RUNNING LED CIRCUIT

RUNNING LED CIRCUIT(LED BERJALAN)

1.Pengertian Running LED

Rangkaian Running Led adalah animasi lampu yang bergerak darisatu led ke led yang lainnya, dan running led ini juga bisa dibuat sesuaidengan keinginan kita contohnya papan nama kita yang dibuat dari beberapaled, sehingga dapat memberikan kesan yang indah. Rangkaian ini terdiri dariPewaktu/clock (menggunakan IC 555) dan Pencacah/counter (menggunakanIC 4017). Dengan menggunakan beberapa Led yang berfungsi sebagai output.Pada bagian output inilah akan mengeluarkan cahaya dan dapat berjalan dariLed pertama hingga Led terakhir dan kembali lagi kesemula begituseterusnya, hingga waktu yang kita inginkan. Aplikasi rangkaian inimembutuhkan suatu arus listrik bolak-balik (DC) agar dapat bekerja dan carapenggunaannya hanya membutuhkan 1 buah baterai 9 Volt.Animasi papan nama menggunakan lampu yang bergerak tentunyaakan menambah semaraknya suasana suatu acara atau dapat pula memberikankesan kreatif. Salah satu animasi lampu yang mudah dibuat dan tidak terlalumembutuhkan biaya yang banyak adalah

 Running LED menggunakan IC4017 sebagai decade counter, dan untuk membentuk pulsa clocknyamenggunakan IC 555.IC 4017 ini mempunyai karakteristik dapat mengaktifkan salah satubit outputnya saja dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus outputini sudah cukup untuk menyalakan sebuah led dengan kecerahan yang cukup.IC ini cukup baik kerjanya terutama dengan tegangan suplai yang daerahkerjanya sangat lebar yaitu mulai 3.0 VDC sampai 18VDC. Dalam proyek iniakan dipilih tegangan 12 VDC agar dapat diapasang pada kendaraan bermotor sehingga menjadi lebih menarik. Sedangkan untuk membentuk pulsa clocknya digunakan IC 555, yang berfungsi sebagai timer yangberfungsi untuk menghasilkan denyutan (pulse) sebagai penggerak IC 4017.Untuk outputnya, digunakan Led berwarna merah, kuning, dan hijau.Digunakan Led yang berwarna-warni dengan tujuan untuk menambahsemarak tampilannya.IC 555 merupakan IC pewaktu (timer). Rangkaian osilator clock dibangun dari rangkaian IC 555, R2, potensiometer R1 dan kapasitor C1.Frekuensi kerjanya diatur dengan mengatur nilai resistansi potensiometer R1tetapi jika dirasa masih kurang lambat maka nilai kapasitor C1 dapatdiperbesar. IC 555 berfungsi sebagai penggerak IC 4017. IC inimengeluarkan denyutan (pulse) high dan low secara bergantian. Buktinya terdapat pada output Led berwarna kuning dan hjau yang menyala secaraberkelap-kelip. Ada 18 LED yang disambungkan ke kaki 3 (output). LEDakan menyala atau berkelip berganti-ganti antara satu sama lain artinyaapabila denyutan positif keluar LED akan menyala dan LED akan mati jikadenyutan negatif keluar dari pin 3 IC 555.Untuk menggerakkan dan mengaktifkan IC 4017, denyutan positif perlu dimasukkan pada pin 14. Jika satu denyutan positif masuk LEDpertama akan menyala dan begitu seterusnya menuju ke LED kedua. Setelahmendapatkan 10 kali pulsa clock maka secara otomatis IC 4017 akan resetdan kembali pada kondisi awal yaitu pada Q0aktif kembali.

 

Gambar 1Arah Gerakan LED

Arah gerakan LED dapat dimodifikasi sesuai keinginan. Caranyaadalah dengan meletakkan urutan led disesuaikan dengan urutan

keaktifannya. Urutan keaktifan dari output 4017 adalah sesuai dengan urutanoutput Q0, Q1, …, Q10. Setiap keluaran pada Q0sampai Q10akandisambungkan pada Led yang disusun secara paralel sehingga jika ada satuLed rusak maka tidak akan memutuskan arus yang lain.

2.Fungsi Alat dan Komponen

Solder

Solder adalah alat yang digunakan untuk mematri atau menyoldersambungan kawat atau komponen dengan menggunakan kawat timah. Padaumumnya, untuk rangkaian elektronika digunakan solder dengan daya(kekuatan) sebesar 25 watt s/d 40 watt. Setiap solder sebaiknya memakaitempat selama solder dipakai, karena panas, sehingga tidak disimpan dimanasaja. Bila solder telah dipakai atau tidak terpakai lagi, sebaiknya diputuskandari aliran listrik. (Drs. Ahmad Rahman, 1995)Solder adalah alat elektronika yang berfungsi sebagai penghisap timahpada PCB dengan jalan bersamaan/dipanasi dengan solder listrik yangbertujuan hendak melepas kaki komponen yang terlanjur disolder. Ada pulayang berpendapat bahwa solder adalah alat pemanas untuk melelehkan patrisehingga menempel pada kaki-kaki transistor atau komponen elektronikalainnya, sehingga kaki-kaki tersebut bersatu dengan jalur pada pcb (printedcircuit board).

Soldering (proses menyolder) didefinisikan dengan “menggabungkan

beberapa logam (metal) secara difusi yang salah satunya mempunyai titik cair

yang relatif berbeda”. Dengan kata lain, kita bisa menggabungkan dua atau

lebih benda kerja (metal) dimana salah satunya mempunyai titik cair relatif lebih rendah, sehingga metal yang memiliki titik cair paling rendah akanlebih dulu mencair. Ketika proses penyolderan (pemanasan) di hentikan,maka logam yang mencair tesebut akan kembali membeku danmenggabungkan secara bersama-sama metal yang lain. Proses menyolder

biasanya diaplikasikan pada peralatan elektronik untuk menempelkan/menggabungkan komponen elektronika pada papan circuit(PCB).

 Baterai

Baterai adalah alatlistrik-kimiawiyang menyimpanenergidan mengeluarkan tenaganya dalam bentuk listrik.Sebuah baterai biasanya terdiridari tiga komponen penting, yaitu:

1. Batangkarbonsebagaianoda(kutub positif baterai)

2.Seng(Zn) sebagaikatoda(kutub negatif baterai)

3.Pasta sebagaielektrolit(penghantar)Baterai yang biasa dijual (disposable/sekali pakai) mempunyaitegangan listrik 1,5volt.Baterai ada yang berbentuk tabung atau kotak. Ada juga yang dinamakan rechargeable battery,yaitu baterai yang dapat diisiulang, seperti yang biasa terdapat padatelepon genggam.

Saklar

Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik,atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnyaadalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringanlistrik arus kuat,saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponenelektronikaarus lemah. Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilahlogamyang menempelpada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaansambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu.

 Kapasitor

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alatyang dapatmenyimpanenergidi dalammedan listrik,dengan cara Trimpot Sebuah trimmer miniatur komponen elektrik yang bisa diatur/disetel.Ini berarti bisa di setel supaya tepat ketika beberapa piranti dipasangkan, dantak akan dilihat atau di atur/setel oleh pengguna. Trimmer dapat berupavariable resistors (potensiometer) atau variable kapasitor.Komponen ini biasanya digunakan pada rangkaian yang memilikikecermatan seperti Audio/Video komponen, dan mungkin diperlukan untuk diatur/disetel ketika ada perbaikan. Tidak seperti pengatur lainnya, trimmerdipasangkan langsung di papan rangkaian, dan diatur/disetel dengan obengkecil dan hanya beberapa kali penyesuaian. Pada tahun 1952, MarlanBourns mematenkan penemuannya di dunia pertamakalinya dengannama trimming potentiometer, merek "Trimpot".

 Dioda Cahaya

Dioda cahayaatau lebih dikenal dengan sebutanLED(light-emittingdiode) adalah suatusemikonduktoryang memancarkancahayamonokromatik  yang tidak koherenketika diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi.Warna yang dihasilkan bergantung pada bahansemikonduktor yang dipakai, dan bisa jugaultraviolet dekatatauinframerah dekat. Sebuah LED adalah sejenisdiodasemikonduktoristimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktoryang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakansebuah struktur yang disebutp-n junction.Pembawa-muatan -elektrondan lubangmengalir ke junction dari elektroda denganvoltaseberbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ketingkat energiyang lebihrendah, dan melepasenergidalam bentuk photon.  Panjang gelombangdari cahaya yang dipancarkan, dan oleh karena ituwarnanya, tergantung dari selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n

junction. Sebuah dioda normal, biasanya terbuat darisilikonataugermanium,  memancarkan cahaya tampak inframerah dekat, tetapi bahan yang digunakanuntuk sebuah LED memiliki selisih pita energi antara cahaya inframerahdekat, tampak, dan ultraungu dekat.

