Uploaded by Samudra

47723527-Laporan-Praktikum-Timer-555

advertisement
Laporan Praktikum Timer
Timer 2 detik, 5 detik dan 10 detik Menggunakan IC NE 555
27 Januari 2011
POLITEKNIK SURABAYA
By : Narantaka Aris Tantra / Teknik Komputer / 2009 30 2005
ABSTRAK
IC 555 ini sudah dikenal dan masih populer sampai saat ini sejak puluhan tahun yang lalu. Tepatnya IC 555
pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971. IC timer 555 memberi solusi praktis dan
relatif murah untuk berbagai aplikasi elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua
aplikasinya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Jeroan utama
komponen ini terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.

 Tujuan Praktikum 
1. Mahasiswa dapat menyusun rangkaian Timer dengan IC NE 555
2. Mahasiswa dapat memahami cara kerja rangkaian Timer dengan IC NE 555
3. Mahasiswa dapat menguji rangkaian Timer dengan IC NE 555

 Alat – alat 
1. PCB Lubang untuk IC 1 pcs
2. Soket IC 8 pin 1 pcs
3. IC NE 555 1 pcs
4. Switch toggle 6 pin 3 pcs
5. Switch toggle 3 pin 1 pcs
6. Adaptor 12 Volt 1 buah
7. Resistor 220 1 pcs
8. Resistor 68K 1 pcs
9. Resistor 33K 1 pcs
10. Resistor 6800 2 pcs
11. Trimport (Potensio Multiturn) 10K 3 pcs
12. Elco 100 F/35V
13. Kapasitor Nonpolar 10nF
14. LED 1 pcs
15. Kabel tunggal + 2 meter
16. Tang Potong
17. Timah dan Solder
Page|2
Teori
IC timer 555 ini sudah lama dikenal dan masih populer sampai saat ini sejak puluhan tahun
yang lalu. Tepatnya IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971. IC
timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi elektronik yang
berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua aplikasinya yang paling populer adalah
rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Jeroan utama komponen ini terdiri dari
komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.
Gambar 1 : IC Timer 555
Dari dulu hingga sekarang, prinsip kerja komponen jenis ini tidak berubah namun masingmasing pabrikan membuatnya dengan desain IC dan teknologi yang berbeda-beda. Hampir semua
pabrikan membuat komponen jenis ini, walaupun dengan nama yang berbeda-beda. Misalnya
National Semiconductor menyebutnya dengan LM555, Philips dan Texas Instrument
menamakannya SE/NE555. Motorola / ON-Semi mendesainnya dengan transistor CMOS sehingga
komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya MC1455. Philips dan Maxim membuat versi
CMOS-nya dengan nama ICM7555. Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin
diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya (functional and pin-to-pin compatible).
Hanya saja ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda misalnya konsumsi daya, frekuensi
maksimum dan sebagainya. Spesifikasi lebih detail biasanya dicantumkan pada datasheet masingmasing pabrikan. Dulu pertama kali casing dibuat dengan 8 pin T-package (tabular dari kaleng mirip
transistor), namun sekarang lebih umum dengan kemasan IC DIP 8 pin.
Rangkaian Monostable
IC ini didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit komponen luar untuk
bekerja. Diantaranya yang utama adalah resistor dan kapasitor luar (eksternal). IC ini memang
bekerja dengan memanfaatkan prinsip pengisian (charging) dan pengosongan (discharging) dari
kapasitor melalui resistor luar tersebut. Untuk menjelaskan prinsip kerjanya, coba perhatikan
diagram gambar IC 555 dengan resistor dan kapasitor luar berikut ini. Rangkaian ini tidak lain
adalah sebuah rangkaian pewaktu (timer) monostable. Prinsipnya rangkaian ini akan menghasilkan
pulsa tunggal dengan lama tertentu pada keluaran pin 3, jika pin 2 dari komponen ini dipicu.
Perhatikan di dalam IC ini ada dua komparator yaitu Comp A dan Comp B. Perhatikan juga di dalam
IC ini ada 3 resistor internal R yang besarnya sama. Dengan susunan seri yang demikian terhadap
VCC dan GND, rangkaian resistor internal ini merupakan pembagi tegangan. Susunan ini
memberikan tegangan referensi yang masing-masing besarnya 2/3 VCC pada input negatif
komparator A dan 1/3 VCC pada input positif komparator B.
Page|3
Gambar 2 : Rangkaian pewaktu monostable
Pada keadaan tanpa input, keluaran pin 3 adalah 0 (ground atau normally low). Transistor
