ACL = + 1 2.9
Tegangan masukan muncul pada R
2
dan arus yang sama mengalir melalui resistor-resistor [4].
Beberapa contoh aplikasi rangkaian dengan op-amp [5] : 1. Op-amp sebagai penjumlah tegangan atau arus.
2. Op-amp sebagai konverter arus ke tegangan. 3. Op-amp sebagai konverter tegangan ke arus.
4. Op-amp sebagai buffer yang sempurna. 5. Op-amp sebagai pengurang.
6. Op-amp sebagai integrator. 7. Op-amp penguat suara.
8. Op-amp penguat video. 9. Op-amp penguat RF dan IF.
10. Op-amp regulator tegangan.
2.4 LED Infra merah
LED infra merah infra red ini merupakan piranti yang sangat umum digunakan dalam suatu sistem instrumentasi. LED infra merah dapat didefenisikan sebagai alat pemberi
sinyal pada sensor [1]. Sinar infra merah tidak terlihat oleh mata manusia. Dioda arsenide gallium
merubah energi menjadi panas dan sinar infra merah. LED infra merah memiliki tegangan maju yang lebih tinggi daripada dioda silikon. LED infra merah bekerja di atas
tegangan 0.7 V dan memiliki batas tegangan maju VF antara 1.5 V sampai 2.5 V tergantung dari tipe LED infra merah. LED infra merah memiliki 2 buah kaki yaitu kaki
anoda A yang diberi masukan positif dan kaki katoda K yang diberi masukan negatif , untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.10 simbol LED infra merah [7].
Gambar 2.10. Simbol Led Infra Merah [7]
LED infra merah digunakan dalam sistem instrumen pengukuran kecepatan benda bergerak berupa cahaya yang memiliki panjang gelombang dan radiasi yang tajam. Adapun
pemancar atau penembak cahaya yang dapat digunakan, seperti LED infra merah dan dioda laser.
Prinsip kerja LED infra merah sama dengan LED biasa. Perbedaanya cahaya yang dipancarkan pada LED infra merah berupa cahaya tak tampak. LED infra merah memiliki
arus maksimal sebesar 100mA. Kelemahan dari LED infra merah ini adalah daya jelajah yang tidak jauh hanya sekitar 7
– 8 meter dengan sudut radiasi sebesar 45° [10]. LED infra merah bekerja pada arus I
F
20mA dengan tegangan maju V
F
antara 1.2 V sampai 1.5 V. Nilai resistor dari LED infra merah dihitung berdasarkan hukum ohm,
persamaan untuk mencari nilai resistor LED infra merah adalah sebagai berikut [6] : R =
2.10 dengan V
S
adalah nilai tegangan masukan, V
F
adalah nilai tegangan maju, dan I
F
adalah arus LED infra merah.
Mengingat tingkat keamanan LED infra merah, maka nilai arus I
F’
yang dipakai adalah 80 dari nilai arus maksimum LED infra merah I
F
. Cara menghitung nilai I
F’
seperti yang ditunjukkan pada persamaan 2.11 [7]. I
F
’ = 80 I
F
2.11
2.5 Fototransistor
Fototransistor dalam sistem instrumentasi berfungsi sebagai sensor yang digunakan sebagai pendekteksi cahaya. Fototransistor yang paling sering dijumpai adalah transistor
bipolar NPN dengan sambungan kolektor-basis PN yang peka cahaya. Apabila sambungan
tersebut dikenai cahaya melalui lensa yang membuka pada bungkus transistor, maka timbul aliran arus kontrol yang menghidupkan transistor ON. Aksi ini sama dengan yang terjadi
pada arus basis emitor dari transistor NPN biasa. Fototransistor dapat sebagai alat dengan dua kaki atau tiga kaki. Dalam perancangan ini penulis menggunakan fototransistor dua
kaki yaitu kaki kolektor yang diberi masukan positif dan kaki emitor yang diberi masukkan negatif [10]. Simbol fototransistor dapat dilihat pada Gambar 2.11.
