Percobaan membuat pengatur motor on-off dengan rangkaian astable multivibrator. Bisa juga pakai IC 555 sih, namun sekali-sekali ingin juga dengan cara lain.
Berikut ini foto rangkaian, batere 4×1.5 volt dan motor DC yang dikendalikan.
Berikut foto close up rangkaiannya di breadboard
Berikut ini beberapa tips & link tentang antarmuka serial RS232.
Berikut ini rangkaian antarmuka serial dari artikel sistem Rangkaian Mikrokontroler ATMega 40 pin Serbaguna
Contoh rangkaian dari http://sodoityourself.com/max232-serial-level-converter/
Datasheet MAX232: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf
Contoh rangkaian dari http://www.coolcircuit.com/circuit/rs232_driver/
Saran saya untuk konektor DB9 menggunakan jenis female. Alasannya:
Berikut ini ilustrasi kabel serial dan USB serial untuk memperjelas.
Berikut ini skema kabel tipe straight through:
Berikut ini foto kabel tipe straight through:
Perbedaan dengan kabel tipe lain dapat dibaca di http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/1EE0DD8AF67922FA86256F720071DECF
Berikut ini USB to Serial dengan konektor DB9 male.
Berikut ini contoh sistem mikroprosesor dengan MAX232 dan konektor DB9 female. Rangkaiannya serupa dengan yang dijelaskan di Rangkaian Mikrokontroler ATMega 40 pin Serbaguna
Jika ingin tegangan serial menggunakan TTL 5 volt ataupun 3,3 volt, dapat menggunakan modul USB to serial dengan chipset FTDI maupun CH340. Contohnya: “Konverter USB Serial FTDI” dan Konverter USB Serial CH340
Referensi:
Berikut ini foto sebuah lamp dimmer yang rusak karena kelebihan beban.
Berikut ini adalah komponen TRIAC pada lamp dimmer tersebut yang pecah karena kelebihan arus.
Komponen TRIAC yang dipakai pada lamp dimmer tersebut adalah BTB04-600L. Menurut datasheetnya, komponen tersebut dapat dialiri arus sampai dengan 4 ampere. Melihat kerusakan pada TRIAC tersebut, nampaknya arus jauh melebihi 4 A.
Referensi
LED (Light Emitting Diode) dapat dinyalakan langsung dari tegangan 220 volt AC tanpa transformator. Berikut ini beberapa cara menyalakan LED dari jala-jala listrik 220 volt. Komponen yang digunakan adalah resistor, kapasitor dan dioda tanpa transformator maupun induktor. Dalam beberapa kasus penggunaan transformator tidak diinginkan untuk mengurangi biaya dan ukuran.
Suatu LED dapat dinyalakan dengan memberikan tegangan maju tertentu serta membatasi arus sesuai dengan arus maksimum LED tersebut. LED kecil untuk tampilan biasanya maksimum dapat diberi arus 25 mA saja. Tegangan maju pada LED berkisar antara 1,8 volt sampai 3 volt tergantung warna LED.
Pada adaptor biasanya tegangan 220 volt dikurangi dengan memakai transformator/trafo. Jika tidak menggunakan trafo, maka tegangan 220 volt dapat diperkecil agar sesuai dengan LED dengan cara menambahkan komponen seri , bisa berupa resistor, kapasitor maupun induktor.
Rangkaian berikut ini menggunakan kapasitor dan resistor untuk mengurangi tegangan dari jala-jala listrik:
Rangkaian LED dari 220 volt AC
Penjelasan:
Sumber: http://www.instructables.com/id/LEDS-on-220V-AC-GRID-7-8-WATTS-ONLY/
Sumber: http://www.electroschematics.com/3623/ac-powered-white-led-lamp/
Penjelasan
Rangkaian berikut ini hanya menggunakan resistor dan dioda:
Sumber: http://www.electro-tech-online.com/threads/using-an-led-with-220v-ac.108222/
Penjelasan
Tegangan maksimum pada D1 ~ D4 kurang lebih 0.6 x 4 = 2.4 volt, cukup untuk melindungi LED dari breakdown voltage.