Q1 yang ada di dalam IC ini selalu ON dan mencegah kapasitor eksternal C dari proses pengisisian
(charging). Ketika ada sinyal trigger dari 1 ke 0 (VCC to GND) yang diumpankan ke pin 2 dan lebih
kecil dari 1/3 VCC, maka serta merta komparator B men-set keluaran flip-flop. Ini pada gilirannya
memicu transistor Q1 menjadi OFF. Jika transistor Q1 OFF akan membuka jalan bagi resistor
eksternal R untuk mulai mengisi kapasitor C (charging). Pada saat yang sama output dari pin 3
menjadi high (VCC), dan terus high sampai satu saat tertentu yang diinginkan. Sebut saja lamanya
adalah t detik, yaitu waktu yang diperlukan untuk mengisi kapasitor C mencapai tegangan 2/3 VCC.
Tegangan C ini disambungkan ke pin 6 yang tidak lain merupakan input positif comp A. Maka jika
tegangan 2/3 VCC ini tercapai, komparator A akan men-reset flip-flop dan serta merta transistor
internal Q1 menjadi ON kembali. Pada saat yang sama keluaran pin 3 dari IC 555 tersebut kembali
menjadi 0 (GND).
Berapa lama pulsa yang dihasilkan amat tergantung dari nilai resitor dan kapasitor eksternal
yang pasangkan. Dari rumus ekponensial pengisian kapasitor diketahui bahwa :
Vt = VCC(1- e-t/RC) ….. (1)
Vt adalah tegangan pada saat waktu t. Jika t adalah waktu eksponensial yang diperlukan untuk
mengisi kapasitor sampai Vt = 2/3 VCC, maka rumus (1) dapat disubstitusi dengan nilai ini
menjadi : 2/3
= 1-e-t/RC 1/3
= e-t/RC
ln(1/3) = -t/RC dan seterusnya dapat diperoleh
t = (1.0986123)RC yang dibulatkan menjadi
t = 1.1 RC
Page|4
Inilah rumusan untuk mengitung lamanya keluaran pulsa tunggal yang dapat dihasilkan dengan
rangkaian monostable dari IC 555.
Rangkaian Astable
Sedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan mengubah
susunan resistor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut. Ada dua buah resistor Ra
dan Rb serta satu kapasitor eksternal C yang diperlukan. Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar
memicu dirinya sendiri berulang-ulang sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi
pada keluarannya. Pada saat power supply rangkaian ini di hidupkan, kapasitor C mulai terisi
melalui resistor Ra dan Rb sampai mencapai tegangan 2/3 VCC. Pada saat tegangan ini tercapai,
dapat dimengerti komparator A dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop dan seterusnya
membuat transistor Q1 ON. Ketika transisor ON, resitor Rb seolah dihubung singkat ke ground
sehingga kapasitor C membuang muatannya (discharging) melalui resistor Rb. Pada saat ini
keluaran pin 3 menjadi 0 (GND). Ketika discharging, tegangan pada pin 2 terus turun sampai
mencapai 1/3 VCC. Ketika tegangan ini tercapai, bisa dipahami giliran komparator B yang bekerja
dan kembali memicu transistor Q1 menjadi OFF. Ini menyebabkan keluaran pin 3 kembali menjadi
high (VCC). Demikian seterusnya berulang-ulang sehingga terbentuk sinyal osilasi pada keluaran
pin3. Terlihat di sini sinyal pemicu (trigger) kedua komparator tersebut bekerja bergantian pada
tegangan antara 1/3 VCC dan 2/3 VCC. Inilah batasan untuk mengetahui lebar pulsa dan periode
osilasi yang dihasilkan. Misal diasumsikan t1 adalah waktu proses pengisian kapasitor yang di isi
melalui resistor Ra dan Rb dari 1/3 VCC sampai 2/3 VCC. Diasumsikan juga t2 adalah waktu
discharging kapasitor melalui resistor Rb dari tegangan 2/3 VCC menjadi 1/3 VCC. Dengan
perhitungan eksponensial dengan batasan 1/3 VCC dan 2/3 VCC maka dapat diperoleh :
t1 = ln(2) (Ra+Rb)C = 0.693
(Ra+Rb)C dan
t2 = ln(2) RbC = 0.693 RbC
Gambar 3 : Rangkaian osilator astable
Page|5
Periode osilator adalah dapat diketahui dengan menghitung T = t1 + t2. Persentasi duty
cycle dari sinyal osilasi yang dihasilkan dihitung dari rumus t1/T. Jadi jika diinginkan duty cycle
osilator sebesar (mendekati) 50%, maka dapat digunakan resistor Ra yang relatif jauh lebih kecil
dari resistor Rb.
Satu hal yang menarik dari komponen IC 555, baik timer aplikasi rangkaian monostable maupun
frekuensi osilasi dari rangkaian astable tidak tergantung dari berapa nilai tegangan kerja VCC yang
diberikan. Tegangan kerja IC 555 bisa bervariasi antara 5 sampai 15 Vdc. Tingkat keakuratan waktu