 Dioda Zener

Dioda Zener adalah dioda yang memiliki karakteristik menyalurkanarus listrik mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikanmelampaui batas "tegangan rusak" (breakdown voltage) atau "teganganZener". Ini berlainan daridiodabiasa yang hanya menyalurkan arus listrik kesatu arah.Dioda Zener biasanya digunakan secara luas dalam sirkuit elektronik.Fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan. Pada saatdisambungkan secara parallel dengan sebuah sumber tegangan yang berubah-ubah yang dipasang sehingga mencatu-balik, sebuah dioda zener akanbertingkah seperti sebuahkortsleting(hubungan singkat) saat teganganmencapai tegangan rusak diode tersebut. Hasilnya, tegangan akan dibatasisampai ke sebuah angka yang telah diketahui sebelumnya.

 IC (Integrated Circuit)

IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatanelektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil. Sebelum adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat darisatuan-satuan komponen (individual) yang dihubungkan satu sama lainnyamenggunakan kawat atau kabel, sehingga tampak mempunyai ukuran besarserta tidak praktis. Ditinjau dari segi bahan baku, IC dibalut dalam kemasan(packages) tertentu agar dapat terlindungi dari gangguan luar seperti terhadapkelembaban debu dan kontaminasi zat lainnya. Kemasan IC dibuat dari bahan ceramic dan plastic, serta didesain untuk mudah dalam pemasangan dan penyambungannya. IC dapat bekerja dengan diberikan catuan tegangan 5 – 12 volt sesuai dengan tipe IC nya. Jika diberikan masukan tegangan lebih daribatas yang telah ditentukan maka IC tersebut dapat dikatakan rusak.

B.Alat dan Komponen

Untuk membuatRunning LED ini berikut ini adalah alat dan komponen-komponen yang dibutuhkan:

1.1 Buah Solder

2.1 Buah Solder Pump (Penyedot Timah)

3.1 Buah Tang

4.1 Buah Gunting

5. 1 Buah Papan PCB

6.1 Buah Resistor (180 ohm) 

7.1 Buah Trimpot (20 K ohm)

8.2 Buah Kapasitor (47uF dan 22uF)

9.18 Buah Dioda LED

10.1 Buah Dioda Zener (IN4001/IN4002)

11.2 Buah IC (NE 555 N dan IC HCF 4017 BE)

12.1 Buah Baterai (1604E 6F22 9Volt)

13.1 Buah Soket Baterai

14.1 Buah Saklar

15.Kabel

16.Timah

17.Fiber Hitam

18.Lem Lilin

19.Pemotong Fiber

C.Prosedur Kerja

1.Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.

2.Pasang resistor, trimpot, kapasitor, diode zener dan IC pada papan PCBdengan melekatkannya dengan timah menggunakan solder seperti yangtampak pada gambar rangkaian berikut:

 

Gambar 2Rangkaian Running LED

3.Pasang 1 buah dioda LED untuk melihat apakah rangkaian telah benar denganmenyalanya 1 dioda LED tersebut.

4.Setelah 1 buah dioda LED tersebut menyala pasang 17 dioda LED yanglainnya sesuai dengan letak dioda pada rangkaian.

5.Lekatkan soket baterai pada papan PCB.

6.Tes rangkaian dengan memasang baterai pada soket baterai.

7. jika running LED telah berhasil menyala maka rangkaian telah siap untuk digunakan.

Catatan:

Bila ingin menggunakan 10 LED maka LED yang bernomor ganjil saja yangdipasang

(1, 3, 5, 7, …. ,17)

atau LED bernomor genap saja yang dipasang.

8.Ambil fiber, ukur papan PCB yang akan dibuatkan badan.

9.Potong fiber sesuai ukuran yang telah dukur sebelumnya.

10.Beri lem lilin pada masing-masing bagian fiber dan lekatkan sisi-sisi fibersatu sama lain sehingga membentuk box/ kotak.

11.Masukkan ke dalam box/ kotak tersebut, papan PCB lengkap dengan runningLED circuitnya.

12.Solder bagian depannya sesuai ukuran lampu LED.

13.Keluarkan sebagian badan lampu LED.

14.Tutup bagian belakang box/ kotak dengan fiber.