Category Archives: Science & Tech

Diktat Praktikum Elektronika Dasar

Bagi yang butuh diktat panduan praktikum elektronika dasar dapat di download di link dibawah ini. Silakan perbanyak sendiri, tetapi tidak untuk dijual belikan.

download disini : http://www.2shared.com/file/LWPrMIaP/DIKTAT_PRAKTIKUM_elektronika_d.html

atau ada yang butuh modul / petunjuk praktikum elektronika yang lebih sederhana (cocok untuk tingkat SLTP) dapat di download di sini :

http://www.2shared.com/file/-f6bJHCy/Buku_praktikum_elektronika_das.html

Gerak 1 dimensi (part 1)

Untuk mempermudah pembahasan tentang gerakan, kita akan mulai dengan benda-benda yang posisinya dapat digambarkan dengan menentukan posisi satu titik. Benda semacam itu dinamakan partikel. Orang cendrung membayangkan partikel sebagai benda yang sangat kecil, namun sebenarnya tidak ada batas ukuran yang ditetapkan oleh kata partikel. Sebagai contoh kadang-kadang lebih enak bila mengganggap bumi sebagai partikel yang bergerak mengeliling matahari dalam lintasan yang menyerupai lingkaran (tentunya jika dilihat dari planet atau galaksi lain yang jauh bumi memang akan terlihat seperti sebuah titik kecil). Dalam kasus ini kita tertarik untuk melihat lintasan pusat bumi mengelilingi matahari sehingga ukuran dan rotasi bumi dapat kita abaikan.Dalam beberapa persoalan astronomi bahkan keseluruhan tata surya dan galaksi dapat dianggap sebagai sebuah partikel, Namun bila kita menganalisa rotasi atau struktur internal dari bumi, maka kita tidak dapat lagi memperlakukan bumi sebagai sebuah partikel tunggal. Tetapi pelajaran kita tentang gerakan partikel tetap berguna, bahkan dalam kasus-kasus ini sekalipun, karena benda apapun, tak peduli betapa rumitnya dapat dianggap sebagai kumpulan atau sistem partikel.

1.      Kelajuan, perpindahan dan kecepatan.

Kelajuan rata-rata partikel didefinisikan sebagai perbandingan jarak total yang ditempuh terhadap waktu total yang dibutuhkan atau secara matematis dapat ditulis :

Satuan SI kelajuan rata-rata adalah meter/sekon (m/s) dan satuan lazin di US adalah feet/sekon (ft/s). satuan kelajuan sehari-hari di US adalah mile/jam sedangkan dalam SI dikenal dengan km/jam.

Jika anda menempuh 200 km dalam 5 jam, maka kelajuan rata-rata anda adalah : 200/50 = 40 km/jam. Kelajuan rata-rata tidak menceritakan apa-apa tentang rincian perjalanan itu. Anda mungkin berkendaraan dengan kelajuan tetap 40 km/jam selama 5 jam atau mungkin anda berkendaraan cepat selama sebagian waktu dan lebih lambat selama sisa waktunya atau mungkin anda telah berhenti untuk 1 jam dan kemudian berkendaraan dengan kelajuan berubah-ubah selama 4 jam yang lainnya.

Sedangkan untuk konsep kecepatan sama dengan konsep kelajuan tetapi berbeda karena kecepatan mencakup arah gerakan. Agar mengerti konsep ini, terlebih dahulu akan diperkenalkan konsep perpindahan. Mari kita buat sebuah sistem koordinat dengan memilih titik acuan pada sebuah garis dengan titik asal O. untuk tiap titik lain pada garis itu kita tetapkan sebuah bilangan x yang menunjukkan seberapa jauhnya titik itu dari titik asal. Nilai x bergantung pada satuan (feet, meter atau apapun) yang dipilih untuk mengukur jaraknya. Tanda x bergantung pada posisi relatifnya terhadap titik asal O. kesepakatan yang biasanya kita pilih adalah titik-titik di kanan titik asal diberi nilai positif dan titik-titik dikirinya diberi nilai negatif.

Gambar 1 berikut ini menunjukkan sebuah titik yang berada pada posisi x1 pada saat t1 dan berada pada posisi x2 pada saat t2. Posisi partikel dari titik x2 – x1 disebut perpindahan partikel. Biasanya digunakan huruf Yunani delta (∆) untuk menyatakan perubahan kuantitas, jadi perubahan x dapat ditulis menjadi ∆x atau secara matematis dapat ditulis :

Gambar 1 perpindahan partikel dari x1 ke x2

Kecepatan adalah laju perubahan posisi. Kecepatan rata-rata partikel didefinisikan sebagai perbandingan antara perpindahan (∆x) dengan selang waktu (∆t = t2 – t1). Atau dapat ditulis dalam bentuk rumus :

Perhatikan bahwa perpindahan dan kecepatan rata-rata dapat bernilai positif atau negatif, bergantung pada nilai x2 dan x1. Sesuai dengan perjanjian nilai positif menyatakan partikel bergerak ke kanan dan nilai negatif menyatakan partikel bergerak ke kiri.

