Untuk merakit rangkaian elektronika, diperlukan beberapa alat bantu. Berikut ini beberapa alat bantu yang sering dipakai:
Tang Potong Kabel
Tang potong, untuk memotong kabel
Tang potong kabel biasanya hanya dapat dipakai untuk memotong kabel tembaga atau kabel lain yang lunak. Jangan dipakai untuk memotong kawat besi atau stainless steel yang keras.
Tang potong kabel
Tang Pengupas Kabel
Fungsinya untuk mengupas isolator kabel. Bisa juga pakai cutter/pisau, namun lambat dan kadang konduktor dalamnya ikut terpotong
Berikut ini tang pengupas kabel Sanfix GP2000, sederhana dan murah, cocoknya untuk kabel yang agak besar, namun kurang cocok untuk mengupas kabel yang kecil
Tang pengupas kabel Sanfix GP-2000
Untuk mengupas kabel yang lebih kecil, dapat menggunakan tang pengupas kabel Sanfix GP-3000
Tang pengupas kabel Sanfix GP-3000
Tang pengupas kabel ada juga yang dilengkapi dengan mekanisme pengungkit, sehingga isolator yang telah dikupas dapat otomatis ditarik oleh tang tersebut. Namun tang seperti ini harganya lumayan mahal dan perlu setting yang tepat supaya dapat mengupas kabel dengan baik.
Tang pengupas kabel Goot
Berikut ini tang pengupas Dekko yang juga dilengkapi mekanisme pengungkit untuk menarik isolator sampai lepas.
Tang pengupas kabel merek Dekko
Tang Lancip
Tang lancip dengan ujung kecil sering dipakai untuk membengkokkan kaki komponen sebelum dipasang ke PCB.
Tang lancip
Jangka Sorong
Jangka sorong penting pada proses perancangan PCB, untuk mengukur komponen yang dipakai agar ukurannya sesuai dengan lubang di PCB.
Kapasitas powerbank saat ini dinyatakan dengan satuan mAh (milli ampere hour). Satuan ini sebenarnya kurang tepat karena sebenarnya satuan untuk energi adalah Joule atau bisa juga watt-jam (Wh). Kalau kita perhatikan PLN mengukur energi yang dikirim ke rumah-rumah dengan menggunakan alat kWh meter, satuannya adalah kWh (kilo-watt-jam). Vendor terkemuka seperti TP-Link berani secara eksplisit menjelaskan arti dari angka mAh yang dia cantumkan, namun vendor abal-abal biasanya tidak demikian.
Satuan mAh supaya dapat dinyatakan untuk mengukur energi memerlukan 1 parameter lagi, yaitu volt (tegangan batere). Beberapa pabrikan powerbank secara jujur menyatakan tegangan yang dimaksud adalah 3.7 volt , yang merupakan tegangan pada batere time Lithium ion yang dipakai di dalam powerbank. Namun kebanyakan pabrikan hanya mencantumkan mAh saja, tanpa mencantumkan tegangannya. Berikut ini contoh powerbank yang menyatakan kapasitasnya adalah 24000 mAh.
Kapasitasnya 24000 mAh, katanya
Kalau mau jujur, seharusnya pabrikan menyatakan kapasitas powerbank dengan referensi tegangan 5 volt, bukan 3.7 volt. Namun kalau pakai angka 5 volt, otomatis angka mAh nya akan lebih kecil dibandingkan dengan kalau pakai 3.7 volt.
Cara yang paling fair adalah menggunakan satuan energi untuk menyatakan kapasitas batere, yaitu dengan Joule atau Watt-jam (Wh). Misalkan pada gambar di atas powerbank dengan kapasitas 24000 mAh. Tegangan keluaran powerbank adalah 5 volt. Maka energi yang dapat diberikan oleh powerbank tersebut adalah 24000 mAh x 5 volt = 120000 volt mAh = 120000 mWh = 120 Wh.
Berikut ini contoh batere yang menyatakan secara lugas berapa kapasitas energi di dalamnya.
Batere CS-2 untuk Blackberry 8520, kapasitas 4.3 Wh
Angka yang tercantum:
3.7 volt
1150 mAh
4.3 Wh
Apakah angka tersebut benar? Coba kita hitung.
Rumus energi:
Energi = tegangan x arus x waktu
Energi = 3.7 volt x 1150 mAh = 4255 mVAh = 4.255 Wh
Angka 4.255 hanya beda sekitar 2% dari 4.3, jadi pabrikan ini jujur menyatakan kapasitas baterenya.