(timing) yang dihasilkan tergantung dari nilai dan toleransi dari resistor dan kapasitor eksternal yang
digunakan. Untuk rangkaian yang tergolong time critical, biasanya digunakan kapasitor dan resistor yang
presisi dengan toleransi yang kecil. Pada banyak nota aplikasi, biasanya juga ditambahkan kapasitor 10
nF pada pin 5 ke ground untuk menjamin kestabilan tegangan referensi 2/3 VCC. Banyak aplikasi lain
yang bisa dibuat dngan IC 555, salah satu aplikasi yang populer lainnya adalah rangkaian PWM (Pulse
Width Modulation). Rangkaian PWM mudah direalisasikan dengan sedikit mengubah fungsi dari
rangkaian pewaktu monostable. Yaitu dengan memicu pin trigger (pin 2) secara kontiniu sesuai dengan
perioda clock yang diinginkan, sedangkan lebar pulsa dapat diatur dengan memberikan tegangan
variabel pada pin control voltage (pin5). Di pasaran banyak juga jumpai dua timer 555 yang dikemas
didalam satu IC misalnya IC LM556 atau MC1456
Keterangan tiap pin IC:
Pin
Nama
1
GND
2
TRIG OUT
3
OUT
4
RESET
5
6
7
8
CTRL
THR
DIS
V+, VCC
Kegunaan
Ground, level rendah (0 V)
Pemicu masukan dari luar lebih kecil dari 1/3 VCC.
Output 0,5 V dibawah +VCC atau 0,1 V diatas GND.
Reset atau untuk menolak masukan pemicu (dihubungkan GND jika
digunakan jika tidak, dihubungkan ke +VCC).
"Control" pengendali tegangan internal (2/3 VCC).
Ambang.
Discharge atau tempat pengosongan kapasitor.
Tegangan sumber biasanya antara 3 sampai 15 V.
Sumber : http://www.electroniclab.com/IC Timer 555
http://en.wikipedia.org/wiki/555%timer%IC
Page|6
Data
Langkah – langkah praktikum :
Menentukan nilai Resistor dan Capasitor
Pada praktikum kali ini mengunakan rangkaian Astable. Sehingga rumus yang digunakan
adalah :
 Rumus waktu On : LN(2)(Ra+Rb)C
 Rumus waktu Off : LN(2)RbC
Jika diketahui T = 10, T = 5, dan T = 2 ; sedangkan T adalah waktu On + waktu
Off Sehingga Rumus T.On + T.Off = [LN(2)(Ra+Rb)C] + [LN(2)RbC]
Jika disederhanakan menjadi = LN(2)(Ra+2Rb)C
Ditentukan Rb = 68K Rb = 33K Rb = 6800 + 6800 dan C = 100 F/25V Jika
menggunakan rumus diatas maka Rumus Ra = ((T/(LN(2)C)) – (2Rb))
Sehingga Nilai Ra = 8269 Ra = 6134 dan Ra = 1654 Karena resistor ukuran ini tak ada di
pasaran maka sebagai gantinya menggunakan potensio multiturn 10K yang di set seukuran
Ra tadi.
Catatan : LN(2) = 0.693
pada pin IC nomor 5 dipasang kapasitor 10nF
  Merangkai komponen – komponen 
Dari hasil perhitungan diatas kemudian didapatkan komponen – komponen yang
dibutuhkan dan kemudian dirangkai seperti berikut ini : 
Gambar 4 : Rangkaian Timer 10, 5, dan 2 detik
Pengujian dengan melakukan pengamatan terhadap Output IC NE555
Hasil pengamatan pada Output IC NE555 (pin nomor 3 diwakili oleh indikator berupa LED)
T (waktu)
Pengamatan 1
Pengamatan 2
Pengamatan 3
Kesalahan (%)
10 detik
9.85
9.89
9.78
1.60
5 detik
4.89
4.98
4.96
1.13
2 detik
1.98
2.01
1.95
1.00
Page|7
Analisis Data
Cara menjalankan rangkaian ini yaitu dengan mengubah posisi saklar On atau Off, saklar A
untuk timer 10 detik, B untuk timer 5 detik, C untuk 2 detik, dan R untuk Reset. Perlu diingat jika
mengkondisikan On salah satu diantara 3 saklar A, B, atau C yang selainnya harus dalam kondisi Off
dan sebelum berganti posisi saklar A, B, dan C saklar R harus dalam kondisi terhubung dengan GND
dan jika ingin menjalankan rangkaian, kondisikan saklar R terhubung dengan VCC.
Output dari rangkaian ini sangat ditentukan oleh besarnya Elco (C) dan besarnya
hambatannya (Ra dan Rb).
Selain itu, dari data yang diperoleh terdapat error (kesalahan). Kesalahan ini bisa
disebabkan oleh hambatan (Ra dan Rb) yang tidak presisi, kabel penghubung dan saklar terdapat
hambatan, kecepatan jari menekan tombol stopwatch.
Kesimpulan
Rangkaian dengan IC NE555 memiliki berbagai fungsi, yang salah satunya sebagai Timer.
Rangkaian timer dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari – hari. Misalnya, kita ingin
menghidupkan lampu rumah kita secara otomatis 10 jam dalam sehari juga bisa menggunakan
rangkaian ini.
Lampiran – lampiran
Foto hasil praktikum
Page|8
Download
Random flashcards
Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

sport and healty

2 Cards Nova Aulia Rahman

Nomor Rekening Asli Agen De Nature Indonesia

2 Cards denaturerumahsehat

Create flashcards