Lampu Berjalan dengan IC 4017

TEORI DASAR

Salah satu animasi lampu yang mudah dibuat dan tidak terlalu membutuhkan biaya yang banyak adalah running led menggunakan IC CMOS 4017 sebagai decade counter, dan untuk membentuk pulsa clocknya menggunakan IC 555.

Papan nama berjalan ini dibuat dengan menggunakan sebuah IC CMOS MC14017 sebagai decade counter dan IC 555 sebagai clock-nya. IC CMOS MC14017 ini mempunyai karakteristik dapat mengaktifkan salah satu bit outputnya saja dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus output ini sudah cukup untuk menyalakan sebuah led dengan kecerahan yang cukup. IC CMOS ini cukup baik kerjanya terutama dengan tegangan suplai yang daerah kerjanya sangat lebar yaitu mulai 3.0 VDC sampai 18VDC. Dalam proyek ini akan dipilih tegangan 12 VDC agar dapat diapasang pada kendaraan bernotor sehingga menjadi lebih menarik. Sedangkan untuk membentuk pulsa clocknya digunakan IC 555, yang berfungsi sebagai timer yang berfungsi untuk menghasilkan denyutan (pulse) sebagai penggerak IC 4017.

Untuk outputnya, digunakan Led berwarna merah, kuning, hijau dan biru. Digunakan Led yang berwarna-warni dengan tujuan untuk menambah semarak tampilannya.

IC 555

            IC 555 ini sangat penting dalam rangkaian digital,dan juga dibutuhkan pada saat membuat rangkaian counter Up.IC 555 pada rangkaian ini digunakan untuk pengatur clock pada IC counter.

Fungsi dari pin IC pewaktu 555 adalah

Pin 1 (ground)             : Sistem ground

Pin 2 (Trigger)         : Input pada komparator yang digunakan untuk  menset          flip-flop

Pin 3 (output)              : Output dari IC 555

Pin 4 (reset)                 : Reset aktif low,dimana Q’=high dan Output (pin 3)=Low

Pin 5 (control)             : Digunakan untuk memlalui level tegangan 2/3 Vcc. Biasanya pin ini dihubungkan dengan capasistor 0,00mF sebagai by pass

Pin 6 (Tershold)          : input pada komparator 1 yang digunakan untuk mereset flip-flop

Pin 7 (discharge)         : Hubungan kolektor dari transistor NPN.Pin ini digunakan untuk menshort pin 7 ke ground ketika Q’ = high dan akan terjadi pengosongan muatan pada kapasitor.

Pin 8 (Vcc)                  : Tegangan Supply.

Cara kerja dari IC pewaktuan 555 pada gambar di atas adalah:

1. Ketika power dihidupkan, terjadi pengosongan muatan pada kapasitor, dimana tegangan pada pin 2 = 0V dan keluaran pada komparator kedua adalah bernilai tinggi. Sehingga flip-flop dalam keadaan set.
2. Dengan output yang tinggi,transistor akan terbuka dan terjadi pengisian muatan pada kapasitor terhadap Vcc elalui RA + RB.
3. Ketika muatan kapasitor melebihi 1/3 Vcc, keluaran komparator ke 2 menuju rendah dan jika tegangan kapaitor melebihi 2/3 Vcc,keluaran komparator pertama menuju tinggi.Sehingga flip-flop dalam keadaan reaet.
4. Dengan Output yang rendah, maka pin 7 akan menjadi hampir 0 V dan terjadi pengosongan muatan kapasitor melalui RB.
5. Ketika tegangan kapasitor drop samapai dibawah 1/3 Vcc, Keluaran komparator kedua menuju tinggi lagi dan flip-flop dalam keadaan set.
6. Dengan Q’=Low, transistor terbuka dan terjadi pengisian muatan kapsitor
7. Begitulah seterusnya, dengan pengisian muatan kapasitor sebesar 2/3 Vcc dan pengosongan muatan di bawah 1/3 Vcc secara kontinu.Ketika pengisian muatan kapasitor, output akan tinggi dan sebaliknya saat pengosongan muatan output akan rendah.

 

Gambar Rangakaian IC pewaktu 555

 

Kalau ditanya apa komponen elektronika yang paling popular dan serba guna, maka jawabnya adalah IC timer 555. IC timer jenis ini sudah dikenal dan masih populer sampai saat ini sejak puluhan tahun yang lalu. Tepatnya IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971. IC timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua aplikasinya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable. Jeroan utama komponen ini terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.

 

Dari dulu hingga sekarang, prinsip kerja komponen jenis ini tidak berubah namun masing-masing pabrikan membuatnya dengan desain IC dan teknologi yang berbeda-beda. Hampir semua pabrikan membuat komponen jenis ini, walaupun dengan nama yang berbeda-beda. Misalnya National Semiconductor menyebutnya dengan LM555, Philips dan Texas Instrument menamakannya SE/NE555. Motorola / ON-Semi mendesainnya dengan transistor CMOS sehingga komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya MC1455. Philips dan Maxim membuat versi CMOS-nya dengan nama ICM7555. Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya (functional and pin-to-pin compatible). Hanya saja ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda misalnya konsumsi daya, frekuensi maksimum dan sebagainya. Spesifikasi lebih detail biasanya dicantumkan pada datasheet masing-masing pabrikan. Dulu pertama kali casing dibuat dengan 8 pin T-package (tabular dari kaleng mirip transistor), namun sekarang lebih umum dengan kemasan IC DIP

IC 4017

IC 4017 adalah jenis IC dari keluarga IC CMOS (Complentary Metal Oxide Semiconductor). Karena termasuk R1 8 4762R2C11 53 Output555C2Th Tl Pin3Alat penerangan otomatis dan sistem keamanan menggunakan IC 555 Small Project I 29 dalam keluarga CMOS, IC ini dapat bekerja pada tegangan DC 3Volt sampai dengan 15 Volt, dengan kebutuhan arus sampai beberapa μA , catu daya untuk CMOS memerlukan pengaturan sangat sedikit. Dibawah tegangan 3 Volt , CMOS tetap bekerja tetapi kecepatan pensklarnya berkurang. IC ini adalah jenis IC Pencacah Decade (Decade Counter) dengan 10 output. IC ini menghasilkan 10 Output yaitu dari Q0 – Q9, memiliki Clock. Clock Enable, Reset dan Carry Out masing– masing terdapat dalam satu pin. Pada setiap pencacahan hanya satu keluaran yang berlogika 1, ke sembilan keluaran lainnya berlogika 0, jadi setiap saat hanya ada satu keluaran yang dapat berlogika 1.

 

Data sheet IC 4017

Berikut tabel kebenaran IC 4017

 

Counter				Decoder
Q3	Q2	Q1	Q0	O0	O1	O2	O3	O4	O5	O6	O7	O8	O9
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
Dst.