Trick: Solid State Relay dengan menggunakan Triac

Ketika kita menginginkan isolasi antar input dan output maka kita akan selalu teringat dengan Relay. Perangkat elektro magnet - mekanikal ini memanfaatkan isolasi dari suatu elektro magnet yang dihasilkan oleh suatu kumparan. Ketika suatu kumparan diberikan tegangan yang sesuai maka medan magnet yang dihasilkan dapat menarik suatu saklar mekanikal yang akan memutus atau menyambung arus listrik. Relay ini merupakan komponen yang penting dalam perkembangan awal komputer sebelum transistor diciptakan

Sifat mekanik dari kontaktor ini memiliki beberapa kekurangan yang dapat disebutkan antara lainnya kecepatan kontak, kelenturan mekanisme pir, keausan pergerakan kontaktor dan yang paling berbahaya disini adalah "spark" atau percikan yang dapat berbahaya dilingkungan yang combustible seperti pada tangki kendaraan bermotor atau kilang minyak bahkan percikan ini dapat menyebabkan kebakaran pada penyimpanan biji-bijian yang menghasilkan debu " grain dust " (silahkan baca di http://en.wikipedia.org/wiki/Dust_explosion).

Solusinya adalah menggunakan perangkat semikonduktor seperti halnya transistor. Secara sederhana transistor yang berfungsi sebagai switch tidak memiliki sifat isolasi seperti halnya relay, akan tetapi solusi yang ditawarkan oleh photodioda yang ditrigger oleh cahaya menjadikannya terisolasi penuh. Alat ini dinamakan sebagai "OPTOISOLATOR"

OptoIsolator jenis 4N25

Opto isolator memiliki prinsip trigger cahaya terhadap photodioda sehingga ketika tegangan setara untuk menghidupkan LED ( 5v + resistor 1K) diberikan ke pin input maka led didalam bungkus akan mengalirkan arus dari 5 ke 4 dengan kata lain jika ohm meter dipasang maka resistansinya akan kecil (seperti tersambung). Jenis OptoIsolator yang seperti ini hanya berlaku pada beban yang bersifat DC. Bagaimana dengan beban yang AC atau beban yang tidak tentu arah alirannya? Diciptakanlah OptoTriac.

Triac sebagai perangkat semikonduktor dengan 3 layer silikon berfungsi untuk mengalirkan arus AC saat trigger diberikan. Sifat arus AC yang sangat berbeda dengan DC dengan sinusnya menyebabkan ke kompleksan dalam pengaturan switchingnya. Pada gambar diatas terdapat OptoTriac dengan zerocrossing detector yang sangat membantu saat trigger mendekati tegangan sinus 0V. MOC3041 hanya memiliki rating dengan arus yang cukup kecil, sehingga diperlukan suatu Triac yang lebih tinggi ratingnya seperti BTAXX  (xx= rating arus). 

*)Watt dari Resistor di bagian power disesuaikan dengan watt / arus beban

Rangkaian diatas merupakan solid stater relay dengan optotriac MOC-3104 serta power triac BTA-12 (12 Ampere). Triac jenis BTA yang ada dipasaran umumnya adalah versi SNUBBERLES yang artinya sekali tertrigger maka triac akan menyala terus. Untuk itu deperlukan rangakaian tambahan berupa snubber R-C yang cukup akan memutus junction semikonduktor pada Triac. Ketika ON, C pada snubber akan full terisisi dan bersifat open, sedangkan ketika ada gangguan akibat optotriac yang "off" maka menyebabkan C ter discharge secara pelan (sesuai besarR) dan kemudian meng "short" power triac dan triac akan menjadi OFF.

Dengan menggunakan solidstate model ini  akan menghemat biaya pembelian solid state relay yang sudah dalam satu packing yang cukup mahal.

