Cara Mengontrol Modul Relay Modbus - RS485 Melalui PC

 

Setelah beberapa kali membahas mengenai cara akses perangkat sensor ber-protokol Modbus RTU, maka kali ini akan dipraktekkan bagaimana cara mengontrol relay yang modulnya banyak beredar di marketplace yaitu bertipe 485 relay 2 ch / 4 ch / 8 ch  V1.1 . Modul ini banyak dibahas di berbagai blog, bagaimana secara gamblang sekali mengirim datanya menggunakan arduino, dimana kebanyakan menggunakan perintah serial langsung jadi (berupa sequence modbus) beserta dengan ceksum CRC mod16 di belakangnya.

Sebelumnya bisa dibaca seri tulisan mengenai modbus disini dan praktek pzem disini. 

Namun seperti  biasa bukan blog aisi555 kalau hanya berbagi script langsung pakai tanpa membuat bingung pembaca. Eeiittt....kali ini gampang kok, cukup sediakan modul relay nya seperti diatas beserta power suply 12 volt dan jangan sampai ketinggalan perangkat USB to RS485 yang akan menghubungkan PC ke perangkat relay secara RS485. Setelah menghubungkan 2 kabel A+ dan B-  antara USB to RS485 vs Modul Relay, maka dari berbagai sumber di internet ( disini dan disini ) saya pilihkan beberapa perintah serial siap pakai yg bisa dicoba melalui terminal/putty/realterm. Ingat bahwa perangkat yang baru datang secara default /awal memiliki address 1 dengan BaudRate 9600.

Cara Mengetahui Address :

00 03 00 00 00 01 85 DB

Return：

00 03 02 00 01 44 44  ==> 01 itu address (warna merah)

Kita asumsikan address dari modul adalah 01 ( 1 byte paling depan adalah address)

Relay 0 ON  : 01 05 00 00 FF 00 8C 3A

Relay 0 OFF: 01 05 00 00 00 00 CD CA

Relay 1 ON : 01 05 00 01 FF 00 DD FA 

Relay 1 OFF: 01 05 00 01 00 00 9C 0A 

Relay 2 ON : 01 05 00 02 FF 00 2D FA

Relay 2 OFF : 01 05 00 02 00 00 6C 0A 

Relay 3 ON : 01 05 00 03 FF 00 7C 3A

Relay 3 OFF : 01 05 00 03 00 00 3D CA

*) Warna orange / 2 byte di belakang adalah CRC Modbus 16

Saya sih lebih senang menggunakan Real Term sebagai serial terminal untuk mengetestnya seperti yang saya lakukan sebelumnya ( klik disini untuk mengetahui seting nya) , dan hasil capture saya dibawah ini :

CRC Modbus 16 di bagian belakang (2 byte terakhir) dapat di masukkan langsung atau membiarkannya dibuatkan langsung oleh RealTerm. Jangan lupa menambahkan 0x sebelum hexanya agar tidak terjadi error (khusus realterm)

Perintah lainnya yang mungkin berguna :

SEMUA ON : 01 0F 00 00 00 08 01 FF BE D5

SEMUA OFF : 01 0F 00 00 00 08 01 00 FE 95

Membalik posisi relay / Flip / Toggle

Relay 0 Flip / Toggle : 01 05 00 00 55 00 F2 9A

Relay 1 Flip / Toggle : 01 05 00 01 55 00 A3 5A

Relay 2 Flip  / Toggle : 01 05 00 02 55 00 53 5A

Relay 3 Flip  / Toggle : 01 05 00 03 55 00 02 9A

 

Merubah address (contoh dari 01 ke 09 ) :  01 10 00 00 00 01 02 00 09 66 56

Merubah address (contoh dari 09 ke 01 ) : 09 10 00 00 00 01 02 00 01 00 50

Lalu animasi paling atas gimana ya ? Saya gunakan python untuk merubah relay secara berurutan:

import serial
from time import sleep

ser = serial.Serial("COM25", baudrate=9600, timeout=3.0)

tog1 =b'\x01\x05\x00\x00\x55\x00\xF2\x9A'
tog2 =b'\x01\x05\x00\x01\x55\x00\xA3\x5A'
tog3 =b'\x01\x05\x00\x02\x55\x00\x53\x5A'
tog4 =b'\x01\x05\x00\x03\x55\x00\x02\x9A'


while (True):
    print("Merubah relay secara berurutan ..")
    ser.write(tog1)
    sleep(0.5)
    ser.write(tog2)
    sleep(0.5)
    ser.write(tog3)
    sleep(0.5)
    ser.write(tog4)
    sleep(0.5)

Pada kesempatan selanjutnya saya akan mengakses modul relay modbus RS 485 ini melalui node red baca disini.

