BAB II DASAR TEORI 2.1 Komponen Elektronika Menormalkan Lampu Sein Mobil pada saat Lampu Hazard difungsikan

Transkripsi

1 5 BAB II DASAR TEORI 2.1 Komponen Elektronika Komponen elektronika dibagi menjadi dua bagian yaitu : 1. Komponen Aktif 2. Komponen Pasif Didalam dunia elektronika komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoprasiannya membutuhkan sumber tegangan dan sumber arus, misalnya Dioda, Resistor, Kapasitor, Trafo dan lain-lain. Sedangkan komponen pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoprasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri, misalnya Transistor, Tranducer, SCR, Relay, Integrated Circuit (IC) dan. Namun disini saya akan menjelaskan uraian dari komponen-komponen elektronika yang bersangkutan dengan alat yang saya buat yaitu alat untuk Menormalkan Lampu Sein Mobil pada saat Lampu Hazard difungsikan Komponen Aktif Komponen-komponen aktif yang dipakai pada alat untuk menormalkan fungsi sein pada mobil saat lampu hazard difungsikan adalah sebagai berikut: 1. Resistor Resistor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dan juga salah satu komponen yang kami pergunakan pada pembuatan untuk menormalkan fungsi sein pada mobil saat lampu hazard difungsikan ini. Resistor dapat dibagi 2 macam yaitu: Resitor Tetap Resistor tetap adalah yang memiliki nilai hambatan yang tetap. Dalam pembuatan alat ini, resistor yang digunakan memiliki batas kemampuan daya misalnya 1/4 watt, dan nilai toleransinya sebesar 5

2 6 5%. Artinya resistor hanya dapat dioperasiakan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan daya. Simbol resistor tetap (a) (b) Gambar 2.1 Simbol Resistor Untuk mengetahui nilai hambatannya dapat dilihat atau dibaca dari warna yang ada di badan resistor itu sendiri atau pada bagian luar badan resistor yang disebut gelang warna. Gambar 2.2 Resistor 4 pita warna Contoh 1 : 4 warna gelang Dengan catatan contoh 1 gelang 4 warna. Gelang 3&4 menunjukkan angka Gelang 2 menunjukkan banyaknya nol Gelang 1 menunjukkan toleransi 6

3 7 Gambar 2.3 Resistor 5 pita warna Contoh 2 : 5 warna gelang Dengan catatan contoh 2 gelang 5 warna Gelang 3,4&5 menunjukkan angka Gelang 2 menunjukkan bayaknya nol Gelang 1 menunjukkan toleransi Warna Gelang Ke 3&4 2 1 Hitam 0 0 1% Cokelat % Merah % Jingga Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas - 0,1 5% Perak - 0,01 10% Tidak Berwarna - 0,001 20% Tabel 2.1 Untuk mengetahui nilai warna serta toleransi Tabel diatas hanya khusus digunakan untuk resistor yang mempunyai 4 pita warna. 7

4 8 Warna Gelang Ke 3,4&5 2 1 Hitam 0 0 Cokelat % Merah ,1% Jingga ,01% Kuning ,001% Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih Emas - 0,1 5% Perak - 0,01 10% Tidak Berwarna - 0,001 20% Tabel 2.2 Untuk resistor dengan 5 pita warna Tetapi pada proyek yang kami buat adalah resistor yang menggunakan 4 gelang warna jadi yang akan lebih diperjelas adalah resistor 4 warna saja. Saya buat contoh dari salah satu resistor pada rangkaian dibutuhkan resistor yang bernilai 1Kilo Ohm yaitu dengan cara sebagai berikut. Bernilai 1 Kilo Ohm Gambar 2.4 Resistor 4 gelang 8

5 9 Maka berwarna : * Gelang I : Emas * Gelang II : Jingga * Gelang III : Hitam * Gelang IV : Coklat Resitor 4 warna ini juga berfungsi sebagai penghambat arus listrik sebagaimana fungsi resistor lainnya. Fungsi Resistor adalah : Sebagai pembagi arus Sebagai penurun tegangan Sebagai pembagi tegangan Sebagai penghambat aliran arus listrik,dan lain-lain. 2. Kapasitor Kapasistor adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitas atau kapasitansi seperti halnya hambatan. Kapasitor yang di pakai pada alat ini yaitu kapacitor tetap, yaitu merupakan kapasitor yang mempunyai nilai kapasitas atau kapasitansi yang tetap. Simbolnya. Gambar 2.5 Simbol Kapasitor Kapasitor tetap yang digunakan adalah 100 Mikro farad yang berfungsi sebagai flip-flop. Kapasitor dapat dibedakan dari bahan yang digunakan sebagai lapisan diantara lempeng-lempeng logam yang disebut dielektrikum. Dielektrikum tersebut dapat berupa keramik, mika, mylar, kertas maupun film. Biasanya kapasitor yang terbuat dari bahan tersebut nilainya kurang dari 1 mikrofarad. 9

6 10 Untuk mengetahui besarnya nilai kapasitas pada kapasitor dapat dibaca langsung pada body kapasitornya Contoh: Gambar 2.6 Kopasitor Elco Maka nilai kapasitansi dari kapasitor itu adalah 100µF dalam tegangan kerja maksimum 16 volt. Bila diberi sumber lebih dari itu kapasitor akan panas dan bahkan bisa meledak. Dalam pemakaian alat ini aman karena tegangan baterai mobil rata-rata 12 VDC Kapasitor mempunyai keistimewaan diantaranya : - Penghubung, penstransfer, dan melewatkan arus bolak-balik - Memblok arus dan tegangan searah - Menyimpan dan mengeluarkan muatan listrik Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain. Sebagai filter dalam rangkaian. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon 3. Dioda Dioda merupakan suatu semikonduktor yang hanya dapat menghantar arus listrik dan tegangan listrik pada satu arah saja, yang memiliki bahan pokok dari Germanium (Ge) dengan tegangan barier sebesar 0,3volt artinya bila tegangan yang melewatinya kurang dari 0,3 10

7 11 volt maka dioda tidak bekerja dan Silikon (Si) dengan tegangan barier sebesar 0,7 volt artinya bila tegangan yang melewatinya kurang dari 0,7 volt maka dioda tidak bekerja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N. Gambar 2.7 Simbol dan struktur dioda Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N. Gambar 2.8 Dioda dengan bias maju 11

8 12 Sebalikya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P. Gambar 2.9 Dioda dengan bias negatif Tentu jawabanya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus. Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Gambar 2.10 Grafik arus dioda Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan 12

9 13 volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi Komponen Pasif Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoprasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri, misalnya Transistor, Tranducer, SCR, Relay, Integrated Circuit (IC) dan lain-lain. Komponen-komponen pasif yang dipakai pada alat untuk menormalkan fungsi sein pada mobil saat lampu hazard difungsikan adalah sebagai berikut: 1. Transistor Transistior adalah komponen yang merupakan bangunan utama dari perkembangan elektronika. Divais semikonduktor biasanya diklasifikasikan dalam 2 pembagian besar, yaitu: Bipolar Juction Transistor (BJT) atau biasa disebut dengan Transistor saja dan Field Effect Transistor (FET). Pada umumnya, Transistor digunakan pada 3 fungsi, yaitu: sebagai saklar, pembentuk sinyal dan penguat rangkaian. Contoh sebuah Transistor dan terminal-terminalnya. (a) Fisik (b) Diagram Gambar 2.11 Fisik Transistor 13

10 14 Transistor adalah divais 3 terminal (kaki) dan terdiri dari 2 tipe yang berbeda, yaitu Transistor NPN dan Transistor PNP. Blok diagram, skematik dan simbol Transistor, baik NPN dan PNP dapat dilihat pada Gambar Transistor dibuat dengan menggabungkan 3 keping semikonduktor dengan doping dan ketebalan yang berbeda. Transistor NPN memilki 1 daerah p yang diapit oleh 2 daerah n, sedangkan Transistor PNP memiliki 1 daerah n yang diapit oleh 2 daerah n. Dari penggabungan ketiga terminal tersebut, maka terdapat 2 persambungan (junction) antara daerah n dan daerah p. (a)transistor NPN (b)transistor PNP Gambar 2.12 Blok diagram, skematik, dan simbol Sebagaimana terlihat pada Gambar 2.12 diatas, terminal-terminal Transistor disebut dengan Emiter (E), Basis (B), dan Kolektor (C). Terminal Emiter didop sangat banyak dengan bagian yang sedang, Basis didop dengan konsentrasi sedikit sekali dengan bagian yang paling tipis, dan Kolektor didop sedang dengan bagian yang besar. 14

11 15 Pendopan dan pembagian ini akan bermanfaat untuk mendukung fungsi dan cara kerja Transistor. Gambar 2.13 memperlihatkan sebuah penampang semikonduktor yang difabrikasi untuk membuat sebuah Transistor. Gambar 2.13 RC 1.0k Penampang Transistor Perbandingan konsentrasi doping antara terminal Basis, Kolektor, dan Emiter adalah 10 15, 10 17, dan Jadi, sifat elektrik masingmasing terminal tidak simetris dan masing-masing keluaran tidak dapat dipertukarkan. Sebuah transistor dirangkai seperti yang tampak pada Gambar 2.14 di bawah ini, dimana R B = 3 Kohm, R C = 1 Kohm, V BB = 5 volt dan V CC = 5 volt. Sebuah LED dipasangkan pada rangkaian output untuk pengujian, yang memiliki tegangan jatuh V LED antara 1.5 hingga 2 volt. Secara global, rangkaian ini merupakan rangkaian transistor yang berfungsi sebagai switch. LED1 VBB 5 V RB 3.0k Q1 2N1711 VCC 12 V Gambar 2.14 Rangkaian Transistor sebagai Switch. 15

12 Persamaan Lup Emiter: V I R V 0 I I B B R BB B V BB B V BB B B V R V BE BE BE (1.1) 16 sehingga: I ma B 3K 43 Persamaan Lup Kolektor: V I R V V 0 I I C C CC R C V CC C V CC C V V CE R C CE LED V V LED LED CE (1.2) Dari persamaan ini, dapat dibuatkan garis beban, dimana I c sat (V CE = 0) adalah: I Csat V CC V R C LED (1.3) dan V CE cut-off (I C = 0) adalah: V CEcut off V CC V LED (1.4) Jika, V LED dianggap 1.5 volt, maka berdasarkan persamaan (1.3) dan (1.4), harga I Csat dan V CEcut-off adalah: I V V K CC LED Csat 5 RC ma VCEcut off VCC VLED volt 16

13 17 Jika diasumsikan bahwa rangkaian berada pada daerah aktif, maka: I C = β I B = 100 * 1.43 = 143 ma, Karena I C > I C sat, maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian transistor ini bekerja pada daerah saturasi, dengan I B = 1.43 ma, I C = 3.5 ma dan V CE = 0 volt. Namun, jika V LED dianggap 2.5 volt, maka berdasarkan persamaan (1.3) dan (1.4), harga I Csat dan V CEcut-off adalah yang baru adalah: I V V K CC LED Csat 5 RC ma VCEcut off VCC VLED volt Persamaan garis beban untuk harga V LED yang berbeda ditampilkan pada Gambar 2.15 di bawah ini. I C I C sat 3.5 ma I C sat 2.5 ma V CE cut-off 2.5 volt V CE cut-off 3.5 volt V CE Gambar 2.15 Garis Beban Rangkaian Sumber Tegangan Dari garis beban pada Gambar 2.15, tampak bahwa arus yang jatuh pada LED berubah sesuai dengan tegangan jatuh V LED (3.5 ma untuk V LED = 1.5 volt dan 2.5 ma untuk V LED = 2.5 volt). Hal ini akan mengakibatkan terangnya LED akan berubah-ubah pula. Berarti, rangkaian ini berfungsi sebagai sumber tegangan saja (switch) namun tidak dapat mempertahankan harga arus kolektor (I C ). 17

14 18 2. Integrated Circuit (IC) Tipe Integrated Circuit (IC) yang dipergunakan dalam rangkaian ini adalah IC 555. IC pewaktu 555 adalah sebuah sirkuit terpadu yang digunakan untuk berbagai pewaktu dan multivibrator. IC ini didesain dan diciptakan oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970 dan diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Signetics. Nama aslinya adalah SE555/NE555 dan dijuluki sebagai "The IC Time Machine" mendapatkan namanya dari tiga resistor 5 kω yang digunakan pada sirkuit awal. 2. IC ini sekarang masih digunakan secara luas dikarenakan kemudahannya, kemurahannya dan stabilitasnya yang baik. Sampai pada tahun 2008, diperkirakan sejuta unit diproduksi setiap tahun. Bergantung pada produsen. 3. IC ini biasanya menggunakan lebih dari 20 transistor, 2 diode dan 15 resistor dalam sekeping semikonduktor silikon yang dipasang pada kemasan DIP 8 pin. 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. Cara kerja komponen IC 555 tidak berubah namun masing-masing pabrikan membuatnya dengan desain IC dan teknologi yang berbedabeda. 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 CMOSnya dengan nama ICM7555. Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya 18