SELAMAT MENCOBA

Read More

Trik : Membuat Komputer Server Langsung Menyala Setelah Listrik Mati menggunakan ic 555 + 4017

Sebuah komputer server yang handal umumnya memiliki perangkat tambahan berupa UPS yang dapat memberikan tenaga cadangan ketika listrik mati. Masalahnya UPS yang umum dijual memiliki baterai / aki yang kecil dan hanya bertahan beberapa menit saja. Setelah listrik kembali menyala siapakah yang akan menyalakan si server (kalau tidak ada orang yang menjaga) ? Apalagi servernya tidak tersedia fasilitas auto power on di motherboardnya seperti halnya server high end sekelas sun atau dell, dan biasanya server kelas rakyat (biasanya untuk server pulsa) ini menggunakan komputer "jangkrik" .

Di internet terdapat beberapa saran untuk menyambung / short beberapa pin, tapi ini hanya berlaku pada motherboard tertentu saja dengan power supply yang tentunya support juga. Jadi kali ini kita akan membuat rangkaian yang akan melakukan fungsi seperti penekanan ke tombol power pada motherboard PC sesaat setelah listrik menyala kembali.  Perhatikan rangkaian sederhana berikut yang menggunakan prinsip timer 555 dan counter 4017.

klik untuk memperjelas

optocoupler dapat diganti dengan relay 5V

Prinsip dari rangkaian diatas adalah membuat delay pulsa ONE SHOT (sekali hidup) yang akan mentriger switch si motherboard seperti halnya ketika terjadi penekanan pada tombol power. Pada umumnya komputer akan on jika pin (PW+) dari motherboard terhubung ke ground (kaki satunya itu adalah ground tetapi umumnya diberi nama PW-).

Bagaimana dengan power/catu ke rangkaian? Jangan khawatir, power standar ATX dilengkapi tegangan 5V standby, jadi manfaatkan saja kabel berwarna ungu sebagai +5V (catuan vcc ke rangkaian) dan kabel hitam sebagai GND. Pada motherboard terdapat konektor header dan kabel 2 buah yang akan menuju ke tombol power. Carilah header yang bertuliskan PW+ dan PW- (atau GND) dan kemudian buatlah connector dengan menggunakan blackhousing, atau jika ada sisa konektor yg memiliki 2 kabel dapat juga digunakan.

Konektor dihubungkan ke Header motherboard (PW+ ,  PW- /GND) dan ke header pada rangkaian yg terhubung dengan optocoupler/relay. Switch power diparalel dengan kabel ini melalui header yg terhubung  paralel atau disambung langsung. Pada rangkaian yang dicontohkan diatas menggunakan OPTOCOUPLER bukan memakai RELAY jadi tidak boleh kebalik antara (+) power on dengan (-) , sebab optocoupler prinsipnya Dioda/searah. Sedangkan jika menggunakan relay maka tidak perlu kawatir terbalik arahnya (bebas yang mana saja).

Dan hasilnya anda akan tidak khawatir server tidak menyala yang mungkin menyebabkan transaksi server pulsa anda terhambat. Kerugian dapat ditekan hanya dengan bermodalkan bahan-bahan sederhana yang tidak mahal ya kira-kira habis 30 ribu rupiah saja.

SELAMAT MENCOBA

Read More

PROJECT: PIANO SEDERHANA DENGAN IC 555

Courtesy of :http://www.youtube.com/user/RimstarOrg

Project IC timer 555 yang kita bahas kali ini saya dapatkan dari youtube dimana penulis tertarik dengan pemanfaatan 555 sebagai pembangkit sinyal suara dan frekuensi suaranya dapat dirubah hanya dengan menggunakan pensil. Pensil seperti 2B/HB dsb berbahan dasar graphite yang dapat menghantarkan dan menghambat arus listrik seperti halnya resistor sehingga dengan menebalkan pensil pada kertas akan menghasilkan hambatan yang akan merubah perumusan frekuensi dari pembangkitan suara ic 555.