Perhatikan gambar 2 berikut ini. Pada gambar ini terlihat sebuah lintasan partikel yang berbentuk kurva dalam bidang koordinat x terhadap t, dimana x menyatakan jarak dan t menyatakan waktu. Tiap titik pada kurva mempunyai nilai x, yang merupakan lokasi partikel pada saat tertentu, dan sebuah nilai t, yang merupakan saat partikel berada dilokasi tersebut. Pada grafik kita gambar garis lurus antara posisi yang dinamai P1­ dan posisi yang dinamai P2, perpindahan ∆x = x2 – x1 dalam selang waktu ∆t = t2 – t1 . garis lurus yang menghubungkan P1 dan P2 adalah sebuah sisi miring segitiga yang memiliki sisi tegak lurus ∆x dan sisi datar ∆t. Rasio ∆x/∆t adalah kemiringan (gradien) garis lurus ini. Dalam istilah goemetri, kemiringan ini merupakan ukuran kecuraman garis lurus pada grafik. Untuk selang waktu tertentu ∆t, makin curam garisnya, makin besar nilai ∆x/∆t. Karena kemiringan garis ini adalah kecepatan rata-rata untuk selang waktu ∆t, maka kita mempunyai tampilan bentuk geometrik untuk kecepatan rata-rata.

Gambar 2 grafik x terhadap

2.     Kecepatan sesaat

Kecepatan sesaat pada saat tertentu adalah kemiringan garis lurus yang menyinggung kurva x terhadap t pada saat itu. Gambar 3 adalah kurva x terhadap t yang sama seperti pada gambar 2 yang menunjukkan ururtan selang waktu ∆t, ∆t1, ∆t2, ∆t3,….. yang masing-masing lebih kecil daripada selang sebelumnnya. Untuk tiap selang waktu ∆t, kecepatan rata-rata adalah kemiringan garis lurus yang sesuai untuk selang itu. Gambar menunjukkan bahwa, jika selang waktu menjadi lebih kecil, garis lurusnya menjadi semakin curam, tetapi garis tersebut tak pernah lebih miring dari pada garis singgung pada kurva t­1. Kemiringan garis singgung ini kita definisikan sebagai kecepatan sesaat pada t1.

Gambar 3 grafik x versus t dari gambar 2

Penting disadari bahwa perpindahan ∆x bergantung pada selang waktu ∆t. Ketika ∆t mendekati nol, demikian juga ∆x (seperti dapat dilihat dari gambar 3), rasio ∆x/∆t mendekati kemiringan garis yang menyinggung pada kurva. Karena kemiringan garis singgung adalah limit rasio ∆x/∆t jika t mendekati nol. Kita dapat menyatakan kembali definisi kita sebagai berikut :

Kecepatan sesaat adalah limit rasio ∆x/∆t jika ∆t mendekati nol atau secara matematis dapat ditulis :

Limit ini dinamakan turunan x terhadap t dalam notasi kalkulus ditulis  :

Kemiringan ini dapat positif (x bertambah besar) atau dapat juga negatif (x bertambah kecil), dengan demikian dalam gerak satu dimensi , kecepatan sesaat dapat bernilai positif maupun negatif. Besarnya kecepatan sesaat disebut kelajuan sesaat.

3.     Percepatan

Bila kecepatan sesaat sebuah partikel berubah seiring dengan berubahnya waktu, maka partikel dikatakan dipercepat. Percepatan rata-rata untuk suatu selang waktu tertentu ∆t = t2 – t1 didefinisikan sebagai rasio ∆v/∆t dengan ∆v = v2 – v1 adalah perubahan kecepatan sesaat untuk selang waktu tersebut.

Dimensi percepatan adalah panjang dibagi (waktu) 2. Satuan yang umum adalah meter per sekon kwadrat atau ditulis m/s2. Artinya bila suatu benda dipercepat dengan percepatan 10 m/s2, maka tiap detik , kecepatan benda tersebut bertambah sebesar 10 m/s. misalnya pada saat t=0; v = 0 maka untuk detik pertama (t=1) maka kecepatan benda menjadi 10 m/s, untuk detik kedua (t=2) kecepatan benda menjadi 20 m/s dan seterusnya.

4.     Percepatan sesaat

Percepatan sesaat adalah limit (rasio ∆v/∆t) dengan ∆t mendekati nol. Jika kita gambar grafik kecepatan terhadap waktu , percepatan sesaat pada saat t didefinisikan sebagai kemiringan garis yang menyinggung kurva pada saat itu

Jadi percepatan adalah turunan kecepatan terhadap waktu. Notasi kalkulus untuk turunan ini adalah dv/dt. Karena kecepatan adalah turunan posisi x terhadap waktu t, percepatan adalah turunan kedua  x terhadap waktu t, yang biasanya ditulis d2x/dt2. Kita dapat melihat alasan notasi semacam ini dengan menulis percepatan sebagai dv/dt dan mengganti v dengan dx/dt:

Jika kecepatan konstan maka percepatan akan sama dengan nol atau ∆v = 0 untuk seluruh selang waktu. Dalam hal ini kemiringan kurva x terhadap t yang bersangkutan tidak berubah. Secara matematik hubungan, percepatan, kecepatan, jarak dan waktu dapat dijabarkan sebagai berikut :

Perubahan jarak terhadap waktu adalah kecepatan :

Perubahan kecepatan terhadap waktu adalah percepatan :

Sumber :

1. Tipler; Fisika untuk sains dan teknik jilid 1, Erlangga

2. Halliday Resnick, Fiska jilid 1, Erlangga

Download file asli klik di sini : http://www.2shared.com/file/clmjLC-i/Gerak_1_dimensi__part1_.html

Soal Latