BAB II

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1.
Resistor
Sebuah resistor sering disebut werstan, tahanan atau penghambat, adalah
suatu komponen elektronik yang dapat menghambat gerak lajunya arus listrik.
Resistor disingkat dengan huruf "R" (huruf R besar). Satuan resistor adalah Ohm,
yang menemukan adalah George Ohm (1787-1854), seorang ahli Fisika bangsa
Jerman. Tahanan bagian dalam ini dinamai Konduktansi. Satuan konduktansi
ditulis dengan kebalikan dari Ohm yaitu mho1.
Kemampuan resistor untuk menghambat disebut
juga
resistensi atau
hambatan listrik. Besarnya diekspresikan dalam satuan Ohm. Suatu resistor
dikatakan memiliki hambatan 1 Ohm apabila resistor tersebut menjembatani beda
tegangan sebesar 1 Volt dan arus listrik yang timbul akibat tegangan tersebut
adalah sebesar 1 ampere, atau sama dengan sebanyak 6.241506 × 1018 elektron
1
per detik mengalir menghadap arah yang berlawanan dari arus.
Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan
melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm:
..................................(2.1)
Dimana V adalah beda potensial antara kedua ujung benda penghambat,
I adalah besar arus yang melalui benda penghambat, dan R adalah besarnya
hambatan benda penghambat tersebut.
1
http://www.electroniclab.com/Resistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
4
5
Berdasarkan penggunaanya, resistor dapat dibagi:
1. Resistor Biasa (Tetap Nilainya)
Adalah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang nilainya tidak dapat
Berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin
atau karbon.
Gambar 2.1 Resistor
2. Resistor Berubah (variable)
Adalah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan
menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut. Sehingga nilai resistor
dapat kita tetapkan sesua dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita bagi
menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan Trimpot (Trimmer Potensiometer)
yang biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB).
Gambar 2.2 Potensiometer
Gambar 2.3 Trimpot
3. Resistor NTC dan PTS , NTC (Negative Temperature Coefficient)
Adalah Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas.
Sedangkan PTS (Positife Temperature Coefficient), ialah Resistor yang
nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.
6
Gambar 2.4 NTC Thermistor
4. LDR (Light Dependent Resistor)
Adalah jenis Resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya.
Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya
terang nilainya menjadi semakin kecil.
Gambar 2.5 Simbol LDR
•
Gelang Warna pada Resistor
Pada Resistor biasanya memiliki 4 gelang warna, gelang pertama dan
kedua menunjukkan angka, gelang ketiga adalah faktor kelipatan, sedangkan
gelang ke empat menunjukkan toleransi hambatan. Pertengahan tahun 2006,
perkembangan pada komponen Resistor terjadi pada jumlah gelang warna.
Dengan komposisi: Gelang Pertama (Angka Pertama), Gelang Kedua (Angka
Kedua), Gelang Ketiga (Angka Ketiga), Gelang Keempat (Multiplier) dan Gelang
Kelima (Toleransi).Berikut Gelang warna dimulai dari warna Hitam, Coklat,
Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Ungu (violet), Abu-abu dan Putih Sedangkan
untuk gelang toleransi hambatan adalah: Coklat 1%, Merah 2%, Hijau 0,5%, Biru
7
0,25%, Ungu 0,1%, Emas 5% dan Perak 0%. Kebanyakan gelang toleransi yang
dipakai oleh umum adalah warna Emas, Perak dan Coklat2
Warna
Nilai
faktor
Toleransi
pengali
Hitam
0
1
Coklat
1
10
1%
Merah
2
100
2%
Jingga
3
1.000
Kuning
4
10.000
Hijau
5
100.000
Biru
6
106
Violet
7
107
Abu-abu
8
108
Putih
9
109
Emas
-
0.1
5%
Perak
-
0.01
10%
Tanpa
warna
-
-
20%
Tabel 2.1 Gelang Warna Resistor
2.2.
Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,
pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya.
Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan
arus
inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik
yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
2
http://www.electroniclab.com/Resistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
8
Gambar 2.6 Transistor
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang
dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2
terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia
elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier
(penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan
penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian
digital, transistor digunakan
sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai
sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponenkomponen lainnya
2.2.1. Transistor Bipolar
Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya
menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk
membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah /
lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan
ini dapa
diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama
tersebut.
BJT
(Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis
transistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal
positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal
tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).
9
Gambar 2.7 Simbol Transistor PNP
Gambar 2.8 Simbol Transistor NPN
Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat
menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor.
Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik.
Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada basis biasanya dilambangkan
dengan atau hFE.
biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT3.
2.2.2. Transistor Unipolar
FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu
jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET,
arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit
dengan depletion
zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah
Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini
dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah
ketebalan kanal konduksi tersebut.
Gambar 2.9 JFET Kanal N
Gambar 2.10 JFET Kanal P
FET dibagi menjadi dua keluarga: Junction FET (JFET) dan Insulated
Gate FET (IGFET) atau juga dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (atau
3
http://www.electroniclab.com/Transistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
10
Semiconductor) FET (MOSFET). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam
JFET membentuk sebuah dioda dengan kanal (materi semikonduktor
antara
Source dan Drain). Secara fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi
sebuah versi solid-state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda
antara antara grid dan katode. Dan juga, keduanya (JFET dan tabung vakum)
bekerja di "depletion mode", keduanya memiliki impedansi input tinggi, dan
keduanya menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input.
2.3.
Kapasitor
Kapasitor merupakan sebuah komponen dasar elektronika yang banyak
digunakan pada komponen elektronik karena kapasitor berfungsi untuk
menyimpan
muatan
listrik
secara
sementara
waktu
untuk
kemudian
dilepaskan.Besarnya muatan yang dapat ditampung oleh sebuah kapasitor disebut
dengan Kapasitansi Kapasitor, yang dinyatakan dalam satuan mikro Farad (µF).
Pada dasarnya kapasitor terbagi atas 2 jenis yaitu:
a. Kapasitor Tetap
b. Kapasitor Tidak Tetap
2.3.1. Kapasitor Tetap
Kapasitor tetap adalah kapasitor yang nilai kapasitan penyimpanan muatan
listrik tetap dan tidak dapat berubah-ubah. Kapasitor tetap terbagi menjadi dua :
a. Kapasitor Non-Elektrolit
Kapasitor non-polar adalah kapasitor yang tidak memiliki polaritas
sehingga pemasangan pada rangkaian tidak perlu memperhatikan polaritas pada
kaki-kakinya.Contoh dari kapasitor non-elektrolit antara lain kapasitor yang
terbuat dari bahan keramik dan mika. Pada skema kapasitor non-elektrolit simbol
ditunjukan seperti pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.11 Simbol Kapasitor Non-Elektrolit
11
b. Kapasitor Elektrolit
Kapasitor elektrolit adalah sebuah kapasitor yang memiliki polaritas.
Sehingga untuk pemasangan komponen pada rangkaian harus memperhatikan
polaritas pada kaki-kakinya, antara kutub positif dan kutub negatif.Jika terjadi
kesalahan pemasangan pada rangkaian maka dapat menyebabkan kerusakan pada
komponen lainnya yang terdapat didalam rangkaian tersebut. Salah satu comtoh
kapasitor elektrolit adalah ELCO (Electrilyte Condensator)
Gambar 2.12 Simbol Kapasitor Elektrolit
Pada umumnya nilai kapasitansi dari kapasitor tetap dapat dilihat dari label
permukaannya. Hanya saja ada perbedaan dalam pembacaan nilai dari masingmasing jenis kapasitor. Pada kapasitor elektrolit, untuk mengetahui nilai
kapasitansinya cukup dengan membaca langsung label yang sudah tersedia dan
umumnya disusun dalam satuan mikro Farad (µF) dan dilengkapi dengan batas
tegangan kerjanya.
Ada dua cara untuk membaca nilai kapasitansi yang terdapat pada badan
kapasitor non-elektrolit.Untuk kapasitor non-elektrolit yang pada badannya tertera
tiga angka,cara membacanya sebagai berikut. Angka pertama dan kedua adalah
variabel nilai, sedangkan angka ketiga adalah faktor kali. Adapun satuan yang
digunakan adalah pico Farad (pF).
12
Contoh:
104, maka kapasitansinya = 10 x 104 pF = 100.000 pF
C=10 X 104 Pf = 105Pf
104
Gambar 2.13 Bentuk Fisik Kapasitor Non-Elektrolit
Sedangkan untuk kapasitor non-elektrolit yang pada permukaannya tertera
satu tanda titik (.) dan dua angka, cara membacanya dua angka dibelakang titik
diubah menjadi dua angka dibelakang koma. Adapun satuan yang digunakan
adalah mikro Farad (µF).