Rangkaian berikut ini sangat sederhana:
Sumber: http://www.electro-tech-online.com/attachments/dsc01154a-jpg.17698/
R1 dan R2 untuk membatasi arus, D1 untuk penyearah. D2 diperlukan untuk menjamin bahwa tegangan reverse pada D3 (LED) maksimum hanya 0,7 volt. Sebagai catatan, biasanya LED mempunyai tegangan terbalik maksimum yang relatif kecil, sekitar 5 ~ 10 volt; jika diberi tegangan terbalik terlalu besar, maka LED akan rusak.
Sumber: http://www.electro-tech-online.com/attachments/dsc01066-230-volts-leds-jpg.17699/
Rangkaian versi 5 ini nampaknya sama dengan versi 4.
Berikut ini contoh rangkaian dengan kapasitor untuk menurunkan tegangan dan dioda bridge untuk penyearah (sumber: http://www.electro-tech-online.com/threads/convert-220-ac-to-3-6-vdc-for-lighting-led.36652/#post-287759)
Ada situs yang menawarkan berbagai textbook gratis tentang rangkaian elektronika: http://www.allaboutcircuits.com/
Saya belum sempat mengecek detailnya, namun nampaknya menarik:
“This site provides a series of online textbooks covering electricity and electronics. The information provided is great for both students and hobbyists who are looking to expand their knowledge in this field. These textbooks were written by Tony R. Kuphaldt and released under the Design Science License. Interested in contributing to the textbooks? Please click here. “
Berikut ini adalah percobaan menggunakan modul Arduino Uno untuk mengendalikan sebuah LED Matrix 5×7 tipe QDSP-L149.
Pada LED Matrix tersebut nampak masih ‘berbayang’ atau ‘ghosting’ karena programnya masih belum sempurna.
Berikut ini skema pin pada LED Matrix QDSP-L149:
Berikut ini beberapa referensi yang pernah saya pakai untuk belajar / mengajar mengenai EMI/EMC/ESD:
Referensi
Ada beberapa ide cara-cara untuk mengukur ketinggian air di sebuah wadah sebagai berikut
Berikut ini contoh menggunakan pengukuran kapasitansi:
Kapasitansi diukur dengan cara menggunakan kapasitor sebagai rangkaian osilator. Perubahan kapasitansi akan menyebabkan perubahan frekuensi.
Ada juga ide menggunakan sifat kapasitif untuk mengukur keberadaan makhluk hidup yang mengandung air: http://spectrum.ieee.org/geek-life/hands-on/how-to-build-an-electronic-bee-counter
Referensi
Di rumah saya menggunakan sistem penjernihan air yang dibuat sendiri. Detail sistem penjernihan air v1.0 sudah dijelaskan di artikel “Sistem Penjernihan Air di Rumah versi 1“. Untuk memperbaiki kelemahannya saya membuat sistem penjernihan air v2.0 dengan blok diagram sebagai berikut ini:
Perubahan yang dilakukan:
Sumur berkedalaman sekitar 12 meter.
Pompa dari jenis sumur dalam karena pompa sumur dangkal hanya dapat memompa sampai kedalam 8 meter saja.
Pada awalnya menggunakan pompa Sanyo HD255D, namun rusak dan diganti dengan pompa Grundfos
Tangki ini berfungsi menampung air dari sumur. Air ini masih mengandung garam besi dan mangan, sehingga perlu didiamkan sekitar 2 jam agar garam-garam tersebut bereaksi dengan oksigen dan menggumpal, untuk kemudian dapat disaring.
Pompa ini memompa air dari hasil pengendapan ke tangki atas. Air perlu dinaikkan agar dapat dialirkan ke filter.
Tangki ini menyimpan air + lumpur yang siap disaring. Tangki ini diletakkan di menara air.
