Abstrak
Makalah ini merupakan hasil dokumentasi yang membahas tentang desain dan hasil simulasi dari
rangkaian digital LED berkedip menggunakan IC 555. Proyek ini bertujuan untuk memahami
dasar rangkaian digital pada sistem digital dan memahami cara kerja dari IC 555 dan cara
mengontrol LED nyala dan mati berdasarkan durasi tertentu. Proyek ini dilakukan dengan hasil
penelitian mencakup penjelasan secara teori, proses perancangan rangkaian digital, dan
menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi durasi LED berkedip nyala dan mati contoh
faktornya yaitu resistor dan kapasitor. Hasil proyek ini menghasilkan LED tersebut berkedip
dengan durasi sekitar 3 detik sesuai dengan rancangan yang telah saya buat.
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Pada zaman ini, berkembang pesatnya teknologi akan membantu manusia untuk melakukan
kegiatan mereka sehari-hari seperti menelpon, bekerja dan lainnya. Teknologi yang digunakan
manusia pada dasarnya didalamnya ada sebuah rangkaian digital yang membuat teknologi
tersebut dapat digunakan sesuai dengan yang diperintahkan. Hal ini dibahas dalam bidang
keilmuan yaitu sistem digital yang didalam nya terdapat sub ilmu yaitu merancang rangkaian
digital. Sebelum teknologi diciptakan secara kompleks, pasti didahului dengan sebuah
rangkaian digital sederhana seperti membuat rangkaian digital terhadap LED yang bisa
berkedip. Hal ini merupakan dasar dari sebuah teknologi digital, kita bisa membuat sebuah
teknologi sederhana dimulai dari rangkaian digital sederhana seperti ini menggunakan IC 555.
Proyek ini bertujuan untuk memberikan informasi dasar rangkaian digital dengan
menggunakan IC 555 dalam membuat LED berkedip berdasarkan waktu yang dirancang.
1.2 Rumusan Masalah
• Bagaimana IC 555 dapat digunakan untuk membuat LED berkedip?
• Apa saja faktor yang memengaruhi durasi nyala dan mati LED?
1.3 Tujuan
• Sebagai dokumentasi tentang proyek Rangkaian Digital LED Berkedip dengan IC 555
• Memahami cara kerja Rangkaian Digital LED Berkedip dengan IC 555
1.4 Manfaat
• Proyek ini akan memberikan informasi kepada pembaca dalam pemahaman rangkaian
digital dasar di dunia sistem digital.
Landasan Teori
2.1 Apa itu IC 555 dan Fungsi Pin IC 555?
IC 555 adalah sebuah perangkat yang digunakan sebagai timer atau pengatur waktu. IC
555 ditemukan pada tahun 1971 oleh Hans Camenzind di Signetic Corporation. IC 555
dapat digunakan untuk rangkaian seperti penngukur frekuensi analog, pengatur tegangan,
pengatur waktu berkedip LED.ICC 555 memiliki 8 pin yaitu Pin 1(GND), Pin 2(Trigger),
Pin 3(Output), Pin 4(Reset), Pin 5(Control), Pin 6(Threshold), Pin 7(Discharge), Pin
8(VCC) dengan masing-masing fungsi sebagai berikut:
1. Pin 1: GND merupakan pin untuk mengembalikan arus, menjaga stabilitas
dan titik referensi tegangan (0V). Ketika baterai mengalirkan arus listrik
yang mengalir ke komponen, arus ini harus kembali ke baterai melalui
ground. Tanpa ground, IC 555 tidak bisa bekerja karena tidak memiliki jalan
kembali untuk arus listrik.
2. Pin 2: Trigger adalah pemicu untuk memulai atau mengatur kondisi output
IC 555 apabila tegangan di pin ini lebih rendah dari 1/3 dari VCC, maka
output akan berubah status.
3. Pin 3: Output adalah pin yang digunakan untuk tempat mengeluarkan hasil
atau output dari IC 555.
4. Pin 4: Reset adalah pin untuk melakukan reset suatu rangkaian atau
mengatur ulang di IC 555.
5. Pin 5: Control Voltage) adalah pin yang digunakan untuk mengontrol atau
mengubah tegangan referensi.
6. Pin 6: Threshold digunakan untuk melakukan monitor pada tegangan
rangkaian, jika kondisi berada pada tegangan tertentu, maka pin ini akan
mengubah status suatu output.
7. Pin 7: Discharge digunakan untuk mengosongkan muatan arus pada
kapasitor, pin ini bergantung pada pin 2 dan 6 untuk memutuskan kapasitor
perlu diisi atau dikosongkan.
8. Pin 8 VCC merupakan pin yang menyediakan tegangan kepada IC 555, pin
ini memastikan bahwa IC 555 bekerja dengan baik dan pin ini harus
dihubungkan ke sumber daya positif.
2.2 Apa itu Resistor, Kapasitor, LED, Baterai, Proteus?
1. Resistor adalah alat untuk membatasi arus. Alat ini untuk menjaga arus tidak
berlebihan ke LED yang nantinya akan merusak LED.
2. Kapasitor adalah alat untuk menyimpan muatan listrik secara sementara. Jadi ketika
sumber daya mengalirkan arus listrik ke kapasitor, kapasitor akan menyimpan
muatan listrik itu sementara.
3. LED adalah komponen untuk memancarkan cahaya saat diberi arus dari kapasitor
dan IC 555 sebagai output pada pin 3.
4. Baterai adalah komponen elektronik yang berfungsi sebagai sumber daya
rangkaian.
5. Proteus adalah sebuah software untuk mendesain rangkaian digital dan melakukan
simulasi pada rangkaian tersebut.
Metodologi
3.1 Waktu dan Tempat
Proyek Rangkaian Digital LED Berkedip dengan IC 555 dilakukan di rumah peneliti dan
dilaksanakan menggunakan sebuah software bernama Proteus.
3.2 Alat dan Bahan
• 1 IC 555
• 1 Baterai 12V
• 1 Resistor 330ohm (R1)
• 1 Resistor 233k (R2)
• 1 Resistor 100k (R3)
• 1 Kapasitor 10uf (C1)
• 1 LED
3.3 Langkah Kerja
A. Pemasangan Pin IC 555
• Pasang Pin 1 ke Ground
• Pasang Pin 2: Trigger ke Pin 6: Threshold
• Pasang Pin 3: Output ke LED
• Pasang Pin 4: Reset ke Pin 8: VCC
• Pasang Pin 8: VCC ke Baterai (BAT1)
• Pasang Pin 7: Discharge ke sambungan Pin 8: VCC dan Pin 4: Reset
• Pasang Ground di kutub negative baterai
B. Penghubungan Resistor dan Kapasitor
• Hubungkan Resistor R1 setelah LED dan sambungkan ke ground
• Hubungkan Resistor R2 ke kabel Pin 7 dan kabel Pin 8 dan 4
• Hubungkan Resistor R3 dari kabel antara Resistor 2 dan Pin 7 ke kabel
Pin 6 dan Pin 2
• Hubungkan Kapasitor C1 diantara kabel Pin 6 dan 2 dan sambungkan ke
kabel Pin 1.
C. Pengujian
Pengujian dengan software Proteus terhadap LED dan durasi mati nyala LED di
uji dengan menggunakan Stopwatch.
Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Pengamatan
• Rangkaian Digital LED Berkedip dengan IC 555 berhasil berjalan dengan baik
dan IC 555 bisa menyala.
• LED berhasil menyala dan berkedip dengan durasi nyala sekitar 3 detik.
• ICC 555 berhasil membuat LED berkedip dengan durasi ditentukan 3 detik.
4.2 Pembahasan
A. Pembahasan Rangkaian Digital LED Berkedip dengan IC 555
• Pin Pin 1 ke Ground adalah titik nol volt yang akan terhubung ke kutub
negatif baterai sehingga arus akan kembali ke ground.
• Pin 2: Trigger ke Pin 6: Threshold ini untuk sebagai titik hubung umpan
balik, ketika kondisi tertentu mereka akan menjalankan tugasnya masing
masing. Ketika arus sudah 2/3 VCC, threshold akan memberikan status
untuk mengosongkan arus ke IC 555 dan ketika arus low maka trigger
akan memberikan status untuk mengisi arus ke IC 555.
• Pin 3: Output ke LED ini untuk memberikan output berupa cahaya LED
yang berasal dari arus listrik.
• Pin 4: Reset ke Pin 8: VCC ini untuk memastikan bahwa ICC 555 bekerja
dengan normal tanpa adanya gangguan dari arus listrik.
• Pin 8: VCC ke Baterai (BAT1) untuk menyalakan IC 555 karena
memerlukan sumber daya berupa arus listrik.
• Pin 7: Discharge ke sambungan Pin 8: VCC dan Pin 4: Reset ini untuk
proses pengosongan daya yang akan dilakukan oleh pin 7 ketika arus
tinggi 2/3 VCC.
• Ground di kutub negative baterai untuk titik nol dari arus, jadi arus
kembali lagi ke ground ini.
• Resistor 2 untuk menghambat arus besar dari baterai yang akan dialirkan
ke resistor 3 dalam pengisian daya ataupun pengosongan daya.
• Resistor 3 berperan sama seperti Resistor 2.
• Kapasitor 1 berfungsi untuk menyimpan arus yang akan nanti disalurkan
ke IC 555 dan ke output lalu ke LED sehingga LED bisa nyala.
B. Proses Kerja Rangkaian Digital LED Berkedip dengan IC 555
1. Baterai 12V terhubung ke Pin 8 (VCC) untuk memberikan daya ke IC 555.
2. Baterai juga memberikan daya ke Resistor 2 (R2) dan mengalir ke Resistor 3
(R3) dan mengalir terus ke Kapasitor 1 (C1) lalu mengalir ke IC 555.
3. Ketika Pin 3 (Output) IC 555 menghasilkan sinyal High, LED akan menyala
dan Resistor R1 berfungsi untuk membatasi arus agar LED tidak rusak karena
arus yang terlalu tinggi.
4. Ketika tegangan di Pin 6 (Threshold) mencapai sekitar 2/3 VCC, IC 555 akan
mengubah status outputnya dari High ke Low. Pin 7 (Discharge) terhubung
untuk mengosongkan kapasitor melalui R3. Pin 7 (Discharge) mengarahkan
aliran arus ke ground untuk mengosongkan kapasitor.
5. Setelah kapasitor mengosongkan muatannya melalui Pin 7 (Discharge), aliran
arus akan terhubung ke Pin 1 (Ground) yang kemudian mengarah ke ground.
6. Setelah Pin 2 (Trigger) mendeteksi tegangan rendah (1/3 VCC), Pin 7
(Discharge) terputus atau ditutup dan arus dari VCC mengalir melalui Resistor
R2 dan Resistor R3 untuk mengisi kapasitor C1 kembali. Ketika kapasitor
terisi, Pin 6 (Threshold) akan mencapai 2/3 VCC, yang kemudian
menyebabkan output IC 555 berubah menjadi HIGH dan LED menyala
kembali.
7. Durasi berkedip LED waktu nyala dan mati dipengaruhi oleh nilai Resistor
R2, R3, dan Kapasitor C1. Semakin besar nilai Resistor R2 dan R3, semakin
lama durasi LED berkedip. Kapasitor C1 juga memiliki peran penting dalam
mengatur kecepatan pengisian dan pengosongan, yang menentukan durasi
kedipan LED.
C. Bagaimana IC 555 dapat digunakan untuk membuat LED berkedip?
IC 555 merupakan sebuah perangkat yang memang didesain sebagai sebuah time
atau pengukur waktu yang dapat menghasilkan sinyal terus menerus berdasarkan
status tegangan yaitu High dan Low. Dengan ini, kita dapat memanfaatkan status
sinyal terus menerus ini dengan mengubah nilai High dan Low dan memberikan
output sebuah LED dengan itu LED dapat berkedip berdasarkan waktu yang
ditentukan.
D. Apa saja faktor yang memengaruhi durasi nyala dan mati LED?
Faktor yang memengaruhi durasi nyala dan mati LED adalah nilai dari Resistor
(R2, R3) dan nilai Kapasitor (C1).
• Nilai Resistor karena resistor mengatur aliran arus dengan
menghambat aliran arus sehingga aliran arus yang mengalir tidak
berlebihan. Hal ini juga mempengaruhi waktu pengisian dan
pengosongan arus di kapasitor. Semakin besar nilai resistor, semakin
lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi atau mengosongkan
kapasitor karena aliran yang dihambat semakin besar dan aliran
yang keluar setelah melewati resistor mengecil.
• Nilai Kapasitor karena kapasitor berfungsi untuk menyimpan aluran
listrik, semakin besar kapasitor, semakin banyak waktu yang
dibutuhkan untuk mengisi dan mengosongkan kapasitor dan ini
berpengaruh terhadap waktu kedipan LED.
Perhitungan waktu yang dibutuhkan LED berkedip selama 3 detik dengan
berdasarkan rumus berikut T = 0.693 x (R2 + 2 x R3) x C1
= 0.693 x (233.000 x 200.000) x 10 x 10-6
= 0.693 x 433.000 x 10-5
= 0.693 x 4.33
= 2.987
= 3 detik.
Kesimpulan
Berdasarkan proyek rangkaian digital LED berkedip dengan IC 555, dapat di beri kesimpulan
bahwa IC 555 dapat digunakan untuk mengatur durasi nyala dan mati LED dengan mengatur nilai
dari resistor dan kapasitor dalam rangkaian ini. IC 555 yang dapat menghasilkan sinyal terus
menerus berdasarkan status tegangan yaitu High dan Low dan faktor utama yang memengaruhi
durasi kedipan LED adalah nilai dari resistor R2 dan R3 serta kapasitor C1. Semakin besar nilai
ketiga itu, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi dan mengosongkan kapasitor, ini
sangat berpengaruh terhadap durasi berkedip LED.