Kapasitor Transistor Motor Langkah Stepper

Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Gambar 2.11 Resistor Karbon

2.6.2 Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas phenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif diawan. dielektrik Elektroda Elektroda Gambar 2.12 Skema Kapasitor. Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam merancang suatu sistem yang berfungsi untuk mengeblok arus DC, Filter, dan penyimpan energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 dan dipisahkan oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap-tiap kapasitor adalah dielektriknya. Berikut ini adalah jenis– jenis kapasitor yang dipergunakan dalam perancangan ini. Gambar 2.13 Electrolytic Capacitor ELCO Gambar 2.14 Ceramic Capacitor

2.6.3 Transistor

Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga menghasilkan transistor NPN. Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan P adalah silikon dan germanium. Oleh karena itu, dikatakan : 1. Transistor germanium PNP. 2. Transistor silikon NPN. 3. Transistor silikon PNP. 4. Transistor germanium NPN. Semua komponen di dalam rangkaian transistor dengan simbol. Anak panah yang terdapat di dalam simbol menunjukkan arah yang melalui transistor. Gambar 2.15 Simbol Tipe Transistor Keterangan : C = kolektor Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 E = emiter B = basis Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar switching dengan memanfaatkan daerah penjenuhan saturasi dan daerah penyumbatan cut off yang ada pada karakteristik transistor. Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung short. Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter V CE = 0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya V CE bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan ON seperti pada gambar 2.16. Gambar 2.16 Transistor sebagai Saklar ON Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturi adalah : Saklar On Vcc Vcc I C R R B V B I B V BE V CE Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Rc Vcc I max = ……………………………………………..…………….2.1 Rc Vcc I . hfe B = ………………………………………….…………….2.2 Rc . hfe Vcc I B = ………………………………………………………….2.3 Hubungan antara tegangan basis V B dan arus basis I B adalah : B BE B B R V V I − = ……………………………………………………….2.4 V B = I B . R B + V BE …………………………………………………..2.5 BE B B V Rc . hfe R . Vcc V + = …………………………………………………2.5 Jika tegangan V B telah mencapai BE B B V Rc . hfe R . Vcc V + = , maka transistor akan saturasi, dengan Ic mencapai maksimum. Keadaan ini menyebabkan tegangan V CB sama dengan tegangan sumber Vcc. Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar dibawah ini. Saklar Off Vcc Vcc I C R R B V B I B V BE V CE Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Gambar 2.17 Transistor Sebagai Saklar OFF Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis V B sama dengan tegangan kerja transistor V BE sehingga arus basis I B = 0 maka : hfe I I C B = ……………………………………………………………2.6 I C = I B . hfe ….………………………………………………………2.7 I C = 0 . hfe ………..…………………………………………………2.8 I C = 0 ………………………………………………………………..2.9 Hal ini menyebabkan V CE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan rumus : Vcc = Vc + V CE …………..…………………………………………2.10 V CE = Vcc – Ic . Rc …..……………………………………………2.11 V CE = Vcc …..………………………………………………………2.12 2.7 Sistem Minimum Mikrokontroller AT89S51 Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar market need dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal dalam jumlah banyak sehingga harga menjadi lebih murah dibandingkan mikroprosesor. Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih serta dalam bidang pendidikan. Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya, mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program kontrol disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk register- register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan. Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran Atmel. Jenis mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan. Pada prinsipnya program pada mikrokontroler dijalankan bertahap, jadi pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan. Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : 1. Sebuah Central Processing Unit 8 bit 2. Osilator : internal dan rangkaian pewaktu 3. RAM internal 128 byte 4. Flash memori 4 Kbyte Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 5. Lima buah jalur interupsi dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi internal 6. Empat buah programable port IO yang masing-masing terdiri dari delapan buah jalur IO 7. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART 8. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika 9. Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi 12 MHz.

2.7.1 Kontruksi AT89S51