Simulator Mikrokontroler

Membuat rangkaian dengan kontrol mikrokontroler tidaklah mudah. Setidaknya anda harus mengetahui dasar elektronika dan mikrokontroler untuk bisa mendisain alat sendiri. Akan lebih bagus lagi apabila anda memiliki tools lengkap seperti simulator.

Saya sendiri juga senang menggunakan simulator walaupun hal itu tidak menjadikan keharusan. Saat saya merasa males untuk menyolder komponen misalnya, maka saya akan bermain main dengan simulator (software) saja dan melihat hasil dari program yang telah kita buat.


A.SIMULATOR SOFTWARE

Yang dimaksud dengan simulator software adalah sebuah software yang dapat menirukan keadaan dari sebuah mikrokontroler yang disimulasikannya. Software ini harus dapat mensimulasikan kerja sebuah mikrokontroler dengan tepat sesuai dengan besar kristal yang dipasang pada sistim mikrokontroler yang disimulasikan.

Software simulator yang baik akan dapat mensimulasikan kerja mikrokontroler yang disambungkan dengan komponen apapun seperti LED bahkan sampai LCD.

Untuk kepentingan simulasi dengan software ini saya mempercayakan dengan menggunakan PROTEUS 8.1. Disini saya biasanya menggunkannya untuk mensimulasikan mikrokontroler PIC16F84/A selain juga untuk mensimulasikan ARDUINO UNO.

Gambar 1. Proteus 8.1 dipakai untuk merangcang Alat Tugas Akhir

Jenis mikrokontroler yang akan digunakan dalam perancangan Alat Tugas Akhir ini hanya 2 yaitu :

a. Mikrokontroler PIC16F84/A dengan program meggunakan bahasa assebly
b. Arduino Uno dengan sketch menggunakan bahasa C / Processing

Gambar 2.Proteus 8.1 untuk mensimulasikan Arduino Uno

Bahkan Arduino Uno dapat disandingkan dengan mikrokontroler PIC16F84/A. Dimana mikrokontroler PIC16F84/A dipakai sebagai "Glue Chip". Artinya mikrokontroler pic16f84/a dipakai untuk mengendalikan alat tertentu (misalnya mengontrol motor servo) sementara total alat dikontrol oleh Arduino Uno.

B.SIMULATOR HARDWARE

Yang dimaksud dengan simulator hardware disini adalah Sistim Minimum suatu jenis mikrokontroler yang digunakan untuk menjalankan program yang telah kita buat. Disini syaratnya adalah bahwa mikrokontroler yang digunakan harus dapat diprogram secara serial ( ICSP - In Circuit Serial Programming ).

Hal ini agar tidak diperlukan proses cabut-cabut mikrokontroler.Karena hal ini tidak praktis dan akan membuat proses perancangan alat menggunakan mikrokontroler menjadi lama. Dengan simulator hardware maka kita bisa langsung mencoba sebuah program (sketch) langsung bisa kita lihat kinerjanya. Jika ternyata masih ada kesalahan bisa langsung kita perbaiki program/sketch-nya.


Download Proteus 8.1


Bagi yang membutuhkan komponen untuk Tugas Akhir silakan kunjungi :

https://www.tokopedia.com/arduino-cikarang

Perkakas Yang Diperlukan

Pada saat membuat alat Tugas Akhir, maka diperlukan beragam alat pendukung. Alat-alat yang akan disebutkan dibawah ini diharapkan telah dimiliki untuk menunjang pembuatan alat Tugas Akhir. Berikut perkakas yang diharapkan anda telah memilikinya.


1. Power Supply "Lab"

Yang dimaksud dengan Power Supply Lab disini adalah power supply ala Laboratorium. Jadi power suppluy yang bisa diatur-atur tegangan maupun arusnya. Saat ini telah banyak dijual Power Supply Lab buatan China yang berharga kompetitif. Biasanya power supply ini dipakai oleh tukang repair Handphone.

Gambar 1. Power Supply Lab ( sumber gambar : internet )

Saya sendiri telah memiliki power supply lab seperti ini. Banyak sekali kegunaan power supply lab ini. Jadi jika anda memiliki dana yang lebih tidak ada salahnya untuk membeli alat ini.

