rangkain traffic light

traffic light

Rutinnya kecelakaan para pejalan kaki maupun pengendara karena adanya pelanggaran lalulintas saat penyeberangan telah memakan puluhan nyawa korban. Lampu lalulintas (traffic light) menjadi salah satu pemegang peranan penting dalam pengaturan kelancaran lalulintas khusunya pemakai jalan. Sistem pengendalian lampu lalulintas yang baik akan secara otomatis menyesuaikan diri dengan kepadatan arus lalulintas pada jalur yang diatur. Lalu bagaimana kalau andaikata system pengaturan lampu lalulintas tidak beroperasi semestinya? Tentu ini akan menimbulkan masalah lalulintas kan.

Dalam kesempatan kali ini, saya akan coba menjelaskan prinsip kerja traffic light dan pemodelan rangkaian traffic light yang akan dibuat.
Berikut komponen elektronika yang dibutuhkan:

• resistor: 470 × 3, 22k, 100k
• 555 timer IC, NE555
• kapasitor: 0.1µF, 1µF 16V radial, 10µF 16V radial
• 4017 counter IC
• dioda: 1N4148 × 6
• DIL soket: 8-pin, 16-pin
• LED: merah, kuning dan hijau
• on/off switch
• 1M preset, horizontal
• baterai 9 V
• PCB

Prinsip Kerja :

Projek ini mengoperasikan LED merah, kuning dan hijau sesuai urutan lampu lalu lintas. Waktu untuk melengkapi urutan merah - kuning - hijau dapat divariasi dengan mengatur preset 1M. Rangkaian 555 memberikan pulsa clock ke counter 4017 yang mana menghasilkan 10 output (Q0 sampai P9). Output menjadi tinggi pada gilirannya saat pulsa clock diterima. Output yang sesuai dihubungkan dengan dioda untuk menyalakan LED kuning dan hijau. Dan LED merah terhubung ke output +10.

rangkaian sederhana menggunakan ic555 dan 4017

tabel output rangkaian diatas

menghitung tegangan ripple

Menghitung tegangan ripple

Sebagai awalan kita akan membahas bagaimana cara menghitung tegangan ripple atau singkatnya kemudian akan saya tulis sebagai Vr. Untuk memahami tujuan dari tulisan ini cobalah anda lihat Gambar 1 di bawah ini:

Pola tegangan listrik seperti pada gambar 2 di atas tentunya hanya bisa dilihat dengan osiloskop, dan jika menggunakan multimeter yang akan terukur adalah Vdcmin.

Menghitung tegangan ripple Vr dari sebuah catu daya

Tegangan ripple dapat diperoleh dengan menggunakan formula sbb :

Vr = 0.5 x I x T / C                                         Persamaan 1

Dimana :
Vr        = tegangan ripple dalam volt
I           = arus dalam ampere
T          = periode dalam detik. untuk Indonesia F_PLN = 50Hz, maka T = 20 mS/0.02 S
C         = nilai kapasitor penyearah dalam farad

Untuk memahami pemakaian formula tsb, kita akan coba membahas sebuah contoh berikut

Sebuah rangkaian catu daya memiliki, tegangan sekunder trafo Vac =15V, menyerahkan tegangan dengan diode bridge dan kapasitor
C= 1000uF, diberi beban RL = 1 kohm
Berapakah nilai tegangan keluaran yang terukur  Vdcmin dan juga tegangan ripplenya Vr

Jawab:

Tegangan dari trafo akan dikonversikan oleh diode bridge dan juga kapasitor menjadi tegangan searah dengan nilai

Vdcmax           = Vac x 1.4142 - 1.2V ( 1.2V adalah tegangan drop pada diode bridge)

= 15 x 1.4142 - 1.2

= 20.013 volt

Tegangan ini akan mengalirkan arus IL sebesar = Vdcmax / RL

= 20.013V / 1kohm

= 20.013 mA

Nilai tegangan ripple Vr            = (0.5 x IL x T)/ C

= (0.5 x 0.021213A x 0.02 )/ 0.001 F

= 0.213 V

Nilai  Vdc min              =  Vdcmax – Vr

=   20.013 V - 0.2013 V

=   19.8117 V