Oke stop bertele-tele di teori..langsung saja menuju skematik dan bahan2 seperti gambar dibawah (klik untuk memperjelas)

Bahan-bahan : 

• Breadboard
• IC 555
• Resistor 1K, 6K8 , 51 ohm (bila kesusahan bisa diganti dengan 1K, 4K7 , 47 ohm atau angka yang mendekati) , gunakan watt yang kecil saja (1/4 watt) agar lebih murah
• Kapasitor 100 nano Farad (0.1 micro Farad), Elco 100 micro farad
• Buzzer (umum nya 12v atau pilih yang range nya gede 3v - 24v )
• Baterai 6v (sebenernya 555 kuat sampai 12v) serta tempatnya 
• Kabel jumper dari kabel tunggal (ukuran bebas asal gampang nancep di breadboard)
• Kabel dengan jepit buaya (untuk menghubungkan ke graphite pensil)
• Pensil 2B/4B dan kertas

Penyusunan diatas breadboard seperti dibawah ini:

Untuk menyusun "tuts keyboard" dilakukan dengan mengarsir pensil 2B diatas kertas kemudian salah satu ujung klip buaya (ke resistor 6K8) dan kabel merah (ke pin 7) akan ditempelkan pada arsiran. Semakin jauh jaraknya akan menghasilkan resistansi lebih tinggi sehingga nada yang dihasilkan lebih rendah frekuensinya. Untuk itu perlu sebuah alat musik lainnya untuk melakukan tuning/penyamaan nada yang lebih bagus semisal dengan pianika/piano atau gitar.

Tandai letak nada-nada yang sesuai pada kertas, dan kemudian kamu bisa memainkan musik sesuai keinginan. Jangan lupa mengambil buku notasi lagu-lagu dan coba memainkannya. Ingat, frekuensi dari rangkaian ini sangat dipengaruhi tegangan, jadi jika baterai agak soak mungkin saja suara akan lebih rendah.



SELAMAT MENCOBA

Read More

Tutorial : Membuat RTC internal pada AVR

Real Time Clock mempunyai fungsi sebagai pewaktu stand-alone yang akan hidup walaupun rangkaian utama mati. Jadi pada intinya informasi waktu akan tersedia kapanpun diinginkan. Sadarkah kamu kalau RTC yg umum dipasaran seperti DS1307 (serial) atau 12C887 (parallel) memiliki note ini pada datasheet ?

Nah...untuk itu kita kembali review ke posting yang membahas mengenai timer/counter disini . Semua fungsi timer dapat dihasilkan oleh sebuah IC AVR. Tingkat akurasi? asal programmingnya tidak menggunakan delay manual dan proses interupt dijaga sesimple mungkin maka sesuai pengalaman penulis sangatlah akurat, apalagi menggunakan clock input yang berasal dari xtal dengan kualitas yang bagus.

Kalau power diputus bagaimana cara pewaktu tetap jalan ? Tenang saja, cukup menggunakan baterai 4.5v(3 x AA) seperti rangkaiana berikut :

Prinsip rangkaian diatas adalah sebagai berikut:

1. Regulator 5v menghasilkan tegangan VCC 5v dan akan mencatu rangkaian selama terdapat tegangan Vin (input regulator).
2. Baterai 4.5v dan dioda akan menghasilkan tegangan 4.5v dikurangi 0.7v  = 3.8 volt yang sesuai dengan hukum khircof maka tegangan yang muncul di ujung dioda (ketika ada input di regulator) adalah 5 volt. Baterai akan aman dari tegangan balik karena ada dioda.
3. Ketika tegangan input (Vin) hilang alias mati lampu, maka otomatis baterai akan mencatu rangkaian walaupun hanya menggunakan 3.8 volt. Microcontroller sekelas AVR menggunakan tegangan dengan range yang lebar (2.7 - 5.5  volt) terutama pada seri yang ada embel2nya "L" atau "LV", dengan catatan tidak ada proses yang sensitif terhadap penurunan catu daya seperti ADC. Ini dapat diakali dengan berbagai cara salah satunya melakukan pengukuran Vref atau menghentikan perhitungan ADC dan sebagainya.