2.  Multimeter Digital

Alat kedua yang wajib dimiliki adalah multimeter digital.  Dengan multimeter digital ini kita dapat mengukur tegangan listrik, mengukur kuat arus, mengukur resistansi, bahkan sampai mengukur hFe suatu transistor. Jika kondisi keuangan tidak mendukung, dapat membeli multimeter digital yang harganya sedikit "miring". Beberapa multimeter dengan brand yang "yahud" harganya masih sangat mahal. Seperti multimeter merk Fluke.

Gambar 2. Multimeter Digital ( sumber gambar : internet )

3.  Soldering Iron

Soldering iron adalah alat solder listrik. Saat ini telah tersedia alat solder listrik yang sangat bagus ( standard industri ) misalnya merk Hakko yang dapat diatur temperaturenya. Namun harganya masih sangat mahal tidakterjangkau oleh kita.

Gambar 3. Soldering Iron Hakko ( sumber gambar : internet )

Bagi anda cukup beli solder listrik yang murah tetapi yang penting mutu kepala solder harus yang bagus karena akan awet. Jika harga solder murahan, biasanya kepala solder tidak awet dan akan rusak karena oksidasi.

4. Breadboard

Breadboard adalah sebuah papan untuk mencoba rangkaian sebelum rangkaian tersebut disolder. Breadboard ini memang pilihan, anda boleh membelinya untuk mencoba -coba rangkaian yang anda tidak yakin apakah berhasil atau tidak.

Bagi anda yang suka merancang peralatan elektronik, alat ini rasanya menjadi barang yang WAJIB harus ada dimeja kerja anda.

Gambar 4.Breadboard ( sumber gambar : internet )

5. Kotak Komponen

Kotak komponen adalah tempat meletakkan komponen elektronik yang biasa terdapat pada toko komponen elektronik.

Gambar 5. Tempat komponen elektronik (sumber gambar : internet )

Dengan adanya wadah ini, maka komponen dapat diletakkan secara rapih.


Bagi yang memutuhkan kompone untuk Tugas Akhir silakan kunjungi :

https://www.tokopedia.com/arduino-cikarang

Standard Pengerjaan Alat Tugas Akhir

(sumber gambar : koleksi pribadi )

Bila anda akan membuat alat Tugas Akhir, maka ada baiknya anda mengikuti ketentuan-ketentuan berikut ini ( walaupun ini tidak keharusan ).

1. Box Project

Gunakan box plastik yang standard untuk alat Tugas Akhir. Saya sendiri menggunakan box standard seperti pada gambar dibawah ini. Harga box ini memang lumayan mahal tapi barang jadinya nanti akan terlihat lebih professional.

Gambar 1. Standard Box untuk Tugas Akhir (sumber gambar : koleksi pribadi )

2. Power Supply

Jika dimungkinkan anda dapat menggunakan power supply SMPS ( Switching Mode Power Supply ) Dengan menggunakan power supply SMPS tersebut, maka berat alat akan cenderung ringan karena tidak menggunakan trafo yang besar. Disamping itu output dari SMPS tersebut sangat stabil sehingga cocok dipakai untuk sistim alat tugas akhir.

Gambar 2. Power Supply SMPS (sumber gambar : koleksi pribadi )

Output dari power supply ini adalah 12 Volt, untungnya ada sebuah VR ( Variable Resistor ) yang dapat diputar sehingga kita bisa mendapatkan output 9 Volt. Artinya dengan power supply ini kita bisa mendapatkan tegangan output 9 ~ 12 Volt.


3. Kabel AC

Selalu gunakan kabel AC ( sering disebut sebagai kabel AC buntung ) yang berkualitas tinggi. Hal ini karena sekarang ini beredar kabel AC dengan kualitas rendahan ( buatan china? ). Hal ini dapat dilihat dengan mengupas kabel AC tersebut. Bila kabel tembaga terlihat sangat banyak ("tebal") maka boleh dikatakan bahwa kabel ini yang baik. Kabel yang jelek kabel tembaganya sangat sedikit sehingga tidak dapat menggantarkan arus listrik yang besar.

Gambar 3. Kabel AC buntung (sumber gambar : internet ) 

4. Spacer 

Spacer adalah alat yang digunakan untuk memasang PCB pada box project. Spacer ada beberapa ukuran yaitu kecil , sedang dan panjang.

Gambar 4. Spacer PCB (sumber gambar : internet )

Penggunaan spacer ini adalah WAJIB. Karena dengan spacer ini akan ada penguatan secara mekanik terhadap PCB sehingga kondisi PCB akan kokoh didalam box walaupun ada goncangan pun.

