IC 4017 SEBAGAI SHIFT REGISTER

Rangkaian 8 LED berjalan adalah dasar untuk membuat 8 huruf LED. Sedikit berbeda dengan running LED dengan IC 4017 (decade counter), 8 running led ini menyala secara bergiliran, tetapi yang sudah nyala sebelumnya tidak mati ketika led setelahnya menyala. 8 led akan mati setelah led ke-8 menyala. Sedang pada running led (decade counter), sistem nyala led seperti "titik", hanya ada satu led yang menyala di antara kesepuluh led. Komponen utama adalah IC 74LS164 (SHIFT REGISTER), dengan pewaktunya adalah rangkaian astable multivibrator (menggunakan IC NE555).

IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 74ls164. IC ini mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian.  Saat VCC ON, Semua Led menyala bersama-sama.Kemudian IC NE 555 bekerja, IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 74ls164 sebagai IC Shift register. IC ini mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian.Sehingga saat clock diberikan LED yang semula menyala semua,mengakibatkan LED 1 mati sedangkan LED yang lainnya masih menyala.Saat Clock ke-2 diberikan LED 2 mati,sedangkan LED 3,4,5,6,7,dan 8 masih menyala.Saat Clock ke-3 diberikan LED 3 mati,sedangkan LED yang menyala adalah LED 4,5,6,7,dan 8.Dan selalu bergeser terus saat clock diberikan hingga LED 8.Pada saat LED 8 diclock mengakibatkan kembali ke posisi awal yaitu LED menyala semua.

Jadi prinsip kerja rangkain ini, 8 led akan mati setelah led ke-8 menyala, Komponen utama adalah IC 74LS164 (SHIFT REGISTER), dengan pewaktunya adalah rangkaian astable multivibrator (menggunakan IC NE555). IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 74ls164. IC ini mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian. Buktinya terdapat pada output Led berwarna kuning dan hjau yang menyala secara berkelap-kelip.

c.    JELASKAN TENTANG RESISTOR

Resistor merupakan suatu alat atau perangkat yang bersifat menghambat arus Listrik, Tegangan, dan Daya. Resistor juga merupakan suatu alat elektronika yang memiliki 2 saluran yang di desain untuk menahan arus listrik dengan produk penurunan  tegangan diantara kedua saluran sesuai dengan arus yang mengalirnya yang dinyatakan dengan  symbol abjad “R” dengan satuan Ohm.

Rumus dasar :  V_S : I . R

Keterangan : V_S     : Tegangan Sumber

I       : Arus

R     : Hambatan

      
      Resistor juga dibagi menjadi beberapa jenis diantaranya:

a)            Resistor Variable

b)            Resistor Potentiometer

c)             Thermistor

d)            Light dependent Resistor (LDR)

     Resistor mempunyai beberapa gambaran fungsi warna yang digambarkan berturut-turut seperti berikut:

c)         IC 4017

        IC 4017 adalah jenis IC dari keluarga IC CMOS (Complentary Metal Oxide Semiconductor). Karena termasuk R1 8 4762R2C11 53 Output555C2Th Tl Pin3Alat penerangan otomatis dan sistem keamanan menggunakan IC 555 Small Project I 29 dalam keluarga CMOS, IC ini dapat bekerja pada tegangan DC 3Volt sampai dengan 15 Volt, dengan kebutuhan arus sampai beberapa μA , catu daya untuk CMOS memerlukan pengaturan sangat sedikit. Dibawah tegangan 3 Volt , CMOS tetap bekerja tetapi kecepatan pensklarnya berkurang. IC ini adalah jenis IC Pencacah Decade (Decade Counter) dengan 10 output. IC ini menghasilkan 10 Output yaitu dari Q0 – Q9, memiliki Clock. Clock Enable, Reset dan Carry Out masing– masing terdapat dalam satu pin. Pada setiap pencacahan hanya satu keluaran yang berlogika 1, ke sembilan keluaran lainnya berlogika 0, jadi setiap saat hanya ada satu keluaran yang dapat berlogika 1.

d.    JELASKAN TENTANG CAPACITOR

Kapasitor atau kondensator oleh ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

Ketika kapasitor dihubungkan pada sebuah sumber tegangan maka piringan atau kepingan terisi elektron. Bila elektron berpisah dari satu plat ke plat lain maka muatan elektron akan terdapat diantara kedua kepingan. Muatan ini disebabkan oleh muatan positif pada plat yang kehilangan elektron dan muatan negatif pada plat yang memperoleh elektron.