Kita akan lanjut pada contoh pemakaiannya dengan memperhatikan script menulis tanggal dan jam di LCD dibawah ini, siapkan rangkaian seperti pada penjelasan menulis lcd disini :

Untuk lebih akurat, kaki 4 & 5 dihubungkan ke xtal (sesuai script 4Mhz) 

dan tiap kaki xtal dihubungkan dengan capasitor 22pF ke ground
Untuk Baterai backup dan tegangan 5v digunakan seperti contoh sebelumnya

/*=============================
JAM AKURAT dengan RTC INTERNAL
ATTINY 2313 , 4Mhz Xtal Clock
by: ahocool@gmail.com    
www.aisi555.com
=============================*/
#define F_CPU 4000000UL //sesuaikan dengan clock yang dipakai
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>
#include "lcd.h" //silahkan baca pembahasan menulis di LCD
#include <string.h>

uint8_t jam,menit,detik,bulan,tanggal,tahun; 
char bul_max[13]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31} ;
const char bul_name[13][4] PROGMEM={"xxx","Jan","Feb","Mar","Apr","Mei","Jun","Jul","Ags","Sep","Okt","Nov","Des"} ;
void reverse(char s[]) 
{ 
   int c, i, j; 
    
   for (i = 0, j = strlen(s)-1; i < j; i++, j--){ 
      c = s[i]; 
      s[i] = s[j]; 
      s[j] = c; 
   } 
} 
void itoa(int n, char s[]) 
{ 
   int i, sign; 
    
   if ((sign = n) < 0) // record sign 
      n = -n;         // make n positive 
   i = 0; 
   do {   // generate digits in reverse order 
      s[i++] = n % 10 + '0'; // get next digit 
   } while ((n /= 10) > 0); // delete it 
   if (sign < 0) 
      s[i++] = '-'; 
   s[i] = '\0'; // add null terminator for string 
   reverse(s); 
}
void init_jam(void)
{
   TCCR1B |= (1 << WGM12); // Configure timer 1 for CTC mode
   TIMSK |= (1 << OCIE1A); // Enable CTC interrupt 
   OCR1A  = 62499; //compare the CTC A 
   TCCR1B |= (1 << CS11)|(1 << CS10); // Start timer at Fcpu/64
   TCNT1 = 0;
   sei();
} 



void tulis_lcd(void)
{
char dum;

lcd_clrscr();


lcd_gotoxy(3,0);
itoa(tanggal,&dum);
lcd_puts(&dum);
lcd_putc('-');
lcd_puts_p(bul_name[bulan]);
lcd_puts("-20");
itoa(tahun,&dum);
lcd_puts(&dum);

lcd_gotoxy(5,1);
itoa(jam,&dum);
lcd_puts(&dum);
lcd_putc(':')
if(menit<10) lcd_putc('0');
itoa(menit,&dum);
lcd_puts(&dum);
lcd_putc(':');
if(detik<10) lcd_putc('0');
itoa(detik,&dum);
lcd_puts(&dum);
}


ISR(TIMER1_COMPA_vect) //Interupt timer
{

detik++;
if(detik == 60)

{  detik=0;
   menit++;
}

if(menit == 60)
     {    jam++;
   menit=0;      
     }
if (jam == 24) 
     { tanggal++; 
       jam = 0 ; 
      }
if(tahun%4 == 0) bul_max[2]=29;  //kabisat
else bul_max[2]=28; 

if (tanggal > bul_max[bulan]) {bulan++; tanggal =1 ;}

if (bulan > 12) {tahun++;  bulan=1; }

tulis_lcd();

}


int main(void)
{

/*ini inisialisasi awal jam, untuk merubah jam saat program jalan dapat menggunakan tombol , cek di pembahasan lain untuk cara pembacaan tombol */ 
jam = 20;
menit=20;
detik=14;
tanggal=16;
bulan=6;
tahun=13;


init_jam();
lcd_init(LCD_DISP_ON);
lcd_clrscr();


while(1){ }

}
 

Mudah bukan? Selamat Mencoba ...

