Laporan P3

BAB I PENDAHULUAN 1.1

LATAR BELAKANG Perkembangan teknologi yang luar biasa cepat dibidang elektronika yang salah

satunya ditandai dengan munculnya peralatan modern disekitar kita yang dapat dioperasikan secara otomatis. Dengan adanya perkembangan teknologi tersebut penulis melakukan percobaan yaitu ”SIRENE KICAUAN DAN LENGKINGAN”, dimana dengan alat ini kita dapat mengetahui tanda peringatan bahaya atau darurat. Sirine merupakan salah satu teknologi yang canggih tetapi merupakan sebuah alat sederhana, yaitu suatu alat yang dirangkai dari komponen-komponen seperti : transistor, kapasitor, resistor, IC, dll. Yang semuanya merupakan dari jenis komponen elektronika yang sangat sederhana, banyak dan mudah didapat. Rangkaian sirene ini merupakan rangkaian elektronik yang mempunyai kemampuan mengeluarkan output dalam bentuk gelombang suara atau bunyi, yang fungsinya sebagai suatu alat pemberitahuan yang sederhana, dan dalam penyajian bentuk yang cukup mudah dimengerti oleh semua pengguna. Komponen elektronika ini terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, dipanaskan, ditempelkan dan sebagainya akan menghasilkan suatu efek yang dapat menghasilkan suhu atau panas, menangkap atau menggetarkan materi, merubah arus, tegangan, daya listrik dan lainnya. 1.2

RUMUSAN MASALAH Rumusan masalah dari pembuatan makalah ini, yaitu : 1. 2. 3. 4.

1.3

Apa yang dimaksud Sirene Kicauan dan Lengkingan? Apa fungsi dari rangkaian Sirene Kicauan dan Lengkingan? Bagaimana cara kerja dari rangkaian Sirene Kicauan dan Lengkingan? Bagaiman proses pembuatan rangkaian Sirene Kicauan dan Lengkingan?

TUJUAN Setelah melakukan project ini mahasiswa dapat : 1. Megetahui cara kerja dari rangkaian sirene kicauan dan lengkingan. 2. Megetahui dasar-dasar komponen yang digunakan pada rangkaian sirene kicauan dan lengkingan. 3. Mendesain rangkaian sirene kicauan dan lengkingan menggunakan IC 556.

BAB II LANDASAN TEORI 2.1

PENGERTIAN SIRINE Sirine adalah suatu alat penggetar yang menggunakan sumber arus listrik untuk

menghasilkan bunyi menderu terus menerus. Sirene tersusun atas sebuah piringan yang diberi lubang dengan jumlah berbeda pada setiap jari-jarinya, kemudian diputar dengan cepat. Pada saat piringan itu berputar, diembuskan udara dengan compressor ke arah lubang secara bergantian sehingga terdengar bunyi yang menderu terus menerus dengan suara yang bergantian pula. Sirene merupakan salah satu teknologi yang canggih tetapi merupakan sebuah alat sederhana, yaitu suatu alat yang dirangkai dari komponen-komponen seperti : trasistor, kapasitor, dioda, resistor, IC, dll. Yang semuanya merupakan dari jenis komponen elektronika yang sangat sederhana, banyak dan mudah didapat. Rangkaian sirene ini merupakan rangkaian elektronik yang mempunyai kemampuan mengeluarkan output dalam bentuk gelombang suara atau bunyi, yang fungsinya sebagai suatu alat pemberitahuan sederhana, dan dalam penyajian bentuk yang cukup mudah dimengerti oleh semua pengguna, karena untuk mengoperasikan alat ini juga cukup mudah dioprasiakan. Sirine terdiri dari berbagai komponen elektronika. Komponen Elektronika biasanya sebuah alat berupa benda yang menjadi bagian pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Komponen elektronika ini terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, dipanaskan, ditempelkan dan sebagainya akan menghasilkan suatu efek yang dapat menghasilkan suhu atau panas, menangkap atau menggetarkan materi, merubah arus, tegangan, daya listrik dan lainnya. Sirine memiliki kelebihan yaitu dapat memberikan peringatan awal terhadap bahaya yang akan terjadi sehingga pemilik dapat mengantisipasi dan meminimalisir korban jiwa dan kerugian materil. Sirine merupakan alat yang mampu menyebabkan reaksi positif dan negatif pada manusia. Namun, sirine juga memiliki kelebihan diantaranya dalam penggunaan alarm yaitu dapat menyebabkan orang yang mendengar bunyi nyaring dari sirine tersebut mengeluarkan reaksi panik dan menyelamatkan diri secara tidak rasional yang dapat membahayakan dirinya.

2.2

PENGERTIAN IC NE556N IC NE556N merupakan IC multivibrator rangkap astabel atau monostabel.

Multivibrator jenis ini mempunyai output dengan dua keadaan, yaitu keadaan “ tinggi ” apabila tengangan output sama dengan tegangan batere 9V ( tegangan input ) dan keadaan “ rendah ” apabila tegangan output sama dengan 0V.

Gambar Fisik dan Fungsi kaki IC NE556N Multivibrator astabel atau “ free running ” tidak stabil dalam kedua keadaan karena itu disebut astabel yang berarti tidak stabil melainkan berubah – ubah dari keadaan yang satu ke keadaa yang lain secara bergantian dan memberikan output gelombang siku. Multivibrator monostabel atau “ one – shot ” merupakan multivibrator yang stabil pada salah satu dari dua keadaan output. Ketika dinyalakan triggered oleh sinyal masuk, tegangan output bergerak dari keadaan “ rendah ” yang stabil ke keadaan “ tinggi ” yaitu dari tengangan 0 V ke tegangan 9 V. Kemudian setelah waktu tertentu akan kembali ke keadaan “ rendah ” sampai dipicu oleh triggered kembali. Perubahan tegangan output ini menghasilkan satu pulsa pulsa gelombang siku. IC 556 terdiri dari dua multivibrator yang terpisah ( tetapi mempunyai sambungan tegangan yang sama ). Dan masing masing dapat digunakan multivibrator astabel atau monostabel. Dengan output maksimum 200mA, multivibrator ini dapat menggerakkan leader atau menggerakkan loudspaeaker atau menyalakan beberapa LED. 2.3

Kapasitor Electrostatic Kapasitor electrostatic adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan

dielektrik dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang popular serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa µF, yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti polyester

(polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya. 2.4

Kapasitor Electrolytic Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan

dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan – di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda. Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidasi permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya.

Gambar Kapasitor Elektrolit Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisan-metal-oksida dan electrolyte (katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus (2) diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-oksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar. Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya bahan metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah aluminium.

Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco. Bahan electrolyte pada kapasitor tantalum ada yang cair tetapi ada juga yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan electrolit yang menjadi elektroda negatif-nya, melainkan bahan lain yaitu manganese-dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping dan mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya (lifetime) menjadi lebih tahan lama. 2.5

Sakelar Sakelar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah. Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi. Kalau logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. Pada dasarnya saklar tombol bisa diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena alat ini bisa dipakai pada mikrokontroller untuk pengaturan rangkaian pengontrolan.

2.6

BUZZER Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

BAB III METODE REALISASI PERCOBAAN DAN PERANCANGAN 3.1

METODE PENGUMPULAN DATA Dalam percobaan ini, mahasiswa mengumpulkan data melalui eksperimen yang

mahasiswa lakukan. Selain itu, mahasiswa juga mengambil beberapa sumber dari sumber pustaka dan Internet. 3.2

GAMBAR RANGKAIAN

3.3

PROSEDUR PERCOBAAN

3.3.1

ALAT DAN BAHAN 1. IC 556 2. Resistor 100kΩ 3. Resistor 10kΩ 4. Resistor 1kΩ 5. Resistor 4,7kΩ 6. Kapasitor Polar 4,7µF 7. Kapasitor Polar 1µF 8. Kapasitor Non Polar 0.01µF 9. Transistor BC 337 10. Buzzer 11. Switch Toogle 3 kaki 12. Switch Geser 2 kaki 13. Socket IC 14 pin 14. Box ukuran 7x10 15. Protoboard 16. Papan PCB 17. Kabel Jumper

: : : : : : : : : : : : : : : : :

1 Buah 2 Buah 2 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 2 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah Secukupnya

3.3.2

LANGKAH PERCOBAAN a. Solder semua komponen pada PCB yang telah dilayout dan dibor. Perhatikan benar layout dan komponen agar tidak salah saat melakukan percobaan. b. Hubungkan input baterai positif dan negatif dengan kabel jumper positif dan negatif pada PCB ( jangan sampai terbalik) c. Tekan S1 ( Switch ON OFF ) pada kondisi ON dan S2 ( Switch dua kutub ) ON. d. Lihat dan periksa , jika S1 ON S2 ON maka buzzer akan mengeluarkan suara atau berbunyi , jika tidak periksa kembali semua komponen dan rangkaian e. Jika S1 ON S2 ON buzzer mengeluarkan bunyi, maka geser S2 ke kondisi OFF f. Lihat dan periksa suara buzzer apakah suara buzzer kedua nya berbeda seperti sirine polisi Inggris atau lengkingan sirine polisi Amerika, jika iya maka rangkaian dapat dikatakan berhasil.

