29
Penerapan transistor tidak terbatas hanya untuk amplifikasi sinyal. Melalui desain yang tepat dapat digunakan sebagai saklar untuk komputer dan kontrol
aplikasi [17]. Gambar 2.26 menunjukkan rangkaian transistor sebagai saklar.
Prinsip kerja transistor sebagai saklar adalah memanfaatkan kondisi jenuh dan cut- off suatu transistor, dimana kedua kondisi ini bisa diperoleh dengan pengaturan besarnya
arus yang melalui basis transistor. Kondisi jenuh atau saturasi akan diperoleh jika basis transistor diberi arus cukup besar sehingga transistor mengalami jenuh dan berfungsi
seperti saklar yang tertutup. Sedangkan kondisi cut-off diperoleh jika arus basis dilalui oleh arus yang sangat kecil atau mendekati 0 amphere, sehingga transistor bekerja seperti saklar
yang terbuka.
Sebenarnya jenis transistor memiliki spesifikasi yang berbeda-beda mengenai arus yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi jenuh atau cut-off. Tetapi biasanya tidak terlalu
jauh berbeda kecuali terbuat dari bahan semikonduktor yang berbeda silikon atau germanium.
Nilai saturasi untuk arus kolektor dihitung dengan persamaan 2.16 adalah berikut ini :
= 2.16
Nilai I
B
daerah aktif sebelum hasil saturasi dapat didekati dengan persamaan 2.17 adalah berikut ini :
≅ 2.17
= = ℎ 2.18
GambarB2.26BTransistorBsebagaiBSaklarB[17]B
30
Nilai saturasi I
B
harus memenuhi syarat sesuai persamaan 2.19 adalah berikut ini : 2.19
Kemudian nilai hambatan masukan R
B
dapat dihitung dengan persamaan 2.20 adalah berikut ini :
=
,
2.20 Nilai 0,7 volt pada persamaan 2.20 digunakan untuk bahan semikonduktor dari silikon, jika
menggunakan germanium adalah 0,3 volt.
31
BABBIIIB RANCANGANBPENELITIANB
3.1. ProsesBKerjaBSistemB
Perancangan alat ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu sistem mikro dengan mikrokontroler ATmega8535, water flow sensor, solenoid valve, keypad dan LCD liquid
crystal display. Power supply 5 dan 12 volt DC disediakan untuk alat yang membutuhkan besar tegangan tersebut. Sistem mikro berfungsi sebagai pengendali utama input dan
output dari sistem alat ini. Gambar 3.1 menunjukkan diagram blok perancangan dari alat ini.
Proses kerja alat adalah sebagai berikut k mikrokontroler sudah diberi program untuk mengendalikan kerja dari alat. Pilihan atau masukan data dari keypad akan diterima
oleh mikrokontroler. Mikrokontroler akan memberikan keluaran ke LCD dan rangkaian driver solenoid valve. Driver memberikan sinyal ON untuk mengaktifkan solenoid valve
sehingga air dapat mengalir. Aliran air yang mengalir akan terdeteksi oleh sensor. Keluaran sensor berupa sinyal pulsa diolah oleh mikrokontroler menjadi counter yang
ditampilkan di LCD. Saat mencapai volume pilihan, mikrokontroler akan memberikan sinyal OFF ke driver. Solenoid valve akan kembali ke posisi normal sehingga air berhenti
mengalir.
GambarB3.1BDiagramBBlokBPerancanganB
ke bagian yang membutuhkan Sistem Mikro
PS +5 V PS +12 V
Flow Sensor
Solenoid Valve LCD
Keypad
32
3.2. PerancanganBPerangkatBKerasB 3.2.1. DesainBAlatBPenakarBVolumeBAirB
Desain alat direncanakan seperti dispenser air minum yang berukuran kurang lebih 30 cm x 40 cm dengan tinggi 80 cm sudah termasuk penampung air. Gambar 3.2
menunjukkan desain alat beserta bagian-bagiannya.
B B
B B
B B
B
Beberapa bagian atau komponen akan ditempatkan di dalam box yaitu k rangkaian
sistem mikro, sensor, dan solenoid valve. Keypad dan LCD akan ditempatkan di luar box karena sebagai input pilihan dan output tampilan.
3.2.2. MinimumBSistemBATmega8535B
Rangkaian elektronika AVR mikrokontroler akan berfungsi dengan baik jika dirangkai dengan sistem minimum pada chip AVR agar bekerja dengan optimal. Pada pin
GambarB3.2BDesainBAlatBPenakarBVolumeBAirB a. PandanganBsampingB
b. PandanganBdepanB 1
2 3
4 5
6 7
8 9
Keterangan k 1. Penampung air
2. Box 3. Solenoid valve
4. Water flow sensor 5. Saluran keluar air
6. Sistem Mikro
a. b.
7. Keypad 8. LCD
9. Driver solenoid valve
40 cm 30 cm
45 cm
35 c m
33
12 dan pin 13 adalah pin kristal eksternal yang harus dirangkaikan dengan kristal sebagai sumber clock eksternal pada chip ATmega8535. Pada pin 9 adalah pin RESET yang harus
dirangkaikan dengan rangkaian reset, yang berfungsi sebagai pe-reset program apabila terjadi error saat program berjalan.
Komponen yang dibutuhkan untuk rangkaian sumber clock eksternal adalah [11]k a. satu buah Kristal 10 MHz
b. dua buah Kapasitor 22 pF Nilai kapasitor diambil dari datasheet yang memiliki rentang dari 12 pF sampai 22 pF
dengan Kristal 10 MHz.
Komponen yang dibutuhkan untuk rangkaian reset adalah k a. satu buah Kapasitor 22 pF
b. satu buah Push Button sebagai tombol Reset
Gambar 3.3 menunjukkan rangkaian minimum sistem ATmega8535.
Rangkaian reset pada perancangan menggunakan Reset Pull-up Resistor yang sudah tersedia pada mikrokontroler dengan batasan sesuai datasheet sebesar 30 kΩ sampai
60 kΩ. Reset diperlukan untuk me-reset mikrokontroler secara otomatis setiap kali catu daya dinyalakan dan me-reset program counter sehingga perintah program dieksekusi
dimulai pada alamat awal. Ketika catu daya diaktifkan, rangkaian reset menahan logika rendah pada pin reset dengan jangka waktu tertentu. Sesuai datasheet, jangka waktu
GambarB3.3BMinimumBSistemBATmega8535B
