Rangkaian Astable Multivibrator

Rangkaian ini merupakan bagian penting dari Running LED, Karena merupakan penggerak dari rangkaian Running LED Shift Register maupun Running LED Decade Counter.

IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). Rangkaian osilator clock dibangun dari rangkaian IC 555, potensiometer, dioda dan kapasitor. Frekuensi kerjanya diatur dengan mengatur nilai resistansi potensiometer  tetapi jika dirasa masih kurang lambat maka nilai kapasitor  dapat diperbesar. IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 4017 maupun IC 74LS164. IC ini mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian. Untuk menggerakkan dan mengaktifkan IC 4017 maupun IC 74LS164, denyutan positif (pin 3 IC timer 555) perlu dimasukkan pada pin 14 (IC 4017) atau pin 8 (IC74LS164). Jika satu denyutan positif masuk LED pertama akan menyala dan begitu seterusnya menuju ke LED kedua. Setelah mendapatkan pulsa sampai Qh maka secara otomatis IC14017/74LS164 akan reset dan kembali pada kondisi awal yaitu pada Q₀ aktif kembali. Arah gerakan led dapat dimodifikasi sesuai keinginan. Caranya adalah dengan meletakkan urutan led disesuaikan dengan urutan keaktifannya. Urutan keaktifan dari output  IC14017/74LS164 adalah sesuai dengan urutan output Q0, Q1, …, Qh. Setiap keluaran pada Q0 sampai Qh akan disambungkan pada Led yang disusun secara paralel sehingga jika ada satu Led rusak maka tidak akan memutuskan arus yang lain.

LED Decade Counter

Running LED dengan IC4017

Led berjalan atau running led merupakan rangkaian aplikatif dasar yang penggunaannya dapat dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat membentuk huruf berjalan, gambar atau karakter berjalan dengan menuyusun led sesuai dengan keinginan kita. Sedikit berbeda dengan running LED dengan IC 74LS164 (Shift Register), 10 running led ini menyala secara bergiliran, tetapi yang sudah nyala sebelumnya akan mati ketika led setelahnya menyala. Sedang pada running led (shift register), sistem nyala led bergeser. IC 4017 merupakan Ic decade counter yang keluarannya bernilai high (logic 1) secara bergantian dengan jangka waktu sesuai dengan timer/clock yang masuk ke dalam IC tersebut, sebagai pembangkit clock kita gunakan IC 555 dengan rangkaian dasar asatable multivibrator circuit, lamanya clock ini dapat kita atur dengan memutar variabel resistor (Potensiometer).

Berikut skema nya :

Rangkaian lampu berjalan adalah merupakan rangkaian elektronika yang sering dijadikan sebagai hiasan. Baik itu sebagai hiasan dirumah pribadi ataupun di tempat-tempat komersial seperti restaurant, taman, café serta tempat-tempat lain yang dianggap lebih cocok dan menarik jika ditamhkan dengan kerlap-kerlip lampu hias. Lampu berjalan juga sudah dijadikan sebagai hiasan kota pada saat malam hari. Sehingga kota tersebut kelihatan lebih indah dan menarik. Pada dasarnya semua rangkaian lampu hias menggunakan prinsip kerja yang sama dengan lampu berjalan, yakni memanfaatkan kondisi keluaran yang bergantian atau shift register sehingga dengan kondisi tersebut bisa dibuat kombinasi yang bervariasi antara lampu yang satu dengan yang lain. Apalagi jika kombinasi tersebut bisa dicocokkan dengan penataan warna yang sesuai, sehingga akan tercipta keindahan yang sedap untuk dipandang mata. Untuk membuat rangkaian lampu hias sebenarnya bisa dibilang cukup mudah. Karena anda tidak perlu menguras pikiran untuk melakukan analisa kerja pada rangkaian dan juga tidak perlu melakukan penyesuaian-penyesuaian pada rangkaian untuk memperoleh hasil yang maksimal. Yang anda butuhkan hanyalah rangkaian penghasil sinyal clock dan rangkaian shift register atau rangkaian penghasil keluaran yang bergantian. Anda bisa menggunakan rangkaian apa saja sebagai penghasil sinyal clock tersebut, seperti rangkaian oscillator transistor atau rangkaian astable IC 555. Kemudian untuk mendapatkan keluaran yang mempunyai logika bergilir anda bisa menggunakan IC 4017 yang sering dikenal sebagai Jhonson Counter dan paling sering digunakan pada rangkaian lampu berjalan. IC 4017 mempunyai 10 keluaran yang tercacah secara bergilir, yaitu mulai dari O0 (pin 3) sampai dengan O9 (pin 11). Anda bisa melihat keterangan pin IC 4017 pada gambar di bawah ini :

LED Shift Register

 Running LED dengan IC 74LS164

Dalam kehidupan sehari-hari, Banyak peralatan yang menggunakan rangkaian elektronika, baik secara analog maupun digital. Saat ini, yang paling banyak digunakan adalah rangkaian digital. Hal ini disebabkan, karena sifatnya yang praktis,tidak memerlukan banyak rangkain dan menghemat biaya. Pada project ini akan membahas prinsip kerja dari rangkaian shift register dengan IC 74LS164. Dimana rangkaian ini sangat basic dan vital dalam pembuatan LED Sign / Papan Nama Digital

Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke kanan. 

Berikut contoh rangkaian Running LED dengan IC 74LS164

 Rangkaian 8 LED berjalan adalah dasar untuk membuat 8 huruf LED. Sedikit berbeda dengan running LED dengan IC 4017 (decade counter), 8 running led ini menyala secara bergiliran, tetapi yang sudah nyala sebelumnya tidak mati ketika led setelahnya menyala. 8 led akan mati setelah led ke-8 menyala. Sedang pada running led (decade counter), sistem nyala led seperti "titik", hanya ada satu led yang menyala di antara kesepuluh led. Komponen utama adalah IC 74LS164 (SHIFT REGISTER), dengan pewaktunya adalah rangkaian astable multivibrator (menggunakan IC NE555). IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 74ls164. IC ini mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian.  Saat VCC ON, Semua Led menyala bersama-sama.Kemudian IC NE 555 bekerja, IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 74ls164 sebagai IC Shift register. IC ini mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian.Sehingga saat clock diberikan LED yang semula menyala semua,mengakibatkan LED 1 mati sedangkan LED yang lainnya masih menyala.Saat Clock ke-2 diberikan LED 2 mati,sedangkan LED 3,4,5,6,7,dan 8 masih menyala.Saat Clock ke-3 diberikan LED 3 mati,sedangkan LED yang menyala adalah LED 4,5,6,7,dan 8.Dan selalu bergeser terus saat clock diberikan hingga LED 8.Pada saat LED 8 diclock mengakibatkan kembali ke posisi awal yaitu LED menyala semua. 

Jadi prinsip kerja rangkain ini, 8 led akan mati setelah led ke-8 menyala, Komponen utama adalah IC 74LS164 (SHIFT REGISTER), dengan pewaktunya adalah rangkaian astable multivibrator (menggunakan IC NE555). IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 74ls164. IC ini mengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian. Buktinya terdapat pada output Led berwarna kuning dan hjau yang menyala secara berkelap-kelip.

LED Flip-Flop

Skema diatas mempunyai komponen sbb

• 2 Led ( gambar segitiga itu )
• 4 Buah resistor ( 2 resistor 470 dan 2 resistor 22K )
• 2 Kapasitor ( 100uF 16V, baca 100 mikrofarad )
• 2 Transistor ( FCS9013 )
• 1 Sumber ( 6V )

Kalau berhasil maka LED akan menyala berkedip secara bergantian,  kecepatan kedip dari LED dapat diatur dengan cara mengubah nilai capasitor/elco 100 uF/16 volt sesuai yang diperlukan (Makin besar nilai elco maka makin lambat gerakan kedipnya).

Led
Merupakan komponen yang akan menyala, jika dilewati tegangan dan arus yang sesuai. Lampu led ada banyak warna, setiap warna, berbeda antara tegangan dan arus satu sama lain.

Infra merah : 1,6 V
Merah : 1,8 V – 2,1 V
Oranye : 2,2 V
Kuning : 2,4 V
Hijau : 2,6 V
Biru : 3,0 V – 3,5 V
Putih : 3,0 – 3,6 V
Ultraviolet : 3,5 V

Resistor
Komponen yang berguna untuk memberi resistensi atau hambatan pada rangkaian.  Sesuai dengan hukum Ohm R=V/I. Maka dengan resistor ini kita dapat mengubah kebutuhan tegangan dan kuat arus  agar sesuai dengan kebutuhan yang dibutuhkan led. Untuk lebih jelasnya silahkan lihat posting saya berikut ini : Menghitung Resistor LED

Transistor
Nah, ini yang merupakan komponen penting dalam rangkaian flip flop. Transistor memiliki 3 kaki, C ( kolektor ) B ( basis ), E ( emitor ). Transistor disini berfungsi sebagai saklar otomatis.

NPN Transistor

Ada 2 jenis transistor NPN ( Negative Positive Negative ) dan PNP ( Positive Negative Positive  ). Dalam konteks ini, saya hanya akan menjelaskan yang NPN. Ketika kaki basis diberi tegangan dan arus yg sesuai, maka transistor dalam keadaan on, akibatnya akan ada arus dari kolektor ke emitor, yang besarnya lebih besar dari tegangan dan arus dari basis. Jika tidak ada arus yang mengalir kedalam basis, atau tegangan yang diberikan ke basis kurang, maka transistor dalam keadaan off.

Kapasitor
Selain transistor, kapasitor juga penting. Kapasitor berfungsi sebagai penyimpan muatan arus listrik. Ketika kapasitor dialiri arus listrik dari kutub – ke + milik kapasitor, maka kapasitor akan men-charge. Ketika muatan yang ada dalam kapasitor sudah penuh, secara otomatis kapasitor akan mengeluarkan muatannya dari + ke – milik kapasitor.

Berikut kronologi kejadian lampu flip flop

1.    Arus listrik mengalir hingga mengisi 2 kapasitor.

2. Kapasitor yang terisi penuh duluan, dia yang akan mengeluarkan muatannya pertama kali.

3. Kapasitor 1 mengeluarkan muatannya hingga mengenai basis pada transistor 1. Jika muatan yang dikeluarkan kapasitor 1 sesuai yang diperlukan basis dalam mengaktifkan transistor 1. Maka transistor 1 dalam keadaan on, sehingga arus diperbolehkan melewati kolektor ke emitor.

4.    Akibatnya led 1 yang berhubungan dengan transistor 1 ini akan menyala.

5.   Sedangkan kapasitor 2 dalam keadaan off, karena muatan dalam kapasitor 2 belum bisa dikeluarkan. Sehingga led 2 tidak menyala. Walau ada muatan yang mengalir dari kolektor ke emitor transistor 2, namun masih belum cukup untuk membuat led 2 menyala.

6.   Ketika kapasitor 1 kehabisan muatan, secara otomatis kapasitor 2 mengeluarkan muatan, sehingga mengaktifkan transistor 2, dan led 2 menyala. Sedangkan kapasitor 1 masih mengisi muatan, sehingga transistor 1 off, mengakibatkan led 1 juga off.

7.    Seterusnya di ulang lagi.

Menghitung Resistor LED

Cara Menghitung Nilai Resistor Pada Lampu LED

LED adalah salah satu jenis dioda maka LED memiliki 2 kutub yaitu anoda dan katoda. Dalam hal ini LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda. Pemasangan kutub LED tidak boleh terebalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. Led memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada led maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V – 3,5 V tergantung karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka led akan terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu kita gunakan resistor sebagai penghambat arus. 

Tegangan kerja / jatuh pada sebuah LED menurut warna yang dihasilkan adalah sbb :

Infra merah : 1,6 V
Merah : 1,8 V – 2,1 V
Oranye : 2,2 V
Kuning : 2,4 V
Hijau : 2,6 V
Biru : 3,0 V – 3,5 V
Putih : 3,0 – 3,6 V
Ultraviolet : 3,5 V
Mengacu data di atas maka Apabila kita ingin mencari nilai resistor pada LED dapat anda gunakan rumus berikut

R =(Vs-Vd) / I

dimana:
R = Resistor
I = Arus LED
Vs = Tegangan sumber( bisa battery 12V, atau sumber tegangan lainnya).
Vd = Tegangan kerja LED

Contoh :
Misal kita mempunyai sebuah LED warna merah (tegangan kerja 1,8 Volt) yang akan dinyalakan menggunakan sumber tegangan 12Volt maka kita harus mencari nilai resistor yang akan dihubungkan secara seri dengan LED.

Sebelumnya kita mengetahui bahwa arus maksimal yang diperbolehkan adalah 20mA Jadi dari contoh ini dapat diketahui bahwa tegangan yang digunakan (Vs) : 12V, tegangan kerja LED : 1,8V, dan Arus LED : 20mA = 0,02Ampere. maka R = (12-1,8) / 0,02 = 510 ohm

dengan cara yang sama jika LED yang di gunakan warna biru maka:
R LED Biru = (12V – 3V) / 0.02 A = 450 ohm

Gambar pemasangan resistor pada LED parallel

Menghitung resistor secara seri :
jika LED di pasang seri maka tegangan kerja LED adalah penjumlahan dari keseluruhan LEDyang di seri tersebut, dalam contoh berukut di perlihatka 3 buah LED warna kuning yang di pasang seri, jika tegangan sumber masih sama 12V maka maka:

R = (12V – (2,4V+2,4V+2,4V)) / 0.02 A
R = (12V – 9.6 V) / 0.02 A = 120 ohm

sumber:info:http://skemarangkaian.blogspot.com/

Apa itu LED Sign ?

LED Sign yang dalam bahasa indonesianya "Papan Nama LED" atau orang sering menyebutnya sebagai papan nama Digital adalah tanda atau papan nama yang disusun dengan lampu LED berwarna-warni sehingga membentuk tulisan, logo atau gambar. Di jaman yang serba digital seperti sekarang ini, LED Sign mulai banyak diminati karena tampilannya yang atraktif dan menarik baik di siang hari apalagi di malam hari. Akan lebih menarik lagi jika LED Sign   diberi animasi/gerakan berupa "Flasher" atau "Running LED". Toko, Warung, Cafe, Kantor akan terlihat lebih modern dan canggih apabila di pasang LED Sign yang menampilkan nama dari tempat usaha atau sekedar menampilkan kata "OPEN / BUKA".

Contoh LED Sign :

Di  blog yang baru ana bikin ini, akan ana bahas tentang cara, bahan, rangkaian, komponen-komponen untuk membuat  Papan Nama Digital (LED Sign) secara Hand Made  alias bikin sendiri. Dengan kreatifitas yang kita miliki, akan membuat hobby menjadi Ladang Bisnis. Akan tetapi ana juga butuh masukan jika agan-agan punya ide/kreatifitas tentang rangkaian elektro yang membuat animasi LED Sign semakin attraktif. Sukses selalu... n nantikan postingan saya selanjutnya..