15 19 (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 masing-masing 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. 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). Gambar 2.16 Skema internal 19

16 Spesifikasi ini merupakan tipe NE555. Pewaktu 555 lainnya mungkin memiliki spesifikasi yang berbeda, tergantung tingkat penggunaannya (militer, medis, penerbangan, dll.). Tegangan catu (VCC) : 4.5 hingga 15 V Arus catu (VCC = +5 V) : 3 hingga 6 ma Arus catu (VCC = +15 V) : 10 hingga 15 ma Arus keluaran maksimum : 200 ma Borosan daya maksimum : 600 mw Suhu kerja : 0 to 70 C 20 Sambungan kaki dari IC 555 adalah: No Nama Kegunaan 1 GND GrouND (0V) 2 TR Triger (penyulut), pulsa negative pendek pada pin menyulut pewaktuan 3 Q Output (keluaran), Selama pewaktuan, keluaran berada pada +VCC 4 R Reset, interval pewaktuan dapat disela dengan memberikan pulsa reset 0V 5 CV Control Voltage memungkinkan untuk mengakses pembagi tegangan internal (2/3 VCC) 6 THR THReshold menentukan akhir pewaktuan (pewaktuan berakhir Vthr < 2/3 VCC) 7 DIS Discharge disambungkan ke kondensator, dan waktu pembuangan muatan kondensator menentukan interval pewaktuan. 8 V+ Positive supply Voltage tegangan catu positif yang harus di antara The 3 dan 15 V 20

17 21 Gambar 2.17 Skema ekternal Rangkaian Astable Sedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan mengubah susunan resitor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut. Ada dua buah resistor R a dan R b 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. 21

18 22 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 : t 1 = ln(2) (R a +R b )C = (R a +R b )C dan t 2 = ln(2) R b C = R b C Rangkaian osilator astable 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 R a yang relatif jauh lebih kecil dari resistor R b. 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. Gamgar 2.18 Rangkaian dasar pewaktu IC

19 23 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. 3. Relay Relaiy adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Konfigurasi dari kontak-kontak relay ada tiga jenis, yaitu: Normally Open (NO), apabila kontak-kontak tertutup saat relay dicatu. Normally Closed (NC), apabila kontak-kontak terbuka saat relay dicatu. Change Over (CO), relay mempunyai kontak tengah yang normal tertutup, tetapi ketika relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat hubungan dengan kontak-kontak yang lain. Gambar 2.19 Relay 23

20 24 4. Saklar Saklar adalah sebuah alat atau komponen elektronika yang berfungsi untuk memutus dan menyambung aliran listrik, pada rangkaian saklar berfungsi sebagai terminal. Pada umumnya saklar memiliki dua kondisi yaitu ON (menyambung) dan OFF (memutus), apabila saklar dalam kondisi ON maka kedua kutup saklar dalam kondisi terhubung, sehingga arus listrik dapat mengalir dari sumber tegangan ke dalam rangkaian, sehingga rangkaian dapat bekerja, tetapi apabila saklar dalam keadaan OFF maka kedua kutup saklar dalam kondisi memutus (tidak tersambung), sehingga arus listrik dari sumber tegangan tidak dapat mengalir ke dalam rangkaian, sehingga rangkaian tidak dapat bekerja. Gambar 2.20 Saklar 2.2 Gerbang Logika Dasar OR Pengertian dari gerbang logika itu sendiri adalah suatu piranti dengan jumlah terminal masukan dan sebuah terminal keluaran yang keadaan keluarannya tergantung dari sinyal masukan secara keseluruhan. 24

21 Gerbang Dasar yang terdiri dari atas : Gerbang OR Dilambangkan dengan gambar sebagai berikut : 25 Y A B Gambar 2.21 Gerbang OR Pada gerbang logika OR yang ada diatas maka akan didapat persamaannya sebagai berikut : Y = A + B Dari persamaan yang ada diatas tersebut maka akan didapat tabel kebenarannya sebagai berikut : A B Y Tabel 2.3 Tabel kebenaran Gerbang OR 2.3 Cara Kerja Rangkaian Hazard Mobil Lama Lampu hazard atau biasa disebut dengan lampu tanda darurat adalah mode pada kendaraan bermotor yang dapat diaktifkan untuk membuat lampu sein kiri dan kanan berkedip secara bersamaan. Mode lampu hazard dapat diaktifkan dengan menekan tombol hazard yang pada umumnya bergambar segitiga merah. 25