Nah, bagaimana kalau misalkan powerbank 24000 mAh dipakai untuk mengisi Blackberry 8520 dengan kapasitas 4.3 Wh?
Misalkan powerbank 24000 mAh dipakai untuk mengisi batere Blackberry 8520, yang baterenya disebutkan sebagai 3,7 volt, kapasitas 1150 mAh, 4,3 Wh. Batere tersebut mampu menyimpan energi sebanyak 4,3 Wh. Tegangan masukan charger Blackberry adalah 5V , sesuai dengan standar tegangan USB.
Kapasitas powerbank dibagi dengan kapasitas batere Blackberry 8520 = 120 Wh / 4,3 Wh = 28x
Dalam kenyataannya, akan ada energi terbuang pada charger, sehingga energi yang dapat dimanfaatkan biasanya hanya 80% ~ 90% saja. Jika faktor efisiensi ini diperhatikan juga, maka perbandingannya adalah sebagai berikut:
12 Wh * 80% / 4,3 Wh = 22,3 x
Jadi dari perhitungan di atas, dapat disimpulkan bahwa powerbank 24000 mAh seharusnya dapat dipakai untuk mengisi ulang Blackberry 8520 sebanyak 22 kali.
3.6 V 16000 mAh -> kapasitas powerbank berdasarkan tegangan batere di dalamnya (3.6 volt = Lithium Ion).
10200 mAh 5.1 V (typ 1 A) (90%) -> kapasitas powerbank berdasarkan tegangan output 5.1 volt dan arus charging 1 A. Biasanya kalau arus charging besar, maka efisiensi berkurang dan outputnya akan lebih rendah dari 10200 mAh.
DC 5.0 V -> tegangan output 5 volt, yaitu tegangan standar USB
2.0A -> arus maksimal pengisian ke port USB
15000 / 16000 mAh 54/57.6 Wh -> kapasitas dalam mAh untuk 3.7 volt, dan kapasitas dalam satuan Wh. Jadi pabrikan ini jujur menyatakan kapasitas powerbanknya dalam Wh.
Coba kita hitung sendiri dengan data yang ada:
Asumsi tegangan 3.6 volt dengan batere 16000 mAh, maka:
Kapasitas Energi = tegangan x arus x waktu =3.6 volt x 16000 mAh = 57.6 Wh
Kapasitas untuk 5.1 volt:
Arus x waktu = kapasitas / tegangan = 57.6 Wh / 5.1 = 11.294 Ah = 11294 mAh. Namun angka ini belum memperhatikan efisiensi 90%
Koreksi kapasitas pada 5.1 volt dengan efisiensi 90%:
Arus x waktu = kapasitas / tegangan * efisiensi = 57.6 Wh / 5.1 * 90% = 10165 mAh. Angka ini dibulatkan ke atas menjadi 10200 mAh. Pembulatan ini masuk akal jika kita asumsikan perhitungan menggunakan 3 angka penting.
Kesimpulan hasil perhitungan: powerbank yang dinyatakan punya 16000 mAh pada 3.6 volt ternyata menjadi “hanya” 10200 mAh pada 5.1 volt dengan efisiensi 90%.
Catatan
#1 Rumus daya adalah : P = V x I,
Dengan
P (power) satuannya adalah watt (W),
V adalah tegangan, satuannya adalah volt (V),
I adalah arus , satuannya adalah ampere (A).
mAh artinya adalah mili ampere hour, mili ampere adalah satuan arus, di mana 1 ampere = 1000 mili ampere.
Daftar perusahaan yang tidak melakukan rekayasa elektronika namun menyediakan layanan khusus untuk mendukung industri elektronika di Indonesia, misalnya pembuatan PCB.
No
Nama Perusahaan / Group
Alamat
Website
Bidang Usaha
Keterangan
1
Multikarya
Jl. Ters. Jakarta No.49/D3 Antapani – Bandung Indonesia
http://www.multikarya.com/
PCB Manufaktur, Casing produk elektronika, pintu otomatis
2
SELC
Jalan Jakarta No 36A Bandung 40272 Indonesia
PCB Manufaktur, komponen
3
Spectra
Jln. A. Yani no.34 Bandung Indonesia
PCB Manufaktur
4
PT Hana Master Jaya
JL. Cibingbin No.99 RT. 03 RW.03 Cimareme Padalarang Bandung, Indonesia
Dalam artikel ini saya mencoba membuat daftar perusahaan/group yang bekerja di bidang rekayasa perangkat elektronika di Indonesia. Perusahaan yang hanya assembling tanpa proses rekayasa tidak saya masukkan. Daftar perusahaan pendukung elektronika dipisahkan di artikel “Perusahaan Pendukung-Elektronika di Indonesia”.