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping.

Seperti juga halnya resistor, kapasitor adalah  termasuk salah satu komponen pasif yang banyak digunakan dalam membuat rangkaian elektronika. Kapasitor berbeda dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik terutama tidak terjadi perubahan kimia pada bahan kapasitor. Pengertian lain Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Kapasitor atau yang sering disebut kondensator merupakan komponen listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

Kapasitor bisa dibagi menjadi kapasitor polar dan non polar. Kapasitor non-polar adalah kapasitor yang pemasangannya kaki-kakinya bisa dibolak-balik, sedangkan yang polar pemasangannya harus sesuai, kaki positif dipasang dikutub positif kaki negatif dipasang dikutub negatif. Dalam bentuk nyatanya kapasitor polar biasanya kaki positifnya lebih panjang daripada yang negatif, atau pada badannya terdapat garis-garis putih itu menunjukkan kaki negatif.

1. Kapasitor tetap

Yaitu kapasitor yang nilainya tidak dapat diubah karena sudah tertera dibadannya,

yang termasuk kapasitor tetap adalah sebagai berikut:

a. Elco (elektrolit capasitor)

b. Kapasitor keramik

c. Kapasitor mika

d. Kapasitor kertas (mylar)

e. Kapasitor polyester

f. Kapasitor tantalum

2. Kapasitor variable (nilai kapasitansinya dapat diubah-ubah)

a.Varco (variable condensator)

b. Trimmer

Rangakain kapasitor:

1. Rangkaian seri

Rumus menghitung nilai C rangkaian seri

1/Cs=1/C1+  1/C2+  1/C3+⋯1/C4

2. Rangkaian parallel

Rumus menghitung nilai C rangkaian seri

Cp = C1 + C2 + C3 +….C4 

Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama halnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.

Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar komponen tersebut dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa pengertian kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik antara lain berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya.

Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif.

Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebuat dengan kapasitansi atau kapasitas. Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron.

Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis : Q = CV Dimana : Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farads) V = besar tegangan dalam V (volt) Dalam praktek pembuatan kapasitor,

kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut : C = (8.85 x 10-12) (k A/t) Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan Udara vakum k = 1 Aluminium oksida k = 8 Keramik k = 100 – 1000 Gelas k = 8 Polyethylene k = 3

Sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs.

Dengan rumus dapat ditulis :

Q = CV

Dengan asumsi :

Q =  muatan elektron C (Coulomb)

C = nilai kapasitans dalam F (Farad)

V = tinggi tegangan dalam V (Volt)

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10^-12) (k A/t)

4. LANGKAH PERCOBAAN :

Percobaan 15 A

Percobaan 15 B

    5.         Analisa hasil Percobaan.

Berdasakan rangkaian diatas adalah deretan LED yang menyala satu per satu kelompok seakan-akan LED tersebut yang berjalan. Clock pada alat lampu berjalan ini adalah tegangan yang berdetak secara tetap terhadap waktu. Agar dapat menghasilkan clock, dibutuhkan tiga komponen penting. Komponen yang dimaksud adalah Kapasitor, IC 555 dan Resistor.

      6.         Kesimpulan.

            Dari rangkaian diatas dapat dilihat bahwa suatu rangkaian Counter Down BCD dapat berjalan saat rangkaian di berikan IC NE-555 yang berfungsi sebagai pembangkit clock, dan dapat dilihat pada rangkaian diatas juga dipasangkan IC 4017  yang berfungsi sebagai komponen yang dapat memindahkan nyala lampu secara bergantian bisa dari low ke high (0 ke 9) maupun High ke Low (9 ke 0) dan untuk merubah / menggeser output (Q0-Q9).