Read More

PZEM-004T : Menghubungkan ke grafik PC melalui Node-Red

 

Sebelum melanjutkan praktek pzem ke pc dibawah ini, ada baiknya membaca terlebih dahulu tulisan saya terdahulu mengenai node-red dan modbus, sehingga lebih mudah memahaminya. Saya tidak akan mengulang kembali cara instalasi node red pada pc berbasis windows maupun linux, namun langsung mengingatkan agar jangan lupa menginstall package pada palletes atau npm node js yang berhubungan dengan komunikasi modbus.

Seperti pada pembahasan pzem-004T sebelumnya pada bagian 1 dan bagian 2, untuk membaca tegangan pada pengukuran energi menggunakan pzem-004T adalah dengan akses pembacaan pada alamat 0x0000. Dan dengan menggunakan node-red ini menjadi cukup mudah dilakukan, yaitu menggunakan console debug seperti gambar dibawah ini :

Dan jika perkabelan pada pzem vs usb to serial benar maka pada console debug akan muncul output tegangan.

 

Selanjutnya kita pun dapat merubah parameter pembacaan dengan menampilkan ke semua data yang bisa diperoleh pada Pzem-004T.

Pada gambar diatas dapat dilihat dengan mudahnya dapat mengambil data pengukuran pzem dan kesemuanya dalam satu array yang urut. Jadi jika disandingkan dengan pengukuran dari software bawaan pzem, maka gambarnya sperti ini.

Selanjutnya dengan sedikit pemrograman maka array tadi bisa dipecah dan ditampilkan pada grafik html atau web. Untuk memulainya ada baiknya dibaca dulu pembahas penulisan grafik web UI disini.

Dan hasilnya bisa dilihat seperti berikut  pada alamat browser http://localhost:1880/ui .

Script pada function  untuk merubah array modbus menjadi nilai tegangan seperti ini :

Jadi dengan kreatifitas yang tidak terbatas pada node-red maka akan sangat mudah membuat Man Machine Interface berbasis web ke perangkat sensor maupun aktuator berbasis modbus.

 

Read More

PZEM-004T : Membedah modbus sensor daya serbaguna [part2]

 

Pada bagian sebelumnya telah dijelaskan standar modbus untuk melakukan pembacaan pada sensor daya Pzem-004T. Contoh kasus yang diberikan adalah untuk membaca input register pada alamat tunggal yaitu tegangan dan frekuensi. Bagaimana jika memanggil pembacaan data dengan 16 byte seperti pengukuran arus ? Mari kita baca datasheet dibawah ini :

Terlihat alamat untuk melihat pengukuran arusnya adalah 0x0001 s/d 0x0002 dimana dipecah menjadi 2 bagian 16 bits / 2 byte. Hasil pada real term seperti ini :

01 04 00 01 00 02 20 0B

Kode diatas berupa Hexa jadi kalau dipisah-pisah berdasarkan standar modbus adalah seperti berikut:

01     =  Alamat device id slave

04     =  Perintah membaca input register/ function 04

00 01  = 2 byte alamat address memori  untuk  arus pada 0x0001

00 02  = 2 byte jumlah data yang diminta berupa 2 alamat 

20 0B  = Checksum / CRC 16 modbus

Dan replynya seperti berikut  :

01 04 04 00 26 00 00 1A 4F

01     =  Alamat device id slave

04     =  Perintah membaca input register/ function 04

04     =  jumlah byte data yg di response berjumlah 4 byte

00 26  = 2 byte data arus LSB ( digit belakang)

00 00  = 2 byte data arus MSB ( digit depan)

1A 4F  = Checksum / CRC 16 modbus

Jadi dari data diatas  didapatkan reply 2 byte hexa  0x00 (depan) dan 0x26 (belakang) sehingga angka desimalnya adalah 0 dan 38. Jadi berdasarkan datasheet angka pengukuran arusnya adalah 0,038 ampere atau 38 mA.

Jika ingin merubah ID dari modbus Pzem maka kita harus kembali ke datasheet dimana perintah command yg diberikan adalah 0x06 pada address memori 0x0002.

Slave Address + 0x06 + Register Address High Byte + Register Address Low Byte + Register

Value High Byte + Register Value Low Byte + CRC Check High Byte + CRC Check Low Byte.

Sehingga jika ingin merubah ID pzem menjadi 100 (desimal) atau hexa 0x64 perintahnya seperti berikut :

01 06 00 02 00 64 29 E1

Kode diatas berupa Hexa jadi kalau dipisah-pisah berdasarkan standar modbus adalah seperti berikut:

01     =  Alamat device id slave

06     =  Perintah ubah register/ function 06

00 02  = 2 byte alamat address memori  untuk ID modbus 0x002

00 64  = 2 byte alamat baru 100 ( 0x64)

29 E1  = Checksum / CRC 16 modbus

Reply yg diberikan jika perubahan benar terjadi dan disimpan adalah sama dengan hexa yg dikirim seperti gambar diatas. Dan kini perangkat Pzem nya sudah memiliki ID baru yaitu 100 seperti yg terlihat pada gambar berikut :

 

Sedangkan hal yg perlu diperhatikan selanjutnya adalah perintah untuk mereset jumlah pemakaian energi watt hour menjadi nol dimana pada data sheet diberikan petunjuk dengan menggunakan perintah  ID  + 0x42 + CRC , dimana jika pada alamat 100 seperti gambar dibawah :

 

Pada software pzem PC juga bisa dilihat hasil resetnya :

Lalu sempat terpikir, bagaimana jika tidak mengetahui alamat slave ID dari Pzem ? Ada kok caranya mereset menurut datasheet ...

0xF8 + 0x41 + 0x37 + 0x21 + CRC check high byte + CRC check low byte.   ( 3721 adalah password default ).

Mari kita coba ...

Ternyata response nya gagal.....0xF8 0xC1 artinya gagal melakukan kalibrasi awal....lain kali kita coba lagi

Read More

PZEM-004T : Membedah modbus sensor daya serbaguna [part1]

 

Mungkin, sensor daya serbaguna "pzem" sudah banyak sekali dan mudah menemukan pembahasannya di internet, baik dibahas youtuber dalam dan luar negeri maupun di berbagai forum diskusi elektronika dan IOT. Umumnya yang dibahas adalah penjelasan mengenai script dan library jika pzem digunakan sebagai sensor daya pada arduino maupun esp8266. Namun kali ini sesuai seri pembahasan MODBUS yang saya buat 2 tahun sebelumnya ( klik disini ) maka saya akan mebahas "jeroan" dari protokol modbus yang digunakan Pzem-004T. Pada bagian pertama ini kita akan bahas rangkaian dan dasar modbus yang digunakan.

Karena saya tidak menggunakan arduino, maka kali ini saya akan menghubungkan langsung pzem-004T langsung ke PC melalut USB to TTL seperti panduan setup koneksi perkabelan yang tertulis pada kertas manual. Mdul pzem yang saya dapatkan adalah versi dengan trafo CT dengan arus maksimum 100A dan saya hubungkan ke PC sebagai gambar berikut.

Penulis awalnya kesulitan untuk mengakses pzem-004T secara serial melalui tools pada PC, namun setelah membaca skematik dari pzem-004T dapat disimpulkan bahwa IC procesor dari pzem V9881D mendapatkan suply tegangan DC dari sisi mains atau ac yang akan diukur.

Jadi ilmu yang didapat dari membaca skematik adalah bahwa pzem-004T yang original hanya bisa mengukur tegangan AC dari 80 volt - 260 volt sehingga tidak bisa mengukur daya pada tegangan ac dibawah 80 volt. Hal ini banyak dikeluhkan orang sehingga ada salah satu video youtube yang saya sempat liat merubah sumber tegangan dari input dc zener dikiri IC regulator 7133 menjadi berasal dari 5 volt usb to serial. Hasilnya pun kini bisa melakukan pengukuran dari 0 volt sampai dengan 260 volt. 

Keluhan yang lain dari alat yang baru saya dapatkan ini mungkin berupa kerusakan produksi dimana solderan pada optocoupler / optoisolator yang tidak bagus sehingga sempat membuat kebingungan akibat aliran data yang tekadang putus nyambung. Dengan melakukan penyolderan ulang hal ini dapat diatasi secara tuntas.

Untuk melakukan pengetesan awal maka pembaca dapat mengunduh software test pzem di link ini : klik disini.

Dari software ini juga bisa dilakukan perubahan parameter dan mereset nilai penggunaan energi.

Dari pabriknya china sana sensor ini diseting dengan alamat atau device ID 1 dan dengan menggunakan software ini ID modbus nya bisa diubah jika ingin menggunakan beberapa sensor secara bersamaan.

Lalu bagaimana cara membaca pengukuran sensor ini ? Tenang saja, jika belum paham mengenai cara akses dan baca protokol modbus bisa membaca tulisan saya sebelumnya disini. Jadi kita perlu unduh software serial terminal bernama real term yang cukup kompleks namun sangat bermanfaat untuk membedah berbagai protokol serial. Perhatikan urutan gambar berikut dan bisa langsung dipraktekkan juga.

Untuk memudahkan pemahaman awal pembaca yang mungkin kebingungan, maka saya akan coba menjabarkan modbus untuk mendapatkan nilai tegangan AC nya yang sesuai berdasarkan manualnya dimana memiliki address 0x000. Perintahnya seperti berikut ini :

01 04 00 00 00 01 31 CA

Kode diatas berupa Hexa jadi kalau dipisah-pisah berdasarkan standar modbus adalah seperti berikut:

01     =  Alamat device id slave

04     =  Perintah membaca input register/ function 04

00 00  = 2 byte alamat address memori  untuk tegangan pada 0x0000

00 01  = 2 byte jumlah data yang diminta berupa 1 alamat saja

31 CA  = Checksum / CRC 16 modbus

Sedangkan reply dari pzem adalah sebagai berikut :

01 04 02 09 03 FF 61

01     =  Alamat device id slave

04     =  Perintah membaca input register/ function 04

02     =  jumlah byte data yg di response 

09 03  = 2 byte data tegangan dalam hexa

FF 61  = Checksum / CRC 16 modbus

Jika menggunakan kalkulator merubah Hexa ke Decimal, maka nilai tegangan 0x0903 ini sama dengan nilai 2307 yang memiliki arti tegangan yang diukur oleh pzem-004T adalah 230,7 volt. Lalu bagaimana jika ingin membaca nilai frekuensi jala-jala / mains ?

01 04 00 07 00 01 80 0B

Kode diatas berupa Hexa jadi kalau dipisah-pisah berdasarkan standar modbus adalah seperti berikut:

01     =  Alamat device id slave

04     =  Perintah membaca input register/ function 04

00 07  = 2 byte alamat address memori  untuk frekuensi pada 0x0007

00 01  = 2 byte jumlah data yang diminta berupa 1 alamat saja

80 0B  = Checksum / CRC 16 modbus

Replynya bagaimana ?

01 04 02 01 F4 B9 27

01     =  Alamat device id slave

04     =  Perintah membaca input register/ function 04

02     =  jumlah byte data yg di response 

01 F4  = 2 byte data frekuensi dalam hexa

B9 27  = Checksum / CRC 16 modbus

Jika dirubah nilai frekuensi hexa 0x01F4 dalam decimal bernilai 500 dengan kata lain 50,0 hz. Pada bagian selanjutnya saya akan jelaskan cara merubah parameter lainnya pada pzem-004T dan melakukan reset ketika ID dari modbusnya tidak diketahui.

Read More

Marconi first wireless signal transmission in London on 27 July 1896

Italian inventor and electrical engineer Guglielmo Marconi was born on 25 April, 1874, in Bologna and became a pioneer in the field of long-distance radio transmission and a key developer of radio telegraphy.

Marconi initially began experimenting with radio waves when he was 20 years old, with the hope of creating a form of wireless telegraphy.

By 1895 he had succeeded in transmitting a signal just over a mile ‒ but the Italian Ministry of Posts & Telegraphs was not interested in funding further research.

It later transpired that the letter he sent explaining his wireless telegraph machine had been dismissed as madness – the head of the ministry apparently scrawled "to the Longara" on the document, referring to an asylum in Rome.

Undaunted by lack of interest in his native Italy, Marconi travelled to London and, via family connections, was introduced to William Preece, engineer-in-chief to the General Post Office – a forerunner of today's BT. Preece and the Post Office supported Marconi in his early career in the UK.

On 27 July 1896, Marconi successfully demonstrated his wireless telegraphy system by sending a signal between two Post Office buildings.

The transmitter was placed on the roof of the Central Telegraph Office – at the junction of Newgate Street and St Martin’s Le Grand, where the BT Centre now stands – and a receiver on the roof of GPO South building on Carter Lane. A plaque on BT Centre commemorates this first public transmission of wireless signals.

Though the distance covered by the signal between the two London buildings was only 300 metres, the demonstration persuaded the GPO to fund further tests by Marconi on Salisbury Plain.

But despite recognising the system’s potential, the GPO failed to sign a formal agreement with Marconi – leaving him free to establish a private company (The Wireless Telegraph & Signal Company Ltd) in London in 1897.

The company enjoyed rapid success – first successfully transmitting across the English Channel in 1899, then across the Atlantic in 1901. Marconi’s company became well-known as a provider of wireless equipment and operators for shipping – most famously to the Titanic, whose wireless transmissions as the ship sank in April 1912 helped save many lives.

Herbert Samuel, postmaster general at the time, said of the Titanic disaster: “Those who have been saved, have been saved through one man, Mr Marconi... and his marvellous invention.” Marconi and his family had been invited to sail on the ship’s doomed maiden voyage but had been unable to make the journey.

Marconi shared the 1909 Nobel prize in physics with Karl Ferdinand Braun “in recognition of their contributions to the development of wireless telegraphy’’.

Braun's major contributions included introducing closed tuned circuits in the generating part of the transmitter, and its separation from the radiating part (the antenna) by means of inductive coupling – and, later, the use of crystals for receiving purposes.  Braun also developed the first cathode ray tube in 1897 – a key element in the creation of television.

Read More

Amerika Melarang Impor Komponen Panel Surya Dari Tiongkok - Kenapa ?

Dikutip dari kantor berita Reuters - Pemerintahan Biden pada Rabu 23 juni 2021 memerintahkan larangan impor AS atas bahan panel surya utama dari Hoshine Silicon Industry Co (603260.SS) yang berbasis di China atas tuduhan kerja paksa, kata dua sumber yang diberi pengarahan tentang masalah tersebut.

Departemen Perdagangan AS secara terpisah membatasi ekspor ke Hoshine, tiga perusahaan China lainnya dan paramiliter Xinjiang Production and Construction Corps (XPCC), dengan mengatakan mereka terlibat dengan kerja paksa orang Uyghur dan kelompok minoritas Muslim lainnya di Xinjiang.

Tiga perusahaan lain yang ditambahkan ke daftar hitam ekonomi AS termasuk Xinjiang Daqo New Energy Co, sebuah unit dari Daqo New Energy Corp (DQ.N); Xinjiang East Hope Nonferrous Metals Co, anak perusahaan dari raksasa manufaktur East Hope Group yang berbasis di Shanghai; dan Xinjiang GCL New Energy Material Co, bagian dari GCL New Energy Holdings Ltd (0451.HK).

Departemen Perdagangan mengatakan perusahaan dan XPCC "telah terlibat dalam pelanggaran hak asasi manusia dan pelanggaran dalam pelaksanaan kampanye penindasan China, penahanan sewenang-wenang massal, kerja paksa dan pengawasan teknologi tinggi terhadap Uyghur, Kazakh, dan anggota lain dari kelompok minoritas Muslim. di "Xinjiang.

Setidaknya beberapa perusahaan yang terdaftar di Departemen Perdagangan adalah produsen utama silikon monokristalin dan polisilikon yang digunakan dalam produksi panel surya.

Perusahaan atau perusahaan induknya tidak segera menanggapi permintaan komentar, atau tidak dapat segera dihubungi. XPCC tidak dapat segera dihubungi untuk dimintai komentar.

Ketika dimintai komentar, kedutaan besar China di Washington menyebut pernyataan pada hari Selasa oleh juru bicara Kementerian Luar Negeri China Zhao Lijian yang menolak tuduhan genosida dan kerja paksa di Xinjiang sebagai “tidak lain hanyalah rumor dengan motif tersembunyi dan kebohongan yang benar-benar bohong.”

"Menahan Perintah Pelepasan" oleh Bea Cukai dan Perlindungan Perbatasan AS hanya memblokir impor materi dari Hoshine. Sebuah sumber yang mengetahui pesanan tersebut mengatakan bahwa hal itu tidak berdampak pada sebagian besar impor polisilikon AS dan produk berbasis silika lainnya.

Sumber kedua mengatakan langkah itu tidak bertentangan dengan tujuan iklim dan dukungan Presiden Joe Biden untuk industri surya domestik.

Pemerintahan Biden pada bulan Maret mengumumkan target untuk memotong biaya energi surya sebesar 60% dalam 10 tahun ke depan. Presiden Biden telah menetapkan tujuan jaringan listrik bersih 100% pada tahun 2035.

Sumber tersebut mengatakan Amerika Serikat terus menyelidiki tuduhan kerja paksa oleh perusahaan China yang memasok polisilikon.

Wilayah Xinjiang menyumbang sekitar 45% dari pasokan polisilikon tingkat surya dunia, sebuah laporan oleh analis industri surya ditemukan.

Dua sumber yang mengetahui kebijakan tersebut mengatakan Gedung Putih melihat tindakan tersebut sebagai "kelanjutan alami" dari perjanjian G7 awal bulan ini untuk menghilangkan kerja paksa dari rantai pasokan.

"Kami melihat tiga tindakan ini sebagai perwujudan komitmen itu," kata salah satu sumber. "Kami percaya tindakan ini menunjukkan komitmen untuk mengenakan biaya tambahan pada RRC karena terlibat dalam praktik kerja paksa yang kejam dan tidak manusiawi."

XPCC, sebuah organisasi paramiliter yang dikirim ke Xinjiang pada 1950-an untuk membangun pertanian dan pemukiman, tetap kuat di sektor energi dan pertanian di kawasan itu, beroperasi hampir seperti negara paralel. Baca selengkapnya

Pemerintah asing dan aktivis hak asasi manusia mengatakan telah menjadi kekuatan dalam tindakan keras dan pengawasan terhadap Uighur di wilayah tersebut, menjalankan beberapa kamp penahanan. Departemen Keuangan AS tahun lalu memberi sanksi kepada XPCC karena "pelanggaran hak serius terhadap etnis minoritas."

Read More

[ OP-AMP ] Rangkaian Oscilator Dengan Op-Amp Bukan IC 555

Praktek kali ini saya akan menunjukkan cara membuat osilator stabil hanya dengan satu op amp, beberapa resistor dan kapasitor. Seperti banyak yg saya tulis di blog ini, IC timer 555 cukup populer dan dapat digunakan untuk menghasilkan gelombang persegi atau untuk membuat LED berkedip. Lalu bagaimana jika kehabisan IC 555 dan hanya ada IC Op-Amp dirumah ? Ayo kita rakit.

Carilah di kotak komponen disekitar atau mungkin Anda memiliki op-amp di sirkuit tak terpakai. Sirkuit saya ini memanfaatkan op-amp yg menggabungkan umpan balik positif dan umpan balik negatif yang tertunda oleh kapasitor yang harus diisi melalui resistor. Untuk memahami cara kerjanya mari kita mulai dengan membayangkan bahwa kapasitor adalah benar-benar habis. 

Ini berarti bahwa input pembalik adalah pada nol volt pembagi tegangan ini membawa input non-pembalik menjadi satu setengah vcc. Karena ini lebih tinggi dari input maka non-pembalik output menjadi tinggi. Pada titik ini umpan balik positif meningkatkan tegangan sebelumnya menjadi dua pertiga vcc yang tidak mengubah apa pun kecuali kapasitor mulai mengisi.

Setelah tegangan kapasitor melebihi dua pertiga vcc output menjadi rendah ini membawa input non-pembalik ke sepertiga vcc melalui resistor umpan balik dan kapasitor mulai terpakai. Ketika tegangan kapasitor turun di bawah sepertiga vcc output kembali tinggi dan siklus berlanjut berulang-ulang.

Dari semua penjelasan diatas berarti bahwa frekuensi tergantung pada kapasitor dan nilai resistor, misalnya dengan kapasitor 47 mikrofarad dan resistor 10k saya mengukur periode sekitar 1 milidetik atau 0,67 detik ini memberikan frekuensi kurang lebih satu setengah hertz.

Jika Anda bertanya-tanya apa teori dasarya dari frekuensi maksimum? Mari kita pertimbangkan waktu naik sekitar 16 mikrodetik dan waktu jatuh serupa dengan beberapa perhitungan ini memberi kita 31 kilohertz, angka ini sama sekali tidak realistis namun saya menemukan bahwa pada 10 kilohertz masih memiliki bentuk gelombang persegi yang layak dan ya saya tahu itu menyedihkan di tampilan oskiloskop.

Tetapi perhatikan bahwa judulnya tidak mengatakan cara membuat osilator yang sangat cepat dan jika Anda bertanya-tanya apa ini benjolan kecil di grafik?  Itu disebabkan oleh induktansi regangan pada kawat di dalam resistor. 

Jadi sekarang Anda tahu cara membuat osilator stabil dengan hanya menggunakan op-amp bekas atau leles-leles sirkuit tak terpakai dan beberapa komponen tambahan. Saya berharap tulisan ini bermanfaat dan menghibur. Jika Anda memiliki keraguan atau pertanyaan tulis di komentar saya akan membaca semuanya dan mencoba menjawabnya.

Sumber : 5VLogic

Read More

[ OP-AMP ] Sejarah Penemuan Negative Feedback Amplifier di Bell Labs

Berbagai macam sistem modern sangat bergantung pada sifat dari sebuah penemuan, yang dirancang di Bell Laboratories hampir 100 tahun yang lalu dan terus digunakan sampai sekarang. Pada seluruh Sistem telefoni pada Bell (yg kini bernama AT&T), mereka mengoperasikan mesin switching terbaru dan sistem modern untuk transmisi panggilan telepon. Ini adalah versi awal dari penemuan itu disebut penguat umpan balik negatif.

Di masa awal dunia telefoni, melakukan panggilan jarak jauh sangatlah sulit. Hanya beberapa jalur suara yang bisa dilakukan pada sepasang kabel saat panggilan jarak jauh. Telefoni tumbuh dan dengan tantangan  sistem komunikasi kapasitas tinggi, diperlukan pengolahan sinyal untuk dapat melakukan banyak panggilan telepon secara bersamaan. Tetapi sinyal yang digunakan dalam sistem berkapasitas tinggi perlu diperkuat secara lebih sering dan amplifier yang tersedia saat itu mendistorsi sinyal.

Pada tahun 1921 harold black mulai bekerja pada penguat bebas distorsi yang efisien yang memungkinkan transmisi jarak jauh untuk sejumlah besar panggilan telepon dengan biaya rendah.

"Saya  mencoba lagi dan lagi untuk membangun amplifier yang praktis atau layak yang akan mencapai apa yang saya coba lakukan dan kebanyakan  semuanya gagal total. Beberapa bahkan ketika saya membuat sketsa saya dapat melihat bahwa saya tidak mendapatkan apa-apa dan ketika saya mengatakan di mana-mana. Maksud saya ini tidak mungkin dan kemudian datang pagi yang menentukan di bulan Agustus tahun 1927. Saya naik feri dan pergi bekerja seperti hari-hari lainnya."

"Saya sedang melihat Patung Liberty dan tiba-tiba ide itu datang kepada saya. Dalam hati saya memikirkan bagaimana membuat penguat umpan balik negatif. Lalu saya membeli koran NEW YORK TIMES  dan saya membukanya halaman dan itu hanya seperti kebetulan bahwa hari itu saya dapat  halaman koran dengan hanya nama koran dan tanggalnya saja,  dan kemudian seluruh halaman hampir dalam keadaan sangat bersih kosong. "

"Lalu saya menghabiskan sedikit waktu membuat diagram yang saya sebut itu diagram kanonik karena bersifat universal dan berlaku untuk apa pun: hidrodinamik, kimia, mekanik, listrik atau sistem gelombang, apa pun. Yang dapat Anda pikirkan ketika saya sampai di laboratorium dan saya berlari untuk sampai ke sana terburu-buru, segera mendapatkannya disaksikan dan dipahami oleh EC Bless salah satu rekan saya."

"Kemudian saya menunjukkan salinan diagram saya ke Steve Mike dan memintanya untuk merakit bagian-bagiannya jadi bahwa kita bisa melanjutkan dengan pembuatan model kerja. Saat pagi berlalu dia melakukannya dengan baik dan banyak yg sudah dirakit  tetapi setiap 15 menit saya terus berjalan ke toilet dan mengatakan Steve bagaimana kabarmu dan dia berkata Harold, saya baik-baik saja, tetapi jika Anda membiarkan saya sendiri, kembalilah ke dalam kantor santai letakkan kaki Anda di atas meja dan mungkin akan ada masalah lain dari penguat umpan balik negatif yang perlu diperhatikan ."

"Ini terbukti menjadi nasihat yang lebih baik dan mengerti maksud saran Steve, saya yakin karena pada akhirnya kami memiliki penguat umpan balik negatif "broadband" dan  bekerja seperti hal yg cukup aneh ! Memiliki umpan balik negatif sebanyak 50 desibel lebih dari cukup untuk menyelesaikan pekerjaan yang telah saya mulai Desember 1921." 

Penguat umpan balik negatif bekerja dengan cara ini : pada inputnya adalah sinyal tingkat rendah yang ingin Anda perkuat pada output adalah sinyal yang diperkuat diperbesar sesuai yang Anda inginkan. Tetapi amplifier menghasilkan juga gangguan atau distorsi yang juga diperbesar.

Dengan menghubungkan sebagian kecil dari output kembali ke input maka distorsi dibatalkan dan sinyal menjadi jelas.

Sejak penemuan umpan balik negatif Harold black telah menerima lebih dari selusin penghargaan utama dan telah dinobatkan sebagai rekan dari 10 masyarakat profesional yang masih dia ingat hari ketika semuanya dimulai dengan lamunan "sekejap" hampir tepat 100 tahun yang lalu.

"Kilasan Sekejap - saat pikiran terlintas atas penemuan saya adalah sesuatu yang tidak dapat saya pahami di waktu itu dan dalam 50 tahun yang telah berlalu dan ketika saya memikirkannya lagi, dan sekali lagi saya tidak punya penjelasan apa pun tentang itu - bagaimana bisa terjadi ? "

courtesy of : AT&T Archives

Read More

[ OP-AMP ] Dasar Pemahaman dan Kegunaan

Jika Anda pernah menggunakan IC dalam rangkaian elektronika Anda, maka Anda mungkin telah memperhatikan bahwa sebagian besar dari rangkaian mengandung komponen berbentuk segitiga didalam skematik. Yang dimaksud segitiga ini disebut Operational Amplifier / penguat operasional  juga dikenal sebagai OP AMP. 

Karena mereka sangat umum dan berguna untuk peralatan elektronik analog dan digital dan sudah sering saya pergunakan pada tulisan saya yg membahas rangkaian dengan fungsi tertentu. Kali ini saya akan menunjukkan kepada Anda apa yang mampu dilakukan op amp dan bagaimana menanganinya dengan benar, dan  mari kita mulai.

Pertama-tama Anda bisa membuka daleman sebuah IC Op Amp dan melihat dalam paket inline ganda dengan 14 pin yang biasanya memiliki empat op amp  atau delapan pin yang memiliki dua atau hanya satu bagian dalam op-amp. Sebagai contoh saya akan menggunakan opamp favorit sejuta umat LM 358 yang cukup populer di kalangan penghobi elektronika.

Dari IC Op amp , rangkaian ground GND terhubung ke nol volt dan VCC / pin + ke sumber tegangan dua belas volt, dan ini aman saja karena tidak melebihi rentang suplai tunggal IC. Selanjutnya saya menerapkan tegangan plus 1 volt ke input plus (+) alias non-inverting masukan dari op amp serta resistor pulldown 10 kilo ohm.

Untuk mengatur set tegangan referensi ke ground, maka saya membuat pembagi tegangan yang terdiri dari: resistor 1 kilo ohm dan 5.1 kilo ohm dan terhubung  antara pin output dan input negatif alias input pembalik / inverting. Sebagai hasilnya saya mengukur output mengeluarkan tegangan 6.1 volt pada yg artinya faktor amplifikasi 6,1.

Tapi mengapa juga aturan pertama op amp memberi kita jawaban output dari op amp akan selalu mencoba segalanya untuk menjaga perbedaan tegangan antara input pada nol volt ? Itu berarti perlu ada penurunan tegangan yang sama pada R1 dengan tegangan input.

Jika kita sekarang menambahkan rumus pembagi tegangan ke ini dan fakta bahwa penguatannya adalah tegangan output dibagi dengan tegangan input kita akhirnya mendapatkan rumus klasik  untuk penguatan op-amp non-pembalik (Non Inverting Amplifier).

Rangkaian seperti itu dapat digunakan untuk: memperkuat sinyal dari sensor seperti misalnya sensor suhu PT 100 atau sinyal AC dari mikrofon electret. yang satu ini menghasilkan maksimum puncak tegangan sekitar 100 milivolt ac .

Sekarang dapat saya perkuat dengan mudah keuntungan 48x dengan mengubah resistor 5.1 kilo ohm menjadi 47 kilo ohm. Tetapi ketika saya mengamati output, kami melihat masalah lain hanya AC positif tegangan diperkuat karena ayunan tegangan keluaran terbatas pada suplai tegangan yang berarti kita membutuhkan 12 volt positif dan negatif untuk berhasil memperkuat sinyal AC.

Ini bisa kita bikin dengan catu daya di Lab , tetapi karena itu biasanya bukan pilihan yg bagus. Juga juga bisa tambahkan offset DC ke input sebelumnya dengan cara ini amplifikasi lengkap berfungsi sampai batas tertentu tetapi karena kita juga memperkuat tegangan DC ini waktu kami mencapai batas output rangkaian 10,8 volt bukannya 12 volt. Dan kenyataan dari tegangan suplai juga tidak ada yang sempurna. 

Op-amp yang ideal juga akan memiliki impedansi input tinggi yang tak terbatas dan dengan demikian tidak ada arus input yang bisa mengalir yang tidak benar itu akan memiliki impedansi output dari nol yang berarti kita dapat menarik arus sebanyak yang kita inginkan, yang tidak benar dan daftarnya terus bertambah.

Tetapi di sisi lain memang ada jenis rail to rail op amp yang dapat mencapai tegangan output yang sama dengan suplainya tegangan dan selama Anda tidak ingin membuat sirkuit presisi seperti itu karena  tidak ada yang ideal. Parameter tidak terlalu penting, tetapi mari kita kembali ke sirkuit penguat  mikrofon.

Yang lebih cocok untuk tugas ini adalah op-amp inverting / pembalik. Di konstelasi ini input (+)  terhubung ke ground yang berarti input minus harus memiliki potensi tegangan nol volt juga dan karena aturan  kedua op amp mengatakan bahwa : input tidak menarik arus arus yang melalui r1 harus sama dengan yang melalui r2.

Ini menghasilkan rumus klasik untuk rangkaian op-amp pembalik dan dengan menghubungkan meneruskan input ke tegangan offset DC alih-alih ground, kita dapat memperkuat mikrofon sinyal AC dengan  tanpa memperkuat tegangan DC apa pun. Sinyal output kemudian dapat dihubungkan ke speaker tetapi seperti yang saya katakan sebelumnya karena arus keluaran maksimum yang kecil, suaranya hampir tidak dapat didengar.

Aturan penting terakhir ketika bekerja dengan op amp adalah ketika tidak ada umpan balik terpasang di antara output dan input, output akan melompat ke tegangan output maksimum ketika input plus memiliki tegangan lebih tinggi dari  input (-). Output akan melompat ke tegangan output minimum minimum ketika input minus memiliki tegangan lebih tinggi dan alasannya adalah gain loop terbuka yang tinggi dari op-amp dan konfigurasi seperti itu disebut :"COMPARATOR" dan ada juga  IC komparator terpisah yang mencapai  waktu respons lebih cepat daripada rata-rata op-amp.

Dan dengan tiga aturan emas itu Anda dapat memahami dan membuat rangkaian :

Constant Current Source

Voltage Follower / pengikut tegangan

Integrator

Diferentiator

Schmitt Trigger

Dan daftar rangkaian nya terus berlanjut, dan seperti yang Anda lihat Op Amp adalah komponen serbaguna dan masih banyak lagi yang bisa dikatakan tentang nya.

courtesy of : Great Scott

Read More