Contoh:
.04, maka kapasitansinya = 0,04 µF
.05
c = 0,005 µF
Gambar 2.14 Bentuk Fisik Kapasitor Non-Elektrolit
2.3.2. Kapasitor Tidak Tetap
Kapasitor tidak tetap adalah kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat
diubah-ubah. Contoh dari kapasitor tidak tetap antara lain Trimmer dan Varco
(Variable Condensator).
Gambar 2.15 Simbol Varco
13
Gambar 2.16 Simbol Trimmer
2.4.
Dioda
Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu
arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N.
Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah
tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P
menuju sisi N.
Gambar 2.17 Simbol dan struktur dioda
Gambar 2.17 menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang
disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan
elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole
yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektronelektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti
kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari
sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau
elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena
ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau menggunakan
terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.
14
Gambar 2.18 Dioda dengan Bias Maju
Jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif
(reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari
sisi P.
Gambar 2.19 Dioda dengan Bias Negatif
Maka tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N
maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah
kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan
menghalangi terjadinya arus.
Dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan bias
maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0
volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi konduksi.
Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda
yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt. Kirakira 0.2 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium4.
4
http://www.electroniclab.com/Transistor penulis Aswan Hamonangan,Jakarta, 12/4/2008 13.00 WIB
15
Gambar 2. 20 Grafik Arus Dioda
Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun
memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi
breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk
di lapisan deplesi.
2.4.1. Dioda Cahaya
Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting
diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik
yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk
elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor
yang dipakai, dan bisa juga dekat ultraviolet, tampak, atau inframerah.
Gambar 2.21 Simbol LED
Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah
dioda normal, dia terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh,
atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang
disebut p-n junction. Pembawa-muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction
dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang,
16
dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk
photon.
Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan oleh karena itu
warnanya, tergantung dari energi bandgap dari bahan yang membentuk pn
junction. Sebuah dioda normal, biasanya terbuat dari silikon atau germanium,
memancarkan cahaya tampak dekat-inframerah, tetapi bahan yang digunakan
untuk sebuah LED memiliki energi bandgap antara cahaya dekat-inframerah,
tampak, dan dekat-ultraungu.
2.4.2. Dioda Zener
Sebuah dioda biasanya dianggap sebagai alat yang menyalurkan listrik ke
satu arah, namun Dioda Zener dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat
mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas
"tegangan rusak" (breakdown voltage) atau "tegangan Zener".
Gambar 2.22 Simbol Dioda Zener
Sebuah dioda Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan dioda biasa,
kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tengangan rusak yang jauh
dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah dioda Zener memiliki p-n junction
yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel)
dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi material tipe-n. Sebuah
dioda zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku rusak yang terkontrol
dan akan melewatkan arus listrik untuk menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada
tegangan zener. Sebagai contoh, sebuah diode zener 3.2 Volt akan menunjukan
17
tegangan jatuh pada 3.2 Volt jika diberi catu-balik. Namun, karena arusnya tidak
terbatasi, sehingga dioda zener biasanya digunakan untuk membangkitkan
tegangan referensi, atau untuk menstabilisasi tegangan untuk aplikasi-aplikasi arus
kecil.
2.5.
Sinar Infra Merah
Sedikit diluar batas spektrum merah masih terdapat cahaya yang tidak
tampak oleh mata manusia, tetapi mempunyai efek panas yang besar. Bagian
spektum yang tak nampak ini disebut sinar infra merah. Efek panas cahaya
terbesar terdapat pada sinar inframerah. Infra merah banyak digunakan pada
komunikasi jarak dekat, contoh paling umum pemakaian Infra merah adalah
remote control (untuk televisi). Gelombang Infra merah mudah dibuat, harganya
murah, lebih bersifat directional, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap,
memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterferensi oleh cahaya matahari.
Pengirim dan penerima IR menggunakan Light Emitting Diode (LED) dan Photo
Sensitive Diode (PSD). WLAN menggunakan Infra merah sebagai media
transmisi karena IR dapat menawarkan data rate tinggi (100-an Mbps), konsumsi
dayanya kecil dan harganya murah. WLAN dengan Infra merah memiliki tiga
macam teknik, yaitu Directed Beam IR (DBIR), Diffused IR (DFIR) dan Quasi
Diffused IR (QDIR).
•
Gelombang Infra Merah
Gelombang infra merah merupakan gelombang elektromgnetik. Daerah
spektrum gelombang elektromagnetik mencangkup dari gelombang radio hingga
sinar kosmis.