22 26 Menyalanya lampu hazard digerakan oleh flasher. Flasher adalah komponen pemberi sinyal positif (+) yang memiliki frekuensi tetap, yaitu 2,5 kali per detik. Karena flasher memberikan sinyal positif (+), maka bohlam yang mendapat sinyal positif (+) dari flasher tersebut akan hidup dengan sendirinya. Pada umumnya flasher memiliki dua tipe: 1. Flasher electronic Dalam prosesnya flasher electronic memanfaatkan rangkaian timer/rangkaian flip-flop yang dapat memberikan sinyal on/off. 2. Flasher bimetal Flasher bimetal memanfaatkan pemuaian metal akibat dari pemanasan. Cara kerjanya cukup sederhana, plat warna merah mengalami pemanasan akibat adanya kumparan yang melilit plat warna merah tersebut. Ketika memuai maka plat akan melengkung yang mengakibatkan terminal kontak berpisah. Ketika terminal kontak berpisah maka plat akan mengalami pendinginan dan mulai menyusut. Ketika plat menyusut, terminal kontak akan kembali bersentuhan yang mengakibtakan terjadi arus pemanasan lagi. Begitu terus berulangulang hingga dimatikan. Pengaturan penyalaan lampu dipilih oleh saklar sein maupun saklar hazard, Saklar merupakan sebuah perangkat yang berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Saklar pada sein bertugas untuk membagi sinyal positif (+) dari flasher yang akan ditujukan untuk bohlam kanan atau kiri. Saklar sein pada umumnya terdiri atas tiga terminal, yaitu satu terminal yang berada di tengah dan dua terminal pembagi yang berada di kiri dan kanan. Alat ini bekerja sesuai dengan perintah, ketika saklar di geser ke kanan maka terminal yang berada di tengah akan menyalurkan sinyal positif (+) ke terminal sebelah kanan yang kemudian diteruskan ke bohlam kanan. Sehingga lampu sein sebelah kanan akan menyala berkedip-kedip. Begitu juga sebaliknya, jika saklar di geser ke kiri maka terminal yang berada di tengah akan menyalurkan 26

23 27 sinyal positif (+) ke terminal sebelah kiri yang kemudian diteruskan ke bohlam bagian kiri. Sehingga menyalalah lampu sein sebelah kiri. Sebagai 0utput dari rangkaian sinyal (+) ini adalah bohlam. Bohlam merupakan satu dari komponen lampu sein. Karena jika tidak ada bohlam maka lampu sein tidak akan menyala walau saklarnya dihidupkan. Setiap bohlam memiiliki spesifikasi yang berbeda. Jadi seandainya bohlam rusak atau mati, diganti dengan bohlam yang memiliki spesifikasi yang sama. Karena jika watt dari bohlam yang diganti lebih kecil akan terjadi kedipan yang lebih cepat dari biasanya. Atau jika diganti dengan watt yang lebih besar maka akan merusak flasher. Kegunaan lampu sein adalah 1. Sebagai tanda belok Ketika berada dalam tikungan, pertigaan, atau perempatan pengguna kendaraan wajib memberikan tanda sein kemana mereka akan menuju selanjutnya. Ini berfungsi untuk memberitahu atau memberikan suatu isyarat kepada pengendara lain baik yang di depan, belakang, maupun yang di samping agar tidak menyalip dari arah tertentu. 2. Sebagai tanda untuk mendahului kendaraan di depan Ketika pengguna kendaraan ingin menyalip kendaraan lain di depan yang lebih lambat, maka wajib memberikan tanda sein agar pengguna kendaraan yang di depan bisa melihat isyarat yang dimaksudkan. 3. Sebagai tanda informasi untuk kendaraan dari arah berlawanan Ketika pengguna kendaraan melihat kendaraan lain dari arah berlawanan sedang berada dalam jalurnya dan berada dalam jarak yang cukup dekat maka pengguna kendaraan wajib memberikan tanda sein kepada kendaraan lain dari arah berlawanan tersebut untuk segera keluar dari jalurnya. Sehingga tidak terjadi kecelakaan akibat tabrakan dari arah berlawanan. 4. Sebagai tanda pindah jalur Ketika pengguna kendaraan sedang berada dalam jalur dari jalan yang mempunyai beberapa jalur, dan akan pindah ke jalur lainnya di jalan yang sama maka wajib memberikan tanda sein agar pengguna 27