Read More

Project: Metal Detector Pulse Induction

courtesy of : Sascho Varna Bulgaria , www.thunting.com , www.geotech1.com

Metal detector yang dibahas kali ini adalah berbasis Pulse Induction. Apakah pulse induction ? Yang dimaksud adalah efek flyback dari rangkaian inductive / lilitan. Ketika suatu tegangan diberikan kepada lilitan dan kemudian tiba-tiba sumber tegangan ini dihilangkan maka mendadak muncul suatu tegangan terbalik yang nilainya tinggi dalam waktu yang sesaat. Effect flyback ini banyak digunakan pada pembangkitan tegangan tinggi pada tabung katoda untuk mempercepat larinya elektron. Tabung katoda ini lazimnya dinamakan televisi Tabung.

Bagaimana dengan metal detecting ? perhatikan gambar grafik dibawah ini :

Gambar diatas menunjukkan perbandingan waktu decay (menuju 0)  vs Tegangan yang dihasilkan oleh efek flyback. Level tegangan yang berbeda akan muncul ketika ada benda logam yang mempengaruhi induktansi lilitan. Karena ada perbedaan inilah maka pendeteksian logam dapat dilakukan dengan melakukan komparasi tegangan standar tanpa logam disekitar lilitan(tegangan referensi) dengan tegangan yang dihasilkan saat ada benda logam yang berada dekat induktor. Prinsipnya adalah sebagai berikut :

1. Rangkaian timer untuk menandakan pemutusan tegangan ke lilitan dan timer untuk melakukan pencuplikan sinyal decay/flyback (contoh pada grafik sinyal akan dibandingkan pada saat 30uS)

2. Transistor daya sebagai pengatur tegangan flyback yang tinggi

3. Voltage clipper sehingga tegangan flyback yang tinggi dapat dibaca opamp 

4. Komparator tegangan decay dan tegangan referensi/tanpa logam (low noise opamp)

5. Amplifier sinyal output komparator yang sangat kecil (high gain opamp)

6. Penanda / sound generator yang akan berbunyi ketika ada logam terdeteksi

skematik :
(klik buat memperbesar)

replacement (ga ada di ps. genteng surabaya 2N4393 => 2N3288 atau yg lain)

coil inductor 25 lilitan kawat enamel(dinamo) 0.5mm , diameter 20-30 cm

layout komponen :

Tantangan yang akan dihadapi pada perancangan berdasarkan rangkaian dari orang bulgaria ini adalah penggunaan voltage doubler menggunakan transistor untuk menghasilkan tegangan (+) , GND dan (-). Clock yang dibuat untuk mengerjakan fungsi timer dan fungsi voltage doubler sangatlah tidak stabil. Sehingga untuk menghasilkan kesatabilan, komponen yang digunakan , semisal resistor harus dipilih resistor film atau capacitor yang berkualitas setara tantalum atau MKV. 

Penentuan tegangan referensi , terlihat pada gambar yaitu trimpot multiturn warna biru, sangatlah menuntut kesabaran. Jauhkanlah benda logam ketika melakukan setting ! Penulis sampai dibuat pusing, ternyata ada kunci motor yang ada disaku celana yang menyebabkan referensi berubah-rubah terus (terdeteksi terus). 


Hasil dari project ini seperti pada video berikut :

Logam terdeteksi dengan jarak maksimum 50 cm (jarak udara)

NB: Penulis menerima pembelian komponen dan layout PCB pun akan dikasikan, tapi jangan suruh untuk membuatnya karena kapok ...komponen yang dijual di pasaran membuat frustasi...dari 3 buah detector yang dibuat, hanya 1 yang berhasil jalan...cape dehh...

Read More