3.4

DIAGRAM BLOK RANGKAIAN

BAB IV PEMBAHASAN

4.1

GAMBAR TAMPAK ATAS DAN BAWAH PADA BOX RANGKAIAN SIRINE KICAUAN DAN LENGKINGAN

Gambar tampak atas rangkaian sirine kicauan dan lengkingan

Gambar tampak bawah rangkaian sirine kicauan dan lengkingan

4.2 GAMBAR RANGKAIAN SIRINE KICAUAN DAN LENGKINGAN YANG BELUM DI SOLDER

Gambar rangkaian pada saat belum di solder dan masih di protoboard

4.3 GAMBAR KEMASAN TAMPAK BAGIAN KANAN, TENGAH DAN KIRI

Gambar tampak bagian kanan

Gambar tampak bagian tengah

’ Gambar tampak bagian kiri

4.4 PRINSIP KERJA ALAT Bagian “bawah” dari IC 556 digunakan sebagai astabel “cepat” yang dapat mnghasilkan pulsa lebih kurang 700 perdetik (ditentukan oleh nilai R1,R2 dan C3) frekuensi pulsa itu 700 Hz. Bagian atas dari IC 556 bekerja sebagai astabel “lambat” menghasilkan frekuensi lebih kurang 1 Hz (ditentukan oleh nilai R4, R5 dan C4). Pada sebuah sirene ini diterapkan kenyaataan bahwa frekuensi pulsa output yang dapat diubah–ubah secara bebas berdasarkan nilai R-C, dengan mengubah-ubah tegangan yang dipasang pada sambungan tegangan pengatur. a. nada kicauan, ketika saklar S2 pada posisi sebelah kiri, pulsa-pulsa output dari astabel “lambat”: (pada kaki 9) dipasangkan pada terminal tegangan pengatur (kaki 3) dari astabel ‘cepat’ melalui R3, bentuk gelombang pulsa-pulsa tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :

Setiap pulsa membuat tegangan pada kaki 9 tetap sebesar 9 V untuk jangka waktu t1 dan kemudian tiba-tiba berubah menjadi 0V untuk nselang waktub yang kira-kira sama t2 (t1 + t2 kira-kira = 1 detik). Dengan demikian output dari astabel ‘cepat’ (pada kaki 5) “termodulasi frekuensi” (frekuensi modulated), yaitu berubah tajam (cepat) dan kira-kira 700 Hz ke frekuensi yang lebih tinggi, dan kembali ke 700 Hz setiap selang waktu satu detik. Keadaan ini menghasilkan kesan dua nada berulang-ulang, yang terdengar sebagai kicauan. b. nada lengkingan, ketika S2 berada pada posisi sebelah kanan, pulsa-[ulsa berbentuk gigi gergaji yang terjadi pada C4 dipasang pada basis Tr1 dan kemudian melalui S2 dan R3 ke terminal tegangan pengatur (kaki 3) pada astabel ‘cepat’.

Terjadi lagi modulasi frekuensi. Namun kali ini, karena berbentuk pulsa gigi-gergaji, tegangan pengatur berubah lambat dan perubahanya tidak menyolok. Dengan demikian frekuensi output astabel ‘cepat’ meningkat perlahan-lahan dari suatu nilai rendah ke nilai yang lebih tinggi dalam selang waktu t1 dan kemudian turun kembali perlahan-lahan ke nilai rendah dalam waktu t2 (t1 + t2 kira-kira = 1 detik). Naik turunnya frekuensi nada berkisar sekitar rata-rata 700 Hz. Kesan melengking diulang terus-menerus. Tr1 bertindak sebagai suatu “emitter follower’ yang berfungsi sebagai pengalih tegangan pulsa gigifergaji maksimum dari astabel ‘lambat’ ke astabel ‘cepat’.

4.5

PEMBAHASAN HASIL UJI ALAT Pembahasan dari hasil uji alat yang telah dilakukan adalah pada rangkaian ini kita