Filter pasir. Pada awalnya menggunakan pasir aktif, namun pasir aktif ini repot karena setiap beberapa waktu perlu diaktifkan kembali. Akhirnya menggunakan filter pasir biasa.
Tangki penyimpanan air bersih hasil filter. Diletakkan di permukaan tanah ( di bawah)
Memompa air dari tangki 3 ke tangki 4 di atas menara.
Tangki ini berfungsi menyimpan air bersih yang siap dipakai. Ditaruh di menara air sehingga air dapat mengalir ke rumah dengan gravitasi. Kapasitas 1000 liter
Sebagai kelanjutan dari proyek sebelumnya [mencocokkan ukuran komponen] [LED Matrix dan kontrol kualitas], berikut ini hasil perancangan LED matrix untuk keperluan praktikum:
Pada rangkaian ini sudah diberi transistor dan ULN2803 untuk penguat arus serta resistor untuk pembatas arus, jadi seharusnya tampilannya lebih baik dibandingkan jika tidak menggunakan transistor/resistor.
Detail teknis rangkaian transistor dan ULN2803 nampaknya perlu menunggu ada waktu, karena perlu membuat beberapa gambar rangkaian dan perhitungan. Untuk sementara dapat saya katakan bahwa ide rangkaiannya tidak jauh-jauh dari rangkaian antarmuka mikroprosesor sederhana.
Tahap selanjutnya adalah membuat software untuk menampilkan angka/huruf/gambar di LED matrix tersebut.
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
Foto rangkaian lengkap setelah disolder dan ditest adalah sebagai berikut:
Berikut ini adalah penjelasan singkat dari masing-masing bagian rangkaian.
Prosesor
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.
Lebih jauh tentang rangkaian ISP pada AVR dapat dibaca di http://www.kanda.com/avr-isp-circuits.html
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 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 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 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.
Referensi
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 lengkapnya dapat diikuti pada tautan berikut ini:
Dalam membuat sebuah PCB, perlu diperhatikan jarak antar komponen. Setelah layout PCB jadi, perlu juga dipastikan ukurannya dengan mencetak rangkaian dengan ukuran 100% kemudian memastikan semua komponen tidak ada yang terlalu berdekatan atau malah tumpang tindih.
Berikut ini beberapa foto jarak terdekat 2 konektor IDC yang tidak tumpang tindih.
Tentunya kalau semuanya pakai jarak minimal walaupun tidak tumpang tindih namun sulit untuk mencabutnya.
Berikut ini yang terjadi kalau konektor IDC terlalu dekat, sehingga terpaksa sebagian konektor disolder di sisi bawah PCB
Referensi
Secara umum untuk menyalakan LED diperlukan resistor untuk pembatas arus, sehingga arus yang mengalir pada LED tidak melebihi batas maksimal LED tersebut.
Untuk LED matrix, diperlukan resistor untuk pembatas arus, serta transistor untuk penguat arus. Jika tidak meggunakan resistor, mak arus dapat terlalu besar, atau bervariasi tergantung jumlah LED yang menyala. Jika tidak menggunakan transistor, maka arus hanya mengandalkan kekuatan arus dari mikrokontroler yang dipakai, yang rata-rata hanya dapat memberikan 6 mA, padahal supaya menyala terang diperlukan 20 mA ~ 25 mA.
Berikut ini adalah foto dari contoh rangkaian yang tidak menggunakan resistor maupun transistor:
Pada foto tersebut nampak kecerahan LED tidak seragam. Kecerahan LED tergantung dari jumlah LED yang menyala bersamaan pada 1 baris.
Misal pada LED matrix yang kanan, baris teratas relatif redup karena 8 LED menyala semua, sedangkan baris ke-2 dan ke-3 terang karena dalam 1 baris hanya 2 LED yang menyala.
===
Secara umum LED memerlukan resistor untuk mengatur arus yang mengalir di dalamnya.
Berikut ini ada beberapa orang yang melakukan percobaan LED tanpa resistor, dengan berbagai kesimpulan:
