RANGKAIAN TRAFFIC LIGHTS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

    2.1 Alat

    2.2 Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

    4.1 Prosedur Percobaan

    4.2 Rangkaian Simulasi

    4.3 Video Simulasi

5. Download File

1. Tujuan [Kembali]

1. Mengetahui Rangkaian lampu lalu lintas
2. Mengetahui prinsip kerja rangkaian lampu lalu lintas

2. Alat dan Bahan [Kembali]

• Resistor 10K 0hm = 2pcs

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya.

    

Spesifikasi :

                               

                                    

• Capacitor 47uF = 1 Pcs

Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama halnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.

• LED

                

         

LED merah =  2 pcs

LED Kuning =  2 pcs

LED Hijau =  2 pcs           

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. 

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

• IC timer NE 555 = 1 pcs

IC Timer atau IC Pewaktu adalah jenis IC yang digunakan untuk berbagai Rangkaian Elektronika yang memerlukan fungsi Pewaktu dan multivibrator didalamnya. Beberapa rangkaian yang memerlukan IC Timer diantaranya seperti Waveform Generator, Frequency Meter, Jam Digital, Counter dan lain sebagainya. IC Timer atau IC Pewaktu yang paling populer saat ini adalah IC 555 yang dikembangkan oleh Hans R. Camenzind yang bekerja untuk Signetic Corporation pada tahun 1970-an. Pada dasarnya, IC Timer 555 merupakan IC Monolitik pewaktu yang menghasilkan Osilasi (Oscilation) dan Waktu Penundaan (Delay Time) dengan keakuratan dan kestabilan tinggi.

Spesifikasi IC 555

• Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
• Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
• Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
• Maksimum output Arus : 200 mA
• Daya : 600 mW
• Suhu kerja antara : 0 to 70 °C

PIN OUT

1. GND : Ground
2. Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja
3. Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led
4. Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND
5. Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC
6. Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan
7. Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan
8. VCC : tegangan masukan antara 3 Vdc sampai 15 Vdc.

• IC 7473 (JKFF) = 2 pcs
• IC  7474 (DFF) = 1 pcs
• IC 7408 (AND) = 2 pcs
• IC 7404 (NOT) = 1 pcs
•  IC 7402 (NOR) = 1 pcs

Jika IC pada daftar tidak tersedia di pasaran, bisa digantikan dengan IC yang ekuivalent. Misalkan mengganti IC 74xx menjadi 40xx.

3. Dasar Teori [Kembali]

Komponen yang dibutuhkan:

• Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm: 

 

V = I R

 

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. 

resistor

1.    Resistor 4 gelang warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2.    Resistor 5 gelang warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3.    Resistor 6 gelang warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai toleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

 

• LED
• 
  
  
  
  

LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator atau lampu indikator

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor.

Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. Terminal anoda adalah kaki yang lebih panjang sedangkan tterminal katoda memiliki kaki lebih pendek. Masing-masing  warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya.

• traffic light 

Lampu lalu lintas berfungsi untuk mengatur kelancaran dan ketertiban lalu lintas kendaraaan bermotor. Lampu lalu lintas tersebut harus dapat beroperasi secara terus menerus dan sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan oleh keadaan lalu lintas setempat.

• IC timer NE 555 

IC Timer atau IC Pewaktu adalah jenis IC yang digunakan untuk berbagai Rangkaian Elektronika yang memerlukan fungsi Pewaktu dan multivibrator didalamnya.  IC Timer 555 yang umum digunakan adalah IC Timer 555 yang berbentuk DIP (Dual Inline Package) dengan 8 kaki terminalnya.

Berikut ini adalah susunan dan konfigurasi Kaki IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki.

• Kaki 1 (GND) : Terminal Ground atau Terminal Negatif sumber tegangan DC.
• Kaki 2 (TRIG) : Terminal Trigger (Pemicu), digunakan untuk memicu Output menjadi “High”, kondisi High akan terjadi apabila level tegangan pada kaki Trigger ini berubah dari High menuju ke <1/3Vcc (Lebih kecil dari 1/3Vcc).
• Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran) yang memiliki 2 keadaan yaitu “Tinggi/HIgh” dan “Rendah/Low”.
• Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset. Apabila kaki 4 digroundkan, Output IC akan menjadi rendah dan menyebabkan perangkat ini menjadi OFF. Oleh karena itu, untuk memastikan IC dalam kondisi ON, Kaki 4 biasanya diberikan sinyal “High”.
• Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan), memberikan akses terhadap pembagi tegangan internal. Secara default, tegangan yang ditentukan adalah 2/3 Vcc.
• Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold, digunakan untuk membuat Output menjadi “Low”. Kondisi “Low” pada Output ini akan terjadi apabila Kaki 6 atau Kaki Threshold ini berubah dari Low menuju > 1/3Vcc (lebih besar dari 1/3Vcc).
• Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge. Pada saat Output “Low”, Impedansi kaki 7 adalah “Low”. Sedangkan pada saat Output “High”, Impedansi kaki 7 adalah “High”.
  Kaki Discharge ini biasanya dihubungkan dengan Kapasitor yang berfungsi sebagai penentu interval pewaktuan. Kapasitor akan mengisi dan membuang muatan seiring dengan impedansi pada kaki 7. Waktu pembuangan muatan inilah yang menentukan Interval Pewaktuan dari IC555.
• Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC (sekitar 4,5V atau 16V)

• gerbang logika AND

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.

• NOT 

Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.

• OR

Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

• NOR

Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0. 

IC timer 555 merupakan IC atau sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai aplikasi pewaktuan, sumber pulsa gelombang, serta aplikasi osilator.

IC ini dapat dimanfaatkan dalam rangkaian elektronika sebagai penunda waktu (Delay Timer), rangkaian flip-flop, dan osilator. Secara fisik IC 555 berbentuk DIP atau Dual inline Package dengan package 8 pin.

IC ini pertama kali dirancang dan dibuat pada tahun 1970 oleh Hans R. Camenzind yang merupakan seorang ahli elektronika yang berkebangsaan Swiss. Tetapi seiring dengan berkembangnya ilmu elektronika, untuk saat ini dapat ditemui dipasaran beberapa versi IC 555.

Contohnya yaitu IC 556 yang didalam dalam 1 package IC tersebut merupakan penggabungan 2 buah IC timer ini dengan package IC 14 pin. Contoh versi lainnya yaitu IC 558 yang dimana merupakan penggabungan 4 buah IC dipackage kedalam 1 ic dengan package IC 16 pin.

Nama IC ini sebenarnya diambil dari 3 pcs resistor yang dipackage ke dalam 1 IC dengan besaran 5kΩ.

Spesifikasi IC 555

• Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
• Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
• Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
• Maksimum output Arus : 200 mA
• Daya : 600 mW
• Suhu kerja antara : 0 to 70 °C

PIN OUT

1. GND : Ground
2. Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja
3. Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led
4. Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND
5. Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC
6. Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan
7. Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan
8. VCC : tegangan masukan antara 3 Vdc sampai 15 Vdc

4. Percobaan [Kembali]

4.1 Prosedur Percobaan [Kembali]

1.  Buka aplikasi proteus
2. Pilih komponen yang dibutuhkan yaitu :

• Resistor 10K 0hm = 2pcs
• Capacitor 47uF = 1 Pcs
• LED merah =  2 pcs
• LED Kuning =  2 pcs
• LED Hijau =  2 pcs
• IC timer NE 555 = 1 pcs
• IC 7473 (JKFF) = 2 pcs
• IC  7474 (DFF) = 1 pcs
• IC 7408 (AND) = 2 pcs
• IC 7404 (NOT) = 1 pcs
• IC 7402 (NOR) = 1 pcs

    3. Rangkai komponen

    4. Sesuaikan nilai komponen dengan nilai yang dibutuhkan

    5. Jalankan rangkaian

    4.2 Rangkaian Simulasi [Kembali]

            4.2.1 Gambar Rangkaian

                      1. Susun rangkaian seperti pada gambar

              

Skematik Rangkaian

        4.2.2 Prinsip Kerja:

 Rangkaian traffic light, akan lebih mudah dipahami jika menggunakan blok diagrm rangkaian. Berikut ini Blok diagram traffic light  :

Blok diagram

Blok rangkaian terdiri dari sebuah rangkaian clock Ic 555, Sebuah rangkain Control Counter , rangkaian control logic, rangkaian binary 2 bit dan rangkaian convertion logic. Rangkaian Clok dibangun dari IC 555 untuk menghasilkan pulsa Clock dengan perioda tertentu. Lebar pulsa clock diatur dengan mengsetting nilai dari R1, R2 dan C1. Cara menghitung  R1, R2 dan C1 dapat dibaca pada Arikel rangkaian Clock Ic 555. Pulsa clock yang telah dihasilkan masuk ke rangkaian Counter yang dibangun dengan menggunakan IC JK flip flop. Rangkaian counter akan menghasilkan Frequensi 1/8 dari frequensi out dari clock. Kemudian out dari Counter akan diumpak ke rangkaian control logic  untuk menghasilkan pulsa clock untuk dikirim ke rangkaian binary 2bit. Dari rangkaian binary 2 bit  yang menghasilkan 4 output. Selanjutnya 4 output  akan dikonversi menjadi 6 buah output logic untuk menyalakan LED.

Output berupa LED dapat diganti menggunakan lampu yang lebih besar, tentunya dengan menggunakan rangkaian driver atau menggunakan relay. Pda rangkaian diatas menggunakan sumber tegangan 5v, maka jika menggunakan input DC 12v harus ditambahkan sebuah rangkaian Regulator 5V. Rangkaian regulator sederhana dapat dibuat menggunakan IC 7805

4.3 Video Simulasi [Kembali]

5. Download File [Kembali]

Materi - Download
Datasheet lm555  - Download
Datasheet OR 4072 - Download
Datasheet IC 4026 - Download

Datasheet resistor - Download

Datasheet kapasitor - Download

Datasheet LED - Download

Datasheet 7473 - Download

Datasheet gerbang logika - Download
File Html - Download
File Rangkaian Simulasi - Download
Video Rangkaian Simulasi - Download