Pada prinsipnya sifat-sifat gelombang infra merah tidak jauh dengan
cahaya tampak antara lain, antara lain.
1. Memancarkan cahaya yang merupakan garis lurus.
2. Dapat menembus benda bening.
3. Dapat dipantulkan.
18
Gelombang infra merah tidak dapat dilihat oleh mata sehingga alat
penyampaian informasi yang tepat untuk tujuan rahasia, hal ini karena manusia
normal hanya dapat melihat pada panjang gelombang 400 nm sampai dengan 750
nm sedangkan infra merah terletak pada panjang gelombang 750 nm sampai
250000 nm
2.6.
Kristal
Kristal adalah sebuah osilator pembangkit clock, sedangkan clock sendiri
adalah
sinyal
kotak
(MicroProcessingUnit),
yang
sinyal
diperlukan
clock
untuk
bagaikan
menjalankan
sinyal
komando
MPU
untuk
menyelaraskan seluruh proses didalam sistem MPU.
Makin besar frekuensi clock , makin cepat pula MPU bekerja, akan tetapi
dalam mengeksekusi suatu perintah, biasanya MPU memerlukan beberapa siklus
clock, yang tiap MPU berbeda meskipun clocknya sama5.
Gambar 2.23 Simbol Kristal
2.7.
Regulator Tegangan (IC 7805T)
Integrated Circuit (IC) merupakan semikonduktor yang didalamnya dapat
memuat ratusan atau ribuan komponen dasar elektronik. Komponen-komponen
yang ada dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi yang bekerja untuk
keperluan tertentu. Setiap jenis IC didesain untuk keperluan khusus sehingga pada
rangakaian IC tersebut memiliki rangkaian internal yang beragam.
Regulator tegangan ( IC 7804T) digunakan untuk menghasilkan tegangan
yang konstan sebesar 5 volt dengan arus maksimum 1,5 ampere.
5
Satyoadi,Melani, Elektronika Digital,Penerbit Andi,Yogyakarta,2003
19
Regulator tegangan dapat memiliki perlindungan terhadap sirkuit pendek
serta peredam panas yang melindungi IC dari panas yang berlebihan. Pada gambar
2.22 (a) merupakan Diagram Blok Regulator Tegangan (IC 7805T)6
Gambar 2.24 Diagram Blok Regulator Tegangan (IC 7805T)
Regulator tegangan ditempatkan diantara dua buah resistor yang berguna
sebagai filter tegangan yang melewati regulator tegangan.
Gambar 2.25 Bentuk Fisik Regulator (IC 7805T)
6
http://www.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/L/7/8/0/L.7805.shtml, 3/02/2008
20
2.8.
Timer ( IC NE 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 SE555 yang bekerja pada -55°C s.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.
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.
Gambar 2.26 Konfigurasi Pin Timer (IC NE 555)
21
Fungsi Pin Pada Timer ( IC NE 555 )
1. Ground (pin1)
Pin ini merupakan titik referensi untuk seluruh sinyal dan tegangan pada
rangkaian 555, baik rangkaian intenal maupun rangkaian eksternalnya.
2. Trigger (pin2)
Masukan trigger biasanya dijaga pada tegangan lebih dari 1/3Vcc agar
output pin3 dari IC 555 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 .
3. 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.
22
4. Reset (pin4)
Pin reset ini terhubung dengan input preset dari R-S flip-flop kontrol. Jika
pin 4 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 .
5. 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 0,010,1mikroFarad.
6. 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 .
7. 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)
8. Vcc(pin 8)
23
Vcc (sumber tegangan dc) dihubungkan antara pin8 dengan pin1
(ground).
2.9.
Mikrokontroller AT89C51
Mikrokontroler AT89C51 merupakan mikrokontroller 8-bit dengan 4 KB
memori In-System Programmable Flash (ISP Flash), konsumsi daya yang rendah
dan memiliki performa yang tinggi.. Mikrokontroler berteknologi memori nonvolatile kerapatan tingi dari Atmel ini kompatibel dengan mikrokontroler standar
industri MCS-51 baik pin kaki IC maupun set instruksinya serta harganya yang
cukup murah.
Flash pada chipnya memungkinakan memori program untuk diprogram
ulang dalam sistem atau dengan pemrograman memori konvensional. Dengan
memadukan 8-bit CPU versatile dengan flash yang dapat deprogram dalam sistem
pada suatu chip monolitik dapat dihasilkan sebuah mikrokontroller Atmel
AT89C51 yang kuat dan menyediakan fleksibilitas yang tinggi serta solusi biaya
yang efektif untuk berbagai macam aplikasi control ambedded7.