Kolektor
Emiter Gambar 2.11. Simbol fototransistor [6]
Fototransistor adalah sensor optic peka cahaya yang akan bertambah resistansinya bila terkena radiasi cahaya minimal 0,1 m Wsr pada sudut 200. Apabila tidak ada cahaya yang
masuk pada lensa yang membuka, arus akan mengalir kecil antara kolektor dan emitor. Arus ini disebut arus gelap. Apabila cahaya mengenai sambungan PN kolektor-basis, maka
arus basis yang dihasilkan berbanding langsung dengan intensitas cahaya. Aksi tersebut menghasilkan arus kolektor yang dikuatkan. Untuk arus basis yang dibangkitkan,
fototransistor bertindak seperti transistor bipolar konvensional. Perubahan resistansinya dapat diketahui dengan cara mengukur perubahan tegangan pada keluarannya [10].
Fototransistor memiliki batas arus maksimal dan batas tegangan yang tergantung pada datasheet jenis fototransistor yang digunakan, oleh karena itu untuk tingkat keamanan
fototransistor tahanan pembatas resistor perlu dipakai [6]. Nilai tahanan fototransistor R memakai perhitungan berdasarkan pada hukum ohm, persamaannya adalah sebagai
berikut: R =
2.12 dengan nilai resistor fototransistor simbolkan R, tegangan masukan adalah V, dan I
sebagai arus maksimal fototransistor.
2.6 LCD
Liquid Crystal Display LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai banyak digunakan. Penampil LCD mulai menggantikan fungsi dari
penampil Cathode Ray Tube CRT, yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia sebagai penampil gambartext baik monokrom hitam dan putih, maupun berwarna [1].
Terdapat 2 jenis LCD yaitu LCD karakter dan LCD grafik. LCD karakter adalah LCD yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII seperti
karakter-karakter yang tercetak pada keyboard komputer. Sedangkan LCD grafik, adalah LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD grafik inilah
yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebooklaptop [14]. Bentuk fisik LCD karakter dapat dilihat pada Gambar 2.12.
Gambar 2.12. Bentuk fisik LCD karakter 16x2 [2]
Jenis LCD yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan matriks dari jumlah karakter yang dapat dituliskan pada LCD tersebut, yaitu jumlah kolom karakter
dikali jumlah baris karakter. Sebagai contoh, LCD 16x2, artinya terdapat 16 kolom dalam baris ruang karakter sehingga karakter yang dapat dituliskan adalah sebanyak 32 karakter
[1]. Untuk lebih jelasnya baris dan kolom karakter LCD 16x2 ditunjukkan pada Gambar 2.13.
BARIS BARIS
KOLOM 1 KOLOM 16
Gambar 2.13. Baris dan kolom Karakter pada LCD 16x2 [14] LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan
pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah [1]: 1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3
4 5
6 7
8 9
10 11 12 13 14 15 16
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port IO karena hanya menggunakan 8 bit data dan 3 bit control
. 3. Ukuran modul yang proposional
4. Daya yang digunakan relatif kecil. Agar dapat mengendalikan LCD karakter dengan baik, koneksi yang benar tentu
diperlukan. Untuk itu perlu diketahui pin-pin antarmuka yang dimiliki oleh LCD karakter seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.14 dan Tabel 2.5 LCD karakter yang beredar di
pasaran memiliki 16 pin antarmuka.
Gambar 2.14. Konfigurasi Kaki LCD 16x2 [13] Tabel 2.5. Konfigurasi kaki LCD 16x2 [1]
Nomor PIN Simbol
Fungsi
1 Vss
GND 2
VddVcc +5V
3 VeeVo
Kontras 4
RS Intruksi inputData input
5 RW
ReadWrite 6
E Enable signal
7 DB0
Data pin 0 8
DB1 Data pin 1
9 DB2
Data pin 2 10
DB3 Data pin 3