Gambar 5. Pemasangan PCB pada Spacer ( sumber gambar : internet )

5. Kabel Tube

Bila anda melakukan penyambungan antara 2 kabel, maka PASTIKAN sambungan tersebut harus dibungkus lagi dengan kabel Tube. Dengan adanya tube tersebut, maka akan memberikan penguatan mekanik pada sambungan kabel tersebut.

Gambar 6. Kabel Tube ( tubing ). ( sumber gambar : internet )

6. Terminal

Untuk menghubungkan antara satu PCB dengan PCB lain atau antara suatu alat ( misalnya LCD ) dengan PCB maka gunakan terminal ( tidak disolder langsung ke PCB ).

Penggunaan terminal ini akan menguntungkan jika terjad masalah bisa dengan mudah di cabut sehingga lebih cepat diketahui dimana letak kesalahan. Bandingkan jika kabelnya langsung di solder, mungkin harus dibongkar semua hubungan kabel tersebut.

Gambar 7. Terminal header (sumber gambar : internet )

Terminal header seperti pada gambar 7 diatas biasanya saya pakai sebagai terminal untuk "DATA" , sedangkan untuk "POWER" menggunakan jenis terminal header warna putih seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 8. Header Power Warna puth ( sumber gambar : internet )

Penggunaan terminal header putih ini ada keuntungannya yaitu adanya kekuatan mekanis karena ada mekanisme penjepit. Hal ini menyebabkan kondisi sambungan via terminal ini jauh lebih kokoh bila dibandingkan dengan tidak menggunakan terminal.

7. Variable Resistor ( VR )

Bila anda memerlukan suatu pengaturan resistansi dengan menggunakan VR ( Trimpot ), maka pilihlah VR dengan kualitas tinggi. Saya sarankan menggunakan VR dengan brand "Bourns" dengan warna Biru seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 9. Variable Resisor "Bourns" (sumber gambar : internet )

==========================================================

Bagi yang membutuhkan komponen untuk Tugas Akhir silakan kunjungi :

https://www.tokopedia.com/arduino-cikarang

===========================================================

Belajar Dasar Elektronika

Agar mampu membuat sendiri alat Tugas Akhir berdasarkan dari ide kita sendiri, maka kita harus tahu tentang dasar elektronika. Berikut ini akan disajikan komponen-komponen yang perlu dipelajari sebagai dasar pengetahuan akan elektronika bagi anda.

1. Resistor 

Resistor adalah komponen elektronika dasar yang banyak dipakai. Rasanya tidak ada alat elektronika yang tidak menggunakan resistor. Resistor memiliki beberapa kegunaan sebagai berikut :

a. Mengurangi arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian
b. Membagi tegangan listrik
c. Sebagai pull up pada rangkaian digital ( pull up - menarik ke atas artinya membuat berlogika tinggi (+5V) )
d. Sebagai pull down pada rangkaian digital ( pull down - menarik ke bawah yaitu membuat logika rendah )

Gambar 1. Contoh sebuah resistor

Resistor tersedia dalam ukuran 1/4 atau 1/2 Watt. Lebih aman gunakan ukuran resistor 1/2 Watt. Pada badan resistor terdapat gelang warna. Gelang warna tersebut digunakan untuk menentukan nilai dari resistor tersebut. Adapun satuan nya adalah Ohm.

Gambar 2. Color Code untuk resistor (sumber : http://www.elexp.com )

Sebagai contoh kita memiliki resistor dengan kode warna Kuning-Violet - Merah maka akan memiliki nilai :

Kuning - Violet( ungu )  - Merah

4             7                        00        = 4700 Ohm = 4K7

Jadi warna ketiga merupakan jumlah NOL.

Contoh :  Coklat - Hitam - Orange  maka nilainya adalah :

Coklat - Hitam - Orange

1            0           000           = 10000 Ohm = 10K ohm

Demikian seterusnya. Selain dengan menggunakan kode warna pada badan resitor, cara lain adalah dengan mengukur secara langsung dengan menggunakan multimeter.

Gambar 3. Mengukur resitor dengan multimeter ( sumber gambar : internet )

Setidak-tidak nya anda harus bisa menentukan nilai resistor dengan menggunakan color code. Setelah itu untuk memastikannya lagi anda dapat mengukurnya menggunakan multimeter.


Setelah anda mengetahui cara menentukan nilai resistor baik dengan cara menggunakan kode warna ataupun menggunakan multimeter, selanjutnya anda harus mengetahui hubungan antara 2 resistor atau lebih baik dengan hubungan seri maupun paralel.


1.1  Resistor dengan Hubungan Seri

Dua buah resistor atau lebih dapat dihubungkan secara seri ( deret ).Hasilnya akan terbentuk sebuah resitor baru dengan nilai yang tidak sama dengan resistor penyusunnya. Adapun nilai baru yang dihasilkan adalah didapat dengan menggunakan rumus :


Rs = R1 + R2 + R3 dst              ; dimana Rs = Nilai resistor seri

Contoh :  R1 = 100 Ohm     R2 = 200 Ohm         R3 = 300 Ohm

Maka Rs = R1 + R2 + R3
               = 100 + 200 + 300
               = 600 Ohm

( terlihat nilai resistansi dalam hubungan seri menjadi lebih besar )

Gambar 4. Resistor dipasang sera seri

Dengan demikian apabila anda membutuhkan nilai resistor yang tidak ada di pasaran, anda dapat menggunakan cara ini untuk mendapatkan nilai tersebut.

1.2 Resistor dengan Hubungan Paralel

Selain dengan hubungan seri, resistor juga dapat dihubungkan dengan cara paralel. Dengan hubungan paralel maka nilai resistansi yang didapat adalah menggunakan rumus sebagai berikut.

1/Rp = 1/R1 + 1/R2            ; dimana Rp = Nilai Resistor Paralel

Gambar 5. Resitor dipasang paralel

Contoh :  R1 = 1000 Ohm

               R2 = 1000 Ohm

Maka  : 1/Rp = 1/R1 + 1/R2

             1/Rp = 1/1000 + 1/1000

             1/Rp = 2/1000

            2Rp = 1000

              Rp = 1000/2

              Rp = 500 Ohm

   ( terlihat nilai resistansi dalam hubungan paralel menjadi lebih kecil ) 

Resistor adalah sebuah komponen pasif yang tidak berpolaritas. Hal ini menunjukkan kepada kita bahwa untuk memasang resitor boleh terbalik-bailik kaki komponennya .

2. Capacitor

Setelah resistor ada sebuah komponen dasar elektronika yang harus anda ketahui yaitu kapasitor / kondensator. Kapasitor memiliki fungsi untuk :

a. Menyimpan arus listrik
b. Menyalurkan arus ac dan memblok arus dc

Gambar 6. Kapasitor ( sumber gambar : http://id.wikipedia.org/ )

Kapasitor banyak macamnya. Ada kapasitor keramik, milar, elektrolit (elco) dan masih banyak lagi. Kapasitor keramik sebagai contoh adalah kapasitor non polar, artinya dapat dipasang sebarang. Namun kapasitor elektrolit ( elco ) merupakan kapasitor berpolaritas sehingga harus dipastikan kaki positif dan kaki negatif. Jika terbalk dapat membuat kapasitor meletus.

Selama ini dalam membuat alat tugas akhir, kapasitor yang sering digunakan adalah untuk perata tegangan pada sumber tegangan. Biasanya kapasitor yang digunakan adalah kapasitor Elco dengan nilai setidaknya 1000uF 25 Volt.

Selain itu juga terkadang menggunakan kapasitor keramik dengan nilai sekitar 33pF yang digunakan sebagai pendamping kristal untuk membuat osilator bagi mikrokontroler.

3. Transistor 

Transistor merupakan komponen elekronika yang sangat penting. Transistor memiliki banyak kegunaan diantaranya adalah :

a. sebagi penguat arus/tegangan listrik
b. sebagai saklar

Dalam kenyataannya transistor sering difungsikan sebagai saklar saja. Apalagi jika anda bekerja di ranah digital, maka sudah pasti transistor yang digunakan akan bekerja sebagai saklar saja ( tidak sebagai penguat arus / tegangan ).


Transistor ada 2 jenis yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Pemilihan transistor apakah PNP maupun NPN harus disesuaikan dengan rangkaian anda sendiri.

Gambar 7. Transistor NPN dan PNP

Dalam rangkaian alat tugas akhir biasanya transistor yang digunakan adalah jenis NPN yang digunakan untuk men-saklar relay seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 8. Rangkaian penggerak relay

Dari gambar 8 diatas terlihat bahwa sebuah transistor NPN digunakan sebagai saklar untuk menghidupkan atau mematikan relay. Cara kerjanya adalah sebagai berikut.