menggunakan IC 556, yang dimana IC 556 merupakan multivibrator rangkap astabel atau monostabel. Multivibrator jenis ini mempunyai output dengan dua keadaan, yaitu keadaan “ tinggi ” apabila tengangan output sama dengan tegangan batere 9V ( tegangan input ) dan keadaan “ rendah ” apabila tegangan output sama dengan 0V. Bagian bawah dari IC 556 digunakan sebagai astabel “cepat” yang dapat mnghasilkan pulsa lebih kurang 700 perdetik (ditentukan oleh nilai R 1,R2 dan C3) frekuensi pulsa itu 700 Hz. Bagian atas dari IC 556 bekerja sebagai astabel “lambat” menghasilkan frekuensi lebih kurang 1 Hz (ditentukan oleh nilai R4, R5 dan C4). Pada sebuah sirene ini diterapkan kenyaataan bahwa frekuensi pulsa output yang dapat diubah–ubah secara bebas berdasarkan nilai R-C, dengan mengubah-ubah tegangan yang dipasang pada sambungan tegangan pengatur. Pada nada kicauan, ketika saklar S2 pada posisi sebelah kiri, pulsa-pulsa output dari astabel “lambat” pada kaki 9 merupakan output dipasangkan pada terminal kaki 3 yang merupakan tegangan pengatur dari astabel ‘cepat’ melalui resistor 1kΩ. Pada setiap pulsa membuat tegangan pada kaki 9 tetap sebesar 9V untuk jangka waktu t1 dan kemudian tibatiba berubah menjadi 0V untuk selang waktu yang kira-kira sama t2 (t1 + t2 kira-kira = 1 detik). Dengan demikian, output dari astabel ‘cepat’ pada kaki 5 “termodulasi frekuensi” (frekuensi modulated), yaitu berubah tajam dan kira-kira 700 Hz ke frekuensi yang lebih tinggi, dan kembali ke 700 Hz setiap selang waktu kira-kira satu detik. Keadaan ini menghasilkan kesan dua nada berulang-ulang, yang terdengar sebagai kicauan Pada nada lengkingan, ketika S2 berada pada posisi sebelah kanan, pulsa-[ulsa berbentuk gigi gergaji yang terjadi pada C4 dipasang pada basis Tr1 dan kemudian melalui S2 dan R3 ke terminal tegangan pengatur (kaki 3) pada astabel ‘cepat’. Terjadi modulasi frekuensi. Namun kali ini, karena berbentuk pulsa gigi-gergaji, tegangan pengatur berubah menjadi lambat dan perubahanya tidak terlalu terlihat. Dengan demikian, frekuensi output astabel ‘cepat’ meningkat perlahan-lahan dari suatu nilai rendah ke nilai yang lebih tinggi dalam selang waktu t1 dan kemudian turun kembali perlahan-lahan ke nilai rendah dalam waktu t2 (t1 + t2 kira-kira = 1 detik). Naik turunnya frekuensi nada berkisar sekitar rata-rata 700 Hz. Kesan melengking diulang terus-menerus.

BAB V KESIMPULAN Pada project yang berjudul ‘SIRINE KICAUAN DAN LENGKINGAN’ ini dapat diambil kesimpulan bahwa komponen utama yang digunakan adalah IC 556, yang dimana IC 556 tersebut berfungsi sebagai pewaktu nada dan menggunakan switch yang berfungsi sebagai pemilih nada sirine kicauan ataupun lengkingan. Agar alat ini berbunyi sesuai dengan keinginan kita, ada komponen lain sebagai pendukung nya, seperti resistor, kapasitor, transistor dan lainnya. Pada nada kicauan, pada saat switch digeser kekiri rangkaian sirine tersebut akan berbunyi, itu dikarenakan pulsa-pulsa dari kaki 9 output yang disambungkan ke kaki 3 tegangan pengatur. Setiap tegangan dikeluarkan melalui kaki 9 sebesar 9V. Output dari astable termodulasi frekuensi, yang berarti frekuensi berubah dari kira0kira 700Hz ke frekunsi yang lebih tinggi, lalu ke 700Hz setiap selang waktu 1 detik. Hal itulah yang membuat nada terdengar seperti kicauan. Pada nada lengkingan, pada saat switch digeser kekanan rangkaian sirine tersebut akan berbunyi, pulsa-pulsa pada nada lengkingan ini berbeda dengan bentuk pulsa pada nada kicauan. Pada nada lengkingan pulsa yang dikeluarkan berbentuk gigi gergaji. Pulsa-pulsa tersebut dikeluarkan melalui kapasitor 4,7µF disambungkan ke transistor BC337 kemudian melalui switch toogle 3 kaki dan resistor 1kΩ yang disambung ke kaki 3 IC tegangan pengatur pada astable. Saat itu terjadi modulasi frekuensi, Namun, karena pulsa berbentuk gigi gergaji tegangan pengatur nya berubah lambat dan tidak terlalu kelihatan. Lalu, frekuensi output astable meningkat perlahan dari suatu nilai rendah ke nilai yang tinggi dalam selang waktu 1 detik, kemudian turun kembali secara perlahan. Naik dan turunnya frekuensi nada berkisar 700Hz dan suara lengkingan akan keluar dan berulang secara terus-menerus.