24 28 kendaraan lainnya yang ada di belakang maupun yang dari arah berlawanan tahu dan tidak menyalip terlebih dahulu. Ini sangat penting agar tidak terjadi kecelakaan yang diakibatkan oleh kesalahpahaman antar pengguna kendaraan. Kegunaan mode lampu hazard adalah sebagai berikut: 1. Digunakan ketika kendaraan mengalami malfungsi yang menyebabkan kendaraan berjalan lebih lambat dari arus gerak lalu lintas normal atau bahkan berhenti 2. Digunakan ketika terjadi situasi darurat didalam mobil yang menyebabkan mobil harus segera menepi atau berhenti 3. Digunakan untuk memberitahu kendaraan di belakang akan gangguan yang terjadi pada jalan di depan (kecelakaan, tanah longsor, dll) 4. Digunakan ketika kendaraan terpaksa berjalan diluar jalan yang seharusnya Rangkaian Schematic 1 Gb 2.22 Rangkaian Schematic Pick Up Toyota

25 29 Cara kerja rangkaian diatas adalah sebagaiberikut: Bila saklar lampu belok diarahkan pada salah satu posisi (kiri atau kanan) maka arus listrik dari baterai akan mengalir ke kunci kontak, flasher, saklar lampu belok dan lampu-lampu. Dengan demikian lampulampu akan berkedip (nyala-mati). Dalam keadaan darurat, saklar hazard dapat ditekan (terdapat juga jenis saklar yang ditarik). Arus listrik akan mengalir dari baterai ke saklar lampu hazard dan flasher yang diteruskan ke lampu-lampu. Dalam keadaan seperti ini semua lampu belok (kanan dan kiri) bekerja (nyalamati) secara serempak. Rangkaian Schematic 2 Gb 2.23 Rangkaian Schematic Kijang Toyota

26 30 Pada prinsipnya cara kerja lampu hazard mobil lama adalah sebagai berikut: 1. Rangkaian flip-flop digerakkan menggunakan flasher magnetik, ada juga yang menggunakan flasher elektronik. Rangkaian ini di catu daya dari power suplay 12 VDC secara langsung. 2. Out put flip-flop (Flasher) ini diatur penggunaanya oleh saklar sein kanan, saklar sein kiri dan juga dari saklar hazard sesuai dengan kebutuhan. Apabila saklar sein kanan di on, maka lampu sein kanan akan menyala secara berkedip. Bila saklar sein kiri di on, maka lampu sein kiri akan menyala secara berkedip, sesuai sesuai jalur saklar masing- masing. 3. Pada saat saklar hazard dionkan, maka lampu sein kiri maupun lampu sein kanan akan hidup secara bersamaan. Hal ini terjadi karena output dari saklar hazard mengshortkan output dari saklar sein kanan dan sein kiri. Posisi saklar hazard on inilah pada mobil lama akan membuat kedua sein tidak akan berfungsi karena output keduanya di short. 4. Untuk menormalkan fungsi sein, maka saklar lampu hazard harus diposisikan OFF terlebih dahulu. 2.4 Cara Kerja Rangkaian Hazard Mobil Baru Lampu hazard untuk mobil-mobil baru sama seperti mobil lama yaitu masih menopang dengan lampu sein. Cara kerjanya pun sama hanya pada mobil baru hampir rata-rata di control oleh microkontroler. Microkontroler ini mendapatkan inputan (-), Maka dari saklar sein maupun saklar hazard akan mendapatkan power (-) untuk masukan microkontroler yang kemudian diolah untuk menjadi output. Hasil output lampu hazard untuk mobil baru masih sama dengan mobil lama, yaitu lampu sein kanan maupun kiri akan mati bila saklar hazard dihidupkan. Dimobil baru ada penambahan fungsi lampu hazard diantaranya 1. Digunakan untuk alarm mobil bila mobil kita dimasuki orang asing, bersamaan dengan bunyinya klakson 30

27 31 2. Digunakan pada penguncian mobil, yang artinya bila berbunyi dan nyala 1x artinya berhasil dikunci, lalu bila berbunyi dan nyala 2x artinya berhasil terbuka 3. Digunakan pada saat pintu mobil terbuka secara paksa mengunakan kunci lain oleh pencuri. Rangkaian Schematic Gb 2.24 Rangkaian Schematic Microkontroler Toyota Avanza 2011 Gb 2.25 Microkontroler Toyota Avanza