1. Jika pada pin CONTROL diberi logika 0 ( 0 Volt ) maka transistor NPN akan mati. Hal ini menyebabkan relay mati ( OFF).

2. Jika pada pin CONTROL diberi logika 1 ( 5 Volt ) maka transistor NPN akan hidup dengan demikian maka relay akan menjadi hidup (ON).

Sebuah dioda 1N4001 perlu ditambahkan untuk menghindari arus balik yang dapat merusakkan transistor.

===================================================
Bagi yang membutuhkan komponen untuk Tugas Akhir, silakan kunjungi :

https://www.tokopedia.com/arduino-cikarang

===================================================

Cara Membuat Alat Tugas Akhir Elektronik

                                                      Gambar1. Contoh Alat Tugas Akhir

Pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang cara untuk membuat alat untuk keperluan Tugas Akhir. Namun apabila anda tidak memerlukannya untuk Tugas Akhir (TA) juga tidak masalah. Misalnya anda memang hobby dengan elektronika.

Saat ini sepertinya banyak yang masih merasa kesulitan dalam membuat alat untuk keperluan Tugas Akhir. Hal ini disebabkan karena mereka merasa bekal yang diterima saat kuliah belumlah cukup sehingga meraka tidak bisa membuat alat dari angan-angan mereka atau dari ide mereka sendiri. Mereka belum bisa mewujudkan keinginan dari dirinya menjadi wujud alat Tugas Akhir sesungguhnya.

Memang hal ini banyak faktor yang menjadikannya seperti itu dan saya tidak akan membahas faktor-faktor tersebut. Yang ingin saya bahas adalah bagaimana cara kita mewujudkan / membuat alat dari ide yang telah ada di pikiran kita.

Untuk dapat membuat sendiri alat Tugas Akhir dari ide kita sendiri, setidaknya anda harus memiliki dasar-dasar ilmu berikut ini.

1. Elektronika Dasar

Ini adalah ilmu yang paling wajib anda pelajari. Karena bagaimanapun juga anda akan membuat sebuah alat yang berbasis dari elektronika. Memang tidak harus megetahui elektronika secara mendalam. Cukuplah anda mengerti dan menguasai dasar-dasar elektronika.

Pengetahuan alan komponene elektronika seperti resistor, kapasitor, transistor, relay, led, power supply, pcb, IC, terminal-terminal elektronik akan sangat membantu anda untuk membuat alat tugas akhir. Juga setidaknya anda telah bisa dan mau mencoba untuk praktek menyolder dan mengetahui hasil solderan yang baik dan yang buruk itu yang seperti apa.

2. Dasar Sistem Digital

Yang kedua adalah setidaknya anda pelajari dasar sistim digital. Ilmu ini akan membantu anda lebih lanjut jika anda akan masuk ke sistim mikrokprosesor/mikrokontroler. Dan yang pasti akan memberikan bekal untuk membuat anda lebih dekat dengan sistim digital.

3. Mikroprosesor/Mikrokontroler

Setidaknya anda mempelajari minimal satu sistim mikroprosesor/mikrokontroler. Hal ini diperlukan jika sistim yang anda ingin wujudkan tidak dapat dibuat hanya dengan menggunakan komponen elektronika biasa dan harus menggunaakan sistim komputer yang lebih maju ( sistim mikrokontroler ).

4. Ilmu-ilmu lain penunjang pengetahuan Elektronika

Ada banyak pengetahuan lain seputar dunia elektronika/mikrokontroler yang dapat dipelajari seperti misalnya membuat/mendisain PCB, simulasi rangkaian elektronika sampai ke simulasi mikrokontroler.

Demikianlah, apanila anda telah banyak belajar tentang ke 4 ilmu diatas, maka saat anda memiliki ide untuk membuat alat tugas akhir, maka anda akan dapat mewujudkan ide tersebut menjadi alat tugas akhir yang real dengan mudah.

Namun bila anda sama sekali tidak menguasai ilmu-ilmu diatas, maka anda akan mengalami kesulitan dalam mewujudkan ide anda menjadi wujud alat secara nyata.

Silakan download ebook :

Download 

===============================================
Bagi anda yang membutuhkan komponen untuk Tugas Akhir dapat
mengunjungi :

https://www.tokopedia.com/arduino-cikarang

===============================================