ARM adalah salah satu arsitektur prosesor 32 bit yang banyak dipakai akhir-akhir ini. Prosesor keluarga ARM ini diproduksi oleh berbagai produsen mikroprosesor dengan berbagai kemasan yang berbeda. Di antara sekian banyak model prosesor ARM, setahu saya sampai saat ini hanya ada 1 model saja yang menggunakan kemasan DIP (Dual Inline Package), yaitu tipe LPC1114FN28 dari NXP. Adanya kemasan DIP ini tentu saja memudahkan para hobbiyst yang tidak sanggup menyolder kemasan SMD ataupun yang mau mencoba dulu di breadboard.
ARM Cortex M0 Dengan Kemasan DIP (foto dari http://www.adafruit.com/blog/2012/03/13/32-bit-meet-dip-arm-cortex-m0-in-dip-packages/)
Fitur lengkapnya menurut website NXP adalah sebagai berikut:
ARM Cortex-M0 processor, running at frequencies of up to 50 MHz
ARM Cortex-M0 built-in Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC)
Serial Wire Debug
System tick timer
32 kB on-chip flash programming memory
4 kB SRAM
In-System Programming (ISP) and In-Application Programming (IAP)
22 General Purpose I/O (GPIO) pins with configurable pull-up/-down resistors
High-current output driver (20 mA) on one pin
Programmable WatchDog Timer (WDT)
10-bit ADC with input multiplexing among 5 pins
UART with fractional baud rate generation
One SPI controller with SSP features and FIFO and multi-protocol capabilities
I²C-bus interface supporting full I²C-bus specification and Fast-mode Plus
Integrated PMU (Power Management Unit) to minimize power consumption
Power profiles residing in boot ROM (LPC1100Land LPC1100XL series only)
Unique device serial number for identification
Single 3.3 V power supply (1.8 V to 3.6 V)
Four general purpose counter/timers
Kemasan DIP28 dari NXP, sumber: http://www.nxp.com/documents/outline_drawing/sot117-1_po.pdf
Menurut seorang rekan yang bekerja di pabrik mikroprosesor, industri lebih menyukai kemasan SMD karena (a) lebih kecil dan (b) perlu material plastik lebih sedikit, sehingga dengan kemasan SMD ini diperoleh perangkat yang lebih kecil dan harga yang lebih murah. Bagi orang yang terbiasa menggunakan kemasan DIP seperti yang banyak di ATMega, adanya ARM dengan kemasan DIP ini tentunya membuka peluang mengoprek ARM tanpa perlu belajar menyolder komponen SMD.
Baru-baru ini kawan saya ada kesempatan membongkar power bank yang rusak. Iseng-iseng dilihat baterenya seperti apa, karena menurut promosi benda ini mempunyai kapasitas 5600 mAh. Lumayan besar kan?
Berikut ini foto batere di dalam power bank tersebut:
Rangkaian dalam powerbank
Isinya rupanya ada 2 buah batere masing-masing 2000 mAh 3,7 V. Jika dikalikan maka power bank ini punya kapasitas energi total 2 x 2000 mAh x 3,7 V = 14800 mAhV atau 14800 mWh. (Ampere x volt = watt).
Jika diasumsikan sebagai berikut:
output USB 5V
efisiensi konversi 90%
Maka kemampuan memberi arus pada 5V (untuk USB) adalah sebagai berikut:
14800 mAhV x 90% / 5V = 2664 mAh.
Jadi kesimpulannya power bank ini secara perhitungan hanya dapat memberikan 2664 mAh pada 5V, tidak sesuai dengan yang disebutkan di kardusnya yaitu 5600 mAh. Kebohongan ini sempat juga ditulis oleh Henry S W di artikelnya “Kenali Seluk Beluk Power-bank/
Berikut ini adalah rangkaian mikrokontroler ATMega 40 pin serbaguna. Rangkaian ini dapat dipakai untuk mikrokontroler ATMega 40 pin seperti ATMega8535, ATMega16 dan ATMega32. Rangkaian ini sudah saya coba dengan baik pada ATMega8535 dan ATMega16. Rangkaian lengkap dapat dilihat di file PDF berikut ini: atmega-v2
Layout PCB adalah sebagai berikut
Layout PCB ATMega
Foto rangkaian lengkap setelah disolder dan ditest adalah sebagai berikut:
Foto rangkaian jadi. Klik pada gambar untuk memperbesar
Berikut ini adalah penjelasan singkat dari masing-masing bagian rangkaian.