2.9.1
Fitur-fitur Pada Mikrokontroller AT89C51
Mikrokontroller AT89C51 ( 40 pin) sudah ada memori flash didalamnya
sehingga sangat praktis digunakan untuk bereksperimen. Beberapa kemampuan
(fitur) mikrokontroller AT89C51 adalah sebagai berikut :
•
Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 sebelumnya
•
8 KBytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan
kemampuan 100 kali baca/tulis
7
•
Tegangan kerja 4-5.0V
•
Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
•
256x8 bit RAM internal
•
32 jalur I/0 dapat diprogram
•
3 buah 16 bit Timer/Counter
Sudjadi, Teori dan Aplikasi Mikrokontroller AT89C51, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta, 2005.
24
•
8 sumber interrupt
•
Saluran full dupleks serial UART
•
Watchdog timer
•
Dual data pointer
•
Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)
2.9.2 Pin-pin Mikrokontroler AT89C51
Gambar 2.27 Pin-pin Mikrokontroler AT89C51.
2.9.3 Fungsi Pin Pada Mikrikontroller AT89C51
Moikrontroller AT89C51 memiliki pin sebanyak 40 pin. Fungsi pin-pin itu adalah
sebagai berikut :
a. Pin 1 – 8
: P1.0– P1.7, port I/O dua arah 8 bit dengan internal pull-up
b. Pin 9
: Reset
c. Pin 10 – 17
: P3.0 – P3.7, port I/O 8 bit dua arah, selain itu port 3
juga memiliki alternative fungsi sebagai :
§
RXD (Pin 10) port komunikasi input serial
§
TXD (Pin 11) port komunikasi output serial
§
INT 0 ( Pin 12) saluran interupsi external 0
25
§
INT 1 (Pin 13) saluran interupsi external 1
§
T0 (Pin 14) input timer 0
§
T1 (Pin 15) input timer 1
§
WR (Pin 16) berfungasi sebagai sinyal kendali tulis, saat prosesor akan
menulis data ke memori I/O luar
§
RD (Pin 17) berfungasi sebagai sinyal kendali baca, saat prosesor akan
membaca data dari ke memori I/O luar
d. Pin 18
: X2, input untuk rangkaian osilator internal, koneksi
QuartzCrystal atau tidak dikoneksikan apabila digunakan
eksternal osilator
e. Pin 19
: X1, input untuk rangkaian osilator internal. Sumber
osilator eksternal atau Quartz Crystal dapat digunakan
f. Pin 20
: GND, input catu daya 0 Volt DC
g. Pin 29
: PSEN (Program Store Enable), Sinyal pengontrol yang
berfungsi untuk membaca program dari memori eksternal
h. Pin 30
: ALE (Address Latch Enable), berfungsi menahan
sementara alamat byte rendah pada proses pengalamatan
ke memori eksternal
i. Pin 31
: EA, pin untuk pilihan program menggunakan program
internal atau eksternal. Bila “0”, maka digunakan
program eksternal
j. Pin 32-39
: P0.0 – P0.7, port I/O 8 bit dua arah dan dapat berfungsi
sebagai
data
bus
alamat
bila
mikrokontroller
menggunakan memori luar ( eksternal )
k. Pin 40
2.9.4
: Vcc, input catu daya +5 Volt DC
Mode Pemrograman AT89C51
Mode pemrograman pada AT89C51, dimana masing-masing kombinasi
P2.6, P2.7, P3.6 dan P3.7 menentukan masing-masing mode, yaitu:
a.
Write
26
Berarti menulis kode yang diinputkan ke P0 ke memori lokasi yang
diinputkan pada P1+ P2
b.
Read
Berarti membaca kode dari P0 dilokasi memori yang diinputkan pada P1 + P2
c.
Lock bit 1, Lock bit 2 dan Lock bit 3
Berarti memprogram masing-masing lock bit. Fungsi lock bit adalah
membuat
program tidak dapat dibaca
d. Erase
Menghapus isi flash memori secara keseluruhan. Flash hanya dapat diisi
kembali setelah dihapus dan cara penghapusannya secara keseluruhan tidak
dapat secara individu per lokasi memori
e. Read Signature
Membaca identifikasi dari IC, masing-masing IC memiliki ID yang berbeda
tergantung jenis, proses pabrikasi dan tegangan pemrograman.