Flip Flop Kontrol R-S

Flip-flop RS merupakan salah satu rangkaian logika sekuensial yang sederhana. Flip- flop RS ini merupakan sebuah perangkat memori 1 bit yang bersifat bistabil dan memiliki dua buah input. Salah satu masukannya diberi label S akan memberikan keadaan “SET” yang berarti keluaran flip flopnya 1. Masukan yang lain diberi label R akan memberikan keadaan RESET bagi Flip flop yang berarti keluaran flip flopnya 0. 

Ada dua jenis Flip-flop RS berdasarkan komponen internal penyusunnya, yaitu flip flop RS yang terdiri atas gerbang NAND dan flip-flop RS yang terdiri atas gerbang-gerbang NOR. 

Berikut akan dijelaskan keadaan flip-flop RS yang tersusun atas gerbang NAND

• Keadaan SET

Keadaan SET akan terjadi saat masukan set diberikan tegangan high (+Vcc) dan R diberi tegangan low (0). Pada keadaan SET, keluaran Q akan high, sebaliknya keluaran Q not akan low. Keadaan ini akan terus bertahan (Q tetap high dan Q not tetap low) meskipun input dihentikan.

• Keadaan RESET

Apabila terminal R diberi masukan high dan terminal S diberi masukan low maka akan menjadikan flip-flop dalam keadaan RESET. Pada saat RESET keluaran Q akan low, sebaliknya keluaran Q not akan high. Kondisi ini juga akan terus bertahan sampai terminal R dan S diberi input yang berkebalikan.

Kondisi	S	R	Q	Q	Description
Set	1	0	1	0	Set Q » 1
	1	1	1	0	Keluaran tidak berubah
Reset	0	1	0	1	Reset Q » 0
	1	1	0	1	Keluaran tidak berubah
Tidak valid	0	0	0	1	memori Q = 0
	0	0	1	0	memori Q = 1

Tabel kebenaran Flip-flop R-S gerbang NAND

 
 

Op - Amp sebagai komparator tegangan

Operational Amplifier atau disingkat op-amp pada dasarnya adalah sebuah penguat diferensial (differential amplifier) yang memiliki dua terminal masukan dan satu terminal keluaran. Terminal masukan yang diberi tanda (-) dinamakan terminal masukan pembalik (inverting), sedangkan terminal masukan yang diberi (+) dinamakan terminal masukan bukan pembalik (noninverting). 

egangan pada terminal keluaran op-amp yang bekerja sebagai komparator memiliki dua keadaan, keluaran 1 (high) yang besarnya mendekati +Vcc dan dan keluaran 0 (low) yang besarnya mendekati -Vcc atau mendekati 0 jika op-amp bekerja dengan tegangan tunggal (Vcc-Gnd). Apabila tegangan pada terminal masukan bukan pembalik (+) lebih besar daripada tegangan pada terminal masukan pembalik (–) maka keluaran komparator mendekati +Vcc . Sebaliknya, apabila tegangan pada terminal pembalik (-) lebih besar daripada tegangan pada terminal masukan bukan pembalik (+) maka keluaran komparator mendekati nol.

 

Kapasitor dan Kapasitansi

Kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. 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

Alternating Current (AC)

Listrik AC merupakan elektron yang bergerak bolak-balik dalam suatu penghantar. Saat ujung penghantar bermuatan (-), maka ujung yang lain bermuatan (+), sehingga elektron akan mengalir dari ujung (-). Begitu pula sebaliknya. Jadi AC hampir sama dengan DC, namun muatan ujung penghantar selalu berubah karena elektron akan bergerak bolak-balik.

Pada rangkaian AC arus mengalir bolak-balik secara periodik. Listrik yang disalurkan pada rumah tangga dalam bentuk arus AC.

Pyroelectric Detektor

Pyroelectric Infrared Detectors (PIR) merupakan salah satu jenis sensor panas yang dapat digunakan dalam pembuatan robot cerdas KRCI karena sensor ini dapat mendeteksi pergerakan manusia atau binatang, maupun dapat digunakan untuk mendeteksi lilin atau sumber panas lain dalam jarak dekat

PIR mengkonversi perubahan dalam cahaya inframerah masuk ke sinyal-sinyal listrik.  Bahan Pyroelectric ditandai dengan memiliki polarisasi listrik spontan, yang diubah oleh perubahan suhu sebagai sinar inframerah menerangi elemen.

Sekilas Tentang Elektronika Daya

Elektronika daya alias power electronic dewasa ini menjadi topik yang cukup hangat dalam pembicaraan. Di sebagian kalangan masih terdapat kontroversi apakah subjek ini masuk ke dalam topik ketenagaan ataukah elektronika. Akan tetapi semua sepakat bahwasanya pengembangan bidang elktronika daya ini perlu terus dilakukan karena hal ini berkaitan dengan keseterdiaan energi.

Secara singkat elektronika daya dapat dijelaskan sebagai salah satu cabang bidang elektronika yang mempelajari tentang seni konversi energi listrik dari satu bentuk ke bentuk lainnya secara efisien, rapi, dengan meminimalisasi buangan energi. Dikatakan sebagai seni karena kita memilih cara mengkonversi dengan teknik teknik tertentu untuk mencapai efisiensi yang maksimum. Beberapa aplikasi elektronika daya yang sering kita temui yaitu dalam bentuk power supply dan motor driver.

Cek (part 2)

Cek diode mu:

• Cek dengan ohm meter jika bolak balik sambung maka diodamu sudah rusak!
• Cek dulu stop kontak jika bermain2 dengan tegangan AC:
• Cek dengan tes pen, yang menyala itu line, yang mati berarti ground, kalo nyala dua2nya berarti konslet  :d

Cek Kapasitor

Jika kita ingin mengetahui sebuah kapasitor itu masih baik atau tidak dapat digunakan dua jenis pengujian, yaitu pengujian resistansi ("self discharging") dan pengujian terhadap muatannya.

Pengujian resistansi dilakukan dengan pengosongan terlebih dahulu.  Cara melakukan pengosongan kapasitor adalah dengan mempertemukan kedua kaki kapasitor. Untuk kapasitor elektrolit dengan tegangan besar maka lebih baik digunakan resistor untuk menghindari adanya loncatan bunga api.

Belajar ORCAD lagi:)

Rasanya udah lamaaaaaaaaaa banget aku tu ga berhubungan dengan berbau2 elektronis, maklum 2 bulan aku KKN dan sindrome KKN aka males masih aku rasakan hingga saat ini. Tapi Alhamdulillah akhirnya Alloh masih kasih kekuatan padaku untuk kembali bangkit, kembali berkutat dengan TA ku dan kembali ke kampus, kembali ke Lab isk JTE UGM. Oh.........rasanya aku sangat merindukan kampus dan semangatku belajar^.^

Kemarin lusa malam (hayah...apaan sih :p ) aku kembali mengulang menggunakan ORCAD untuk membuat layout PCB. Tau kan ORCAD itu apa? Bagi yang belum 'n pengen tau aku kasih tau aja deh, ORCAD itu sebuah software yang kita bisa gunakan untuk membuat rangkaian, simulasi maupun bikin layout buat PCB nya. Oke deh, sekarang ini aku mau nulis singkatnya aja tentang pembuatan layout PCB dengan ORCAD. Kebetulan yang saya gunakan itu ORCAD versi 9.1.

ORCAD sendiri sebetulnya ada beberapa feature seperti yang sudah saya sebutkan. Tapi berhubung saya hanya memerlukan feature membuat rangkaian sekaligus layotu PCB nya maka saya hanya menginstall Capture cis dan layoutnya saja. Setelah instalasi barulah kita bisa menggunakannya (hehehe yaiyalah :p )

Phase Locked Loop 4046

HEF 4046B adalah sebuah ic phase locked loop yang terdiri atas dua buah komparator fase (phase comparator), sebuah VCO linear, dan sebuah source follower. Sebuah rangkaian filter pelewat rendah (low pass filter) perlu ditambahkan diluar rangkaian untuk memfilter tegangan keluaran dari komparator fase yang digunakan sebagai tegangan masukan VCO.

Berikut rangkaian internal HEF 4046

Dalam perancangan PLL yang perlu diperhatikan adalah frekuensi kerja PLL yang dipengaruhi oleh rancangan VCO dan filter pelewat rendahnya. Secara lebih detail, perancangan PLL akan dijelaskan pada masing-masing bagiannya.

· VCO (Voltage Controlled Oscilator)

VCO membutuhkan sebuah kapasitor eksternal dan sebuah atau dua buah resistor, dimana R1 dan C1 menentukan rentang frekuensi serta R2 memungkinkan frekuensi offset jika diperlukan. Output VCO (pin 4) dapat secara langsung atau melalui pembagi frekuensi dihubungkan dengan input komparator (pin 3). Input inhibit (“low”) meng-enable VCO dan source follower, sebaliknya jika “high” akan mengakibatkan keduanya tidak bekerja untuk meminimalisasi konsumsi daya.

Cara kerja VCO adalah sebagai berikut, masukan tegangan dc mengatur frekuensi keluarannya. Jika tidak diberi sinyal masukan, VCO akan berosilasi dalam mode “free running” yang frekuensinya ditentukan oleh elemen-elemen rangkaian. Besarnya frekuensi “free running” dari VCO diberikan oleh

…………..(1)

Dengan pengukuran frekuensi free running maka akan dapat diperoleh gain VCO sebagai berikut.

Kv = ∆fo/∆V …………………(2)

di mana ∆fo dalam rad/sekon

∆V dalam volt

Komponen R1 dan C1 dipilih sesuai dengan frekuensi free runningyang diinginkan. frekuensi Free running akan menentukan capture range dan lock range dari PLL yaitu rentang frekuensi yang dapat diikuti oleh frekuensi masukannya.

· Komparator fase

Komparator fase akan menghasilkan tegangan tertentu disebabkan adanya perbedan fase antara kedua sinyal masukannya. Dengan kata lain, komparator fase akan mendeteksi perbedaan fase dan menghasilkan tegangan tertentu yang nilainya tergantung pada perbedaan fase yang terdeteksi. Pada IC PLL ini, sinyal masukan pada masing-masing komparator fase berupa sinyal keluaran VCO dan sinyal masukan dari luar yang merupakan sinyal masukan dari rangkaian pengali frekuensi.

HEF 4046B memiliki dua buah komparator fase dengan dua buah pin sinyal masukan yang sama, yaitu pin 3 dan pin 14 (lihat gambar 1). Kedua komparator fase dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan. Jika digunakan komparator1 maka rangkaian pelewat rendah (LPF) dihubungkan dengan pin 2 dan jika digunakan komparator dua LPF dihubungkan dengan pin 13.

Komparator 1 berupa gerbang EXOR. Jika digunakan komparator ini, maka sinyal masukan harus memiliki duty cycle 50% untuk mendapatkan lock range yang maksimal. Tegangan keluaran rata-rata dari komparator1 sebesar 1/2Vdd saat tidak diberi sinyal masukan.

Berbeda dengan komparator 1, komparator 2 bekerja mendeteksipositive edge going kedua sinyal masukannya. Oleh karena itu, duty cycle sinyal masukannya tidaklah penting.

· Filter Pelewat Rendah (LPF)

LPF berfungsi untuk melewatkan frekuensi rendah sehingga akan didapat tegangan dc yang akan digunakan sebagai masukan VCO. LPF yang digunakan pada rangkaian ini menggunakan RC filter. Nilai-nilai R dan C rangkaian LPF secara tidak langsung akan memengaruhi capture range dari rangkaian PLL.

Hambatan Negatif dengan Transistor

Rangkaian hambatan negatif merupakan sebuah sistem elektronis yang memiliki fungsi sebagai pengubah impedansi negatif, dimana hambatan pada rangkaian tersebut bersifat negatif. Nilai hambatan yang negatif dapat dibuktikan dengan grafik hubungan V – I. Pada grafik hubungan V-I dengan hambatan positif akan menunjukkan hubungan berbanding lurus, sedangkan pada grafik hubungan V-I rangkaian ini akan menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik (grafik N atau grafik S).

Rangkaian hambatan negatif dapat direalisasikan baik dengan menggunakan opamp maupun dengan transistor. Akan tetapi, pada kesempatan ini rancangan hambatan negatif menggunakan transistor. Sifat hambatan negatif dapat pula ditemukan dalam komponen jadi yang telah ada di pasaran yaitu berupa dioda terowongan (tunnel diode). Pada tingkat aplikasi, hambatan negatif dapat digunakan pada rangkaian tunning untuk memurnikan induktor (menghilangkan resistansi induktor).

rangkaian hambatan negatif dengan transistor

Step DOwn atau Step up?!

Seorang teman bercerita tentang sebuah tema yang bakal jadi tugas akhirnya. Katanya sih, diilhami dari permasalahan yang sedang dihadapi sebuah rumah sakit swasta. Dia pun akhirnya buka mulut...

"Jadi ceritanya begini, di rumah sakit Bagus ada banyak peralatan medis yang diimport dari luar negeri akan tetapi tidak dapat digunakan karena supply-nya 110v (di luar sana listrik AC 110v sedangkan di Indnesia 220v),bisa tidak ya dibuat alat yang bisa menaikkan tegangan 110 ke 220?"

Ehm..

Rupa-rupanya ada kesalahan pemahaman di sini. Sebuah alat dengan supply sekian volt maksudnya adalah alat tersebut membutuhkan daya 110v untuk bisa berjalan. Bukan justru sebaliknya. Adapun jika alat tersebut diberi supply yang tidak sesuai dengan kebutuhan (misal 220 diberi 110 atau sebaliknya) bukan berarti tidak bisa berjalan secara mutlak akan tetapi tidak dapat berjalan sesuai dengan fungsinya juga akan merusak komponen-komponen yang ada di dalamnya.

Jadi gimana?

Solusinya, yang lebih tepat adalah dengan merancang sebuah alat konverter AC-AC yang dapat menurunkan tegangan 220 v ke 110 v (AC). Alat ini nantinya menjadi fasilitas dari supply listrik PLN 220v ke peralatan medis yang ada. Adapun untuk menurunkan tegangan bisa menggunakan berbagai macam cara. Bisa dengan memanfaatkan prinsip induksi (dengan transformer) atau dengan memanfaatkan penyulutan SCR yang kemudian keluarannya di chopping.

Mmm, permasalahan konverter dan hal-hal semacam ini bisa didapatkan di buku-buku power electronic. Buat kawanku yang sama-sama sedang pusing, mari berjuang bersama!:D

Line Follower (2)

Rangkaian Sensor

Rangkaian yang cukup penting dalam perancangan robot pengikut garis adalah rangkaian sensor. Tak lain dan tak bukan adalah sensor untuk mengenali lintasannya. Adapun untuk rangkaian sensor yang sederhana dapat terdiri dari LED dan LDR saja. Nantinya perbedaan pembacaan LDR-lah yang akan menggerakkan motor (baca:mengatur jalannya robot)

Robot yang sederhana hanya menggunakan dua buah  sensor, sensor kanan dan sensor kiri yang masing-masing akan mengendalikan satu motor.Mmm..gimana ya, bagusnya penjelasan mengenai rangkaian sensor ini dilengkapi gambar-gambar tapi saya belum bisa mengup-load gambar nih..ada yang bisa mengajari??

Line Follower (1)

Perkenalan Mula

Dalam bagian pertama ini saya hanya ingin memperkenalkan sekilas tentang robot pengikut garis atau kerennya dinamakan line follower robot (bagi yang belum tahu dan ingin tahu saja). Robot pengikut garis merupakan aplikasi mendasar robot yang paling sederhana. Meskipun sederhana, robot jenis ini dapat dikreasikan dengan kontrol PID (proporsional Integral Diferessial) dan sejenisnya. Dengan kata lain, meskipun disebut sederhana mempelajari robot pengikut garis akan mendatangkan banyak manfaat (sebagai dasar pengetahuan aplikasi robotika).

Seperti namanya, robot pengikut garis adalah sebuah robot yang dibuat untuk mengikuti suatu lintasan tertentu. Dalam perlombaan biasanya lintasan itu berupa garis hitam di atas area lapangan lantai putih, atau sebaliknya, garis putih di atas area lapangan lantai hitam. Adapun dalam dunia industri, prinsip kerja robot pengikut garis digunakan oleh robot pengangkut barang dari satu tempat ke tempat lain yang melalui suatu lintasan yang tetap.

Prinsip kerja sebuah robot pengikut garis pada dasarnya adalah pembacaan sensor terhadap lintasan yang akan diolah untuk menggerakkan motor. Sensor yang banyak digunakan berupa sensor cahaya. Perbedaan warna lintasan dengan area lapangan akan menyebabkan perbedaan pantulan cahaya yang akan dibaca oleh sensor. Sensor kemudian mengirimkan hasil pembacaan untuk diolah sehingga menghasilkan keluaran yang akan mengatur gerak efektornya. Misalnya sebuah pengikut garis yang berupa kendaraan beroda, maka pembacaan sensor selanjutnya akan memengaruhi putaran motor. Motor tersebut nanti akan memutar roda. Dengan kata lain, pembacaan sensor akan mengatur putaran roda.

Robot pengikut garis menurut jenis rangkaiannya, secara umum dapat terbagi menjadi dua: analog dan digital. Jenis digital disini jika pengolahan sinyalnya sudah menggunakan mikrokontroler/ mikrokomputer. Sedangkan robot jenis analog biasanya hanya menggunakan transistor dan atau OP amp dan atau L293D sejenisnya sebagai driver motornya.

Pada bagian selanjutnya insya Alloh saya akan menguraikan per bagian robot pengikut garis sesuai dengan robot yang sedang dalam pengerjaan.

Mengenal Komponen LEGO 2

Sensor and sensing

Sensor-sensor yang didesain untuk Lego Mindstorm RIS dapatberfungsi dengan baik layaknya sensor-sensor lain. Para insinyur Lego telah bekerja dengan baik sehingga menghasilkan akurasi pada pemakaian sensor tersebut.Tentunya sebagian akan mengatakan bahwa masalah sensor biasanya berkaitan dengan interprestasi data yang diberikan oleh sensor.

Pensensoran adalah segala hal yang berkaitan dengan pengukuran fisik yang biasanya dalam bentuk sinyal dan menginterprestasikan pengukuran untuk mendapat kesimpulan dalam bentuk fisik yang lain. Ada dua hal yang biasa ditemui pada pensensoran, yaitu noise dan ambiguitas. Noise adalah sinyal yang menyamarkan sinyal yang akan diamati, sedangkan ambiguitas adalah sebuah sinyal yang dapat diinterprestasikan lebih dari satu.

Lego brick memiliki keterbatasan karena kita tidak dapat menggunakan lebih dari tiga sensor dala suatu waktu dan bahasa pemrograman  memiliki akses terbatas dengan CPU internal. Namun, karena LEGo Mindstorm begitu popular ada banyak aktivitas yang mengembangkan system Lego. Ada banyak website yang memberi informasi detail bagaimana sensor lego bekerja dan bagaimana membuat sensor sendiri. Banyak alternative firmware dan bahasa tingkat tingkat tinggi yang memberi kebebasan berkreasi dari keterbatasan stok kontroler Lego RCX

Sensor-sensor lego merupakan peralatan terhubung dua kabel yang sangat cerdas dan tidak polar. KOnektor lego berupa blok 2x2 dengan plat-plat penghubung pada sisi lain.Plat-plat tersebut terhubung sehingga memungkinkan menghubungkan dengan empat orientasi agar rangkaian bekerja.

Konektor LEGO

Ada tiga jenis konektor, yaitu :

·  1 x 256mm

·  1 x 520mm

·  1 x 1280mm

Lego Touch Sensor

SENSOR SENTUH BERUPA SENSOR PASIF YANG MEMILIKI SEBUAH SAKLAR NORMALLY OPEN YANG DISUPLAI OLEH KONEKTOR.

Sensor sentuh akan mendeteksi sentuhan dengan objek lain.Sensor sentuh ini akan memberi informasi ke RCX apakah tombol tertekan atau tidak.

Sensor ini bekerja seperti saklar lampu di rumah. Ketika tombol tertekan maka rangkaian terhubung, sehingga akan arus listrik dapat mengalir.Sebaliknya, ketika tombol terlepas, maka rangkaian akan kembali terbuka dan tidak ada arus listrik yang mengalir.

Lego Light Sensor

Sensor cahaya pada Lego memiliki keluaran yang merupakan kebalikan dari level cahaya. Meskipun demikian, keluarannya dibatasi oleh rentang arusnya. Keluaran yang dihasilkan diterjemahkan oleh sebuah ADC 5 volt pada level 600-900 (dari terang ke gelap).

Pengkodean akan memodifikasi nilai pengukuran pada level 1-255. Jika sebuah saklar terhubung dengan sensor, software dapat memberi informasi bahwa itu adalah sebuah saklar dan mengembalikan nilai 0 jika saklar dalam kondisi terhubung (close).

Sensor cahaya Lego juga dapat digunakan tanpa sumber cahaya eksternal karena memiliki sebuah LED yang dapat berfungsi sebagai sumber cahaya. Dengan menggunakan sumber cahaya sendiri, cahaya LED yang dipantulkan ke lantai dapat digunakan untuk membedakan warna lantai yang didesain untuk kompetisi robot.

Untuk memahami bagaimana sensor cahaya bekerja maka berkaitan dengan macam-macam cahaya berdasar panjang gelombangnya dan bagaimana masing-masing ditransmisikan,diserap, dipantulkan, dan dikonversikan ke dalam bentuk energi lain.

Phototransistor pada snsor ini memiliki sensitivitas puncak pada panjang gelombang 800nm, yang berarti sensitivitas puncak pada spectrum infrared, seperti ditunjukkan grafik sensitivitas berikut sebagai fungsi dari panjang gelombang yang terukur dalam nanometer.

Phototransistor pada sensor cahaya yang dimiliki lego dilapisi lensa/ plastic vinyl sehingga akan memberikan sudut pantul yang lebar. Maka jika ingin digunakan sebagai pencari cahaya secara langsung diperlukan sebuah susunan lego brick untuk membatasi sudut jatuhnya cahaya pada sensor. Hal ini sangat penting ketika akan menggunakannya untuk mengarahkan robot menuju sumber cahaya.

Mengenal komponen LEGO1

RCX BRICK-MIKROKOMPUTER

RCX merupakan mikrokomputer dari LEGO® yang memiliki fasilitas sebagai berikut:

· 3 port masukan digital analog

· port keluaran

· LCD

· soket adaptor sumber tegangan 9-12V

· port Infrared (download/upload)

Mikrokomputer RCX tersebut menggunakan mikrokontroler Hitachi H8/329* (part#HD6433292) , yang terdiri dari :

• H8/300 CPU core (16x8 (or8x16) general registers, 57 base instructions, 8 addressing modes)
• ROM16K, RAM 512 byte
• 16MHz @ 5V
• Dua buah timer 8 bit, sebuah timer16 bit
• Delapan pengubah A/D 10 bit
• 43 I/O , 8 input
• Port serial

Adapun firmware (gambar 3) lego mendukung:

• 5 slot program, masing-masing dapat menangani 10 task/ threads dan mendukung 8 subrutin
• 32 variabel global
• 16 variabel lokal pada tiap-tiap task
• 4 buah timer yang memiliki presisi 100ms dan 4 buah timer dengan presisi pada 10ms
• 3 port masukan (configurable for each sensor type (active or passive))
• 3 port keluaran
• 1 keluaran suara
• 1 unit LCD

Beberapa alternative untuk firmware yang sifatnya open source, yaitu :

• LegOS – merupakan satu set library C yang mengimplementasikan fungsi-fungsi untuk menggerakkan perangkat keras. LEGO memungkinkan para pengguna untuk menulis programnya sendiri dalam bahasa C dan meng-compileuntuk dijalankan secara langsung pada brick tanpa memerlukan firmware lain.
• librcx, satu set minimalis yang dalam bahasa C untuk menggerakkan RCX
• PbForth – firmware yang memungkinkan para pengguna untuk menuliskan program Forth yang akan dijalankan pada RCX
• leJOS - Java virtual machine

Sayangnya, RCX tidak memanfaatkan seluruh fungsi I/O melainkan hanya 3 masukan dan 3 keluaran, juga terdapat sebuah keluaran suara dan sebuah unit LCD kecil.Akan tetapi RCX menyediakan tambahan RAM 32K.

Pada saat awal dinyalakan, RCX memasuki mode boot, yang mendukung download firmware dari PC ke RCX melalui tower IR. Firmware mengimplementasikan byte code interpreter di mana program dapat berjalan di atasnya.

ActiveX control (ocx) dapat digunakan untuk menyusun program yang dapat berjalan di atas firmware lego.Instruksi-instruksi dapat di-download dari PC dan dieksekusi baik secara langsung atau disimpan pada salah satu dari 5 tempat yang disediakan untuk dieksekusi lain waktu.

Mengenal Timer 555

Apa itu timer 555?

Timer 555 merupakan sebuah IC timer yang bekerja berdasar rangkaian RC dan komparator yang dirangkai dengan komponen digital (R-Sflip-flop). 555 yang pertama diproduksi oleh Signetics yaitu tipe SE-555 yang bekerja pada -55°Cs.d. 125°C dan NE-555 yang bekerja pada 0°C-70°C. Kemudian 555 diproduksi dengan desain yang berbeda meliputi LM555, 556(versi dual), dan LMC-555(versi CMOS).

Timer 555 beroperasi pada power supply dc +5v s.d. +18V dengan stabilitas temperatur 50ppm/°C(0,005%/°C). Output 555 dapat berupa arus sink/source hingga 200mA. IC 555 kompatibel dengan komponen-komponen TTL, CMOS, op-amp, transistor dan jenis IC linear lain.

           Timer 555 dapat beroperasi baik sebagai monostabil maupun astabil

Keluaran gelombang kotak yang dihasilkan dapat memiliki variasi duty cycle mulai dari 50 – 99.9% dan frekuensi kurang dari 0,1Hz sampai dengan lebih dari 100KHz.

Operasi monostabil (gambar 2) membutuhkan masukan pulsa trigger pada pin2 dari IC 555. Masukan trigger berupa drop level tegangan lebih dari+2/3Vcc menuju tegangan kurang dari +Vcc/ 3.

Pin-Pin 555

Ada dua tipe kemasan timer 555 (ditunjukkan pada gambar 1c). Kemasan bulat disebut kemasan T. Adapun tipe lainnya berupa 8-pin DIP yang sering disebut kemasan 'v' merupakan yang paling banyak digunakan sebagai standar (tipeSE/NE). Timer 555 juga terdapat dalam versi dual dan versi quad. Timer 556 sebagai versi dual 555 dan timer 558 sebagai versi quadnya hadir dalam kemasan 14-pin DIP.

Rangkaian 555 terdiri atas dua buah komparator tegangan (COMP1 dan COMP2), sebuah flip-flop kontrol R-S(reset/set) yang dapat direset dari luar melalui pin 4, sebuah penguat pembalik output (A1), dan sebuah transistordischarge (Q1). Level bias kedua kompartor ditentukan oleh resistor-resistor pembagi tegangan (Ra, Rb, dan Rc) yang terdapat antara Vcc dan ground. Input inverting komparator1 diberi masukan 2/3Vcc dan input noninverting dari komparator2 diberi masukan 1/3Vcc.

Berikut adalah fungsi dari masing-masing pin :

Ground (pin1)

Pin ini merupakan titik referensi untuk seluruh sinyal dan tegangan pada rangkaian 555, baik rangkaian intenal maupun rangkaian eksternalnya.

Trigger (pin2)

Masukan trigger biasanya dijaga pada tegangan lebih dari 1/3Vcc agar output pin3 dari IC555 ’low’. Jika masukan trigger menjadi ’low’ (<1/3Vcc) mengakibatkan output pin3 menjadi ’high’. Otput pin3 akan bertahan ‘high’ selama masukan triggernya ‘low’, tetapi tidak serta merta menjadi ‘low’ ketika pin2 kembali ‘high’.

Output (pin3)

Output pada 555 dapat mengalir arus baik sinking(masuk) maupun sourcing(keluar) hingga 200mA. Tidak seperti IC lain yang biasanya hanya dapat mengalirkan arus source (keluar) yang sangat kecil.

berikut menjelaskan arus sinking maupun source.

a)     Arus masuk (”sinking current”)

 Sebuah beban luar (Rl) dihubungkan antara output 555 dan Vcc.Maka, arus hanya akan mengalir melalui beban tersebut jika output 555 dalam keadaan ‘low’. Pada saat tersebut Rl dgroundkan melalui pin1 sehingga mengalir arus Rs1 dari pin3 ke pin1(ground).

b)     Arus keluar (”source current”)

RL dihubungkan antara pin3 dan ground, maka ketika output pin3 ’high’ maka Rl terhubung dengan Vcc melalui Rs2 dan pin8.

Reset (pin4)

Pin reset ini terhubung dengan input preset dari R-S flip-flop kontrol. Jika pin4 diberi masukan ’low’ output dari 555 akan serta merta menjadi ’low’. Biasanya, jika tidak digunakan pin4 dihubungkan ke Vcc untuk menjaga agar tidak terjadi keadaan ’low’.

Control Voltage (pin5)

Biasanya diberi 2/3Vcc (hasil dari pembagi tegangan). Dengan memberi sumber tegangan eksternal atau dengan menghubungkan sebuah resistor ke ground akan mengubah duty cycle outputnya. Jika pin5 tidak digunakan harus dihubungkan dengan decoupling kapasitor 0,01-0,1mikroFarad.

TreshHold (pin6)

Pin ini terhubung pada input noninverting komparator1 untuk memonitor tegangan kapasitor pada rangkaian RC eksternal. Apabila tegangan pin6 <2/3Vcc, output komparator1 akan ’low’, output flip-flop ’low’(Q-), output pin3 ‘high’. Sebaliknya jika >2/3Vcc output komparator1 akan ‘high’, output Flip-flopnya ‘high’, dan pin3 ‘low’.

Discharge (pin7)

Pin ini terhubung ke kaki kolektor transistor NPN Q1 dan kaki emiter Q1 terhubung ke groud, basis Q1 terhubung dengan Qnot R-S flip-flop. Ketika output 555 ‘high’ maka Qnot ‘low’ menyebabkan resistansi CE sangat besar sehingga Q1 ‘off’. Ketika Qnot’high’ CE resistensinya sangat kecil menyebabkan CE grounded sehingga Q1 ‘on’. Dengan kata lain, pin7 grounded (arus mengalir dari pin7 lewat CE ke pin1)

Vcc(pin8)

Vcc (sumber tegangan dc) dihubungkan antara pin8 dengan pin1 (ground).