Prosesor
Rangkaian prosesor. Klik pada gambar untuk memperbesar
Untuk clock menggunakan kristal 16 MHz, yang diberi kapasitor 22 pF. Pemilihan kapasitor ini sesuai dengan datasheet ATMega. Pada pin AVCC diberi induktor dan kapasitor sebagai low pass filter, hal ini juga sesuai dengan anjuran dari datasheet ATmega. Semua port (Port A, Port B, Port C, Port D) dihubungkan ke konektor 10 pin (5×2), sehingga jika nanti ingin menghubungkan periferal lain dapat dilakukan dengan mudah.
Konektor In System Programming (ISP)
Untuk memasukkan program digunakan konektor ISP, sesuai dengan standar STK 200.
Rangkaian In System Programming. Klik pada gambar untuk memperbesar
Rangkaian Reset
Pin reset ATMega adalah active low R6 fungsinya untuk pull up. C4 adalah untuk memberikan delay reset pada waktu rangkaian dinyalakan. R9 gunanya supaya sinyal reset dari S1 tidak akan bertabrakan dengan sinyal reset dari ISP. Bisa saja S1 ditekan (low) sedangkan dari ISP memberikan sinyal high.
Rangkaian reset. Klik pada gambar untuk memperbesar
Rangkaian Indikator dan Kapasitor Decoupling
D1 adalah indikator yang menyala jika power supply aktif. Kapasitor C3 fungsinya adalah sebagai kapasitor decoupling.
Antar Muka Port Serial RS232
Port serial pada ATMega masih dalam level TTL 5V, sedangkan port serial standar adalah menggunakan level RS232, untuk itu diperlukan pengubah level TTL 5V <-> RS232 berupa IC MAX232 atau ekivalennya, seperti ICL232. Sebagai konektor serial menggunakan konektor DB9 female.
Rangkaian antar muka serial. Klik pada gambar untuk memperbesar
Rangkaian Power Supply
Board ini memerlukan input DC sekurangnya 8 volt yang kemudian diregulasi oleh IC 7805 menjadi tegangan 5V yang stabil. Fungsi D2 adalah untuk melindungi LM7805 jika terjadi kesalahan polaritas tegangan masuk.
Rangkaian regulator. Klik pada gambar untuk memperbesar
Rangkaian Driver LED
Port C dihubungkan dengan 8 buah LED melalui IC 74HC245. Sebenarnya Port C dapat langsung menyalakan LED, namun jika demikian maka tegangan pada Port C akan terpengaruh, sehingga tidak dapat dipakai sebagai input/output lain. Dengan penambahan 74HC245, maka tegangan input/output pada Port C relatif tidak terpengaruh. Setiap LED dipasang seri dengan resistor 220 ohm untuk membatasi arus pada masing-masing LED.
Rangkaian LED driver. Klik pada gambar untuk memperbesar
Suatu sistem mikroprosesor/mikrokontroler memerlukan rangkaian antar muka tambahan supaya dapat dihubungkan dengan berbagai periferal. Berikut ini ada rangkaian-rangkaian antar muka praktis yang sederhana untuk board Arduino, namun dapat juga dipakai untuk mikrokontroler lain.
Rangkaian Antar Muka Sederhana
Rangkaian lengkapnya dapat diikuti pada tautan berikut ini:
Untuk memasang konektor DC pada PCB, sebaiknya dipasang di pinggir PCB, supaya memudahkan untuk memasang dan mencabut jack DC tersebut. Kalau ditaruh di tengah tentunya susah atau terhalang oleh komponen lain.
Pada perancangan PCB salah satu tahap akhir yang penting adalah mencocokkan ukuran komponen yang dirancang di software dengan ukuran komponen sesungguhnya. Tekniknya cukup mudah, yaitu dengan mencetak PCB menggunakan printer dengan ukuran 1 banding 1, kemudian komponen asli dicocokkan dengan ukuran komponen yang tercetak di kertas. Teknik ini cukup membantu mengurangi kegagalan PCB gara-gara ukuran komponen tidak tepat.
Berikut ini adalah gambar papan rangkaian LED Matrix yang sedang dicocokkan dengan komponen LED matrix 8×8 sesungguhnya.