Operasi Monostabil

Monostable Multivibrator (MMV) juga disebut one shot, menghasilkan output sebuah pulsa dengan periode tertentu ketika dipicu dengan sebuah pulsa masukan. Output dari oneshot akan seketika menuju ‘high’ mengikuti pulsa pemicunya (trigger) dan akan tetap ‘high’ sesuai dengan periodenya. Ketika periodenya telah habis maka outputnya akan kembali ‘low’. Outpt oneshot akan tetap ‘low’ sampai ada trigger lainnya. IC 555 dapat dioperasikan sebagai MMV dengan menambahkan rangkaian eksternal yang sesuai.

Kedua komparator internal diberi tegangan prasikap dengan level tegangan tertentu oleh pembagi tegangan yang dirangkai seri (Ra,Rb,Rc). Input inverting komparator1 diberi tegangan hingga 2/3Vcc, dan input noninverting komparator2 diberi tegangan Vcc/3. Tegangan tersebutlah yang mengakibatkan beroperasinya 555 baik sebagai monostabil maupun astabil. Rangkaian timing eksternal (R1C1) dihubungkan antara Vcc dan input noninverting komparator1 melalui pin6. Pin7 juga dihubungkan dengan pin6 yang mengakibatkan terhubungnya transistor ke kapasitor C1. Ketika transistor ’on’, resistansi kapasitor sangat rendah sehingga terhubung (short) melalui hubungan CE transistor.

Ketika 555 dihubungkan dengan sumber tegangan, input inverting komparator1 akan mendapat tegangan sebesar 2/3Vcc dan input noninverting komparator2 akan mendapat tegangan sebesar Vcc/3. Hal tersebut menyebabkan R-S flip-flop dalam kondisi reset, sehingga output Qnot-nya ’high’. Oleh karena flip-flop terhubung pada output pin3 melalui sebuah penguat pembalik (A1) maka keluaran 555 ’low’. Pada kondisi tersebut kapasitor mengisi (charging).Qnot dalam kondisi ’high’ menyebabkan transistor Q1 jenuh yang berarti terhubung ke ground melalui kapasitor C1. Maka pada kondisi ini kapasitor melepas muatan (discharge) sehingga Vc=0.

Apabila pin2 dieri masukan trigger, pada saat pulsatrigger bergerak menuju tegangan kurang dari 1/3Vcc seperti yang terlihat pada gambar, maka input noninverting komparator2 lebih positif dari input invertingnya, sehingga output komparator2 akan ’high’. Pada saat itu, fip-flop dalam kondisi set, sehingga keluaran Qnot-nya ‘low’ dan keuaran 555 ‘high’. Karena output Qnot-nya low, berarti transistor dalam kondisi ’off’. Arus mengalir dari Vcc ke ground melalui kapasitor C1. Dengan kata lain, kapasitor kembali mengisi.(gambar). Tegangan kapasitor akan terus naik hingga mencapai 2/3Vcc, di mana pada saat Vc=2/3Vcc keluaran komparator1 menjadi ’high’ dan menyebabkan flip-flop reset dan keluaran 555 kembali ’low’. Keluaran 555 tersebut akan tetap bertahan sampai ada masukan trigger lainnya.

Semua IC timer bergantung pada kapasitor eksternal untuk menentukan interval waktu off-on pulsa outputnya. Kapasitor akan memerlukan waktu tertentu untuk pengisian atau pelepasan muatan melalui resistor. Waktu tersebut dapat dijelaskan dan dihitung dari nilai resistan dan kapasitas yang diberikan. Persamaan periode pulsa untuk 555 tergantung pada waktu yang diperlukan oleh kapasitor pada saat mengisi hingga mencapai tegangan 2/3Vcc yang diberikan oleh konstanta waktu RC. Dengan demikian, jika tegangan kapasitor besarnya e = E(1 - ^(-t/RC)), dapat dihitung waktu yang akan mengaktifkan ambang komparatornya sebagai berikut :

2/3 = 1 - ^(-t/RC) 

-1/3 = -^(-t/RC) 

1/3 = ^(-t/RC) 

ln(1/3) = -t/RC 

-1.0986123 = -t/RC 

t = 1.0986123RC 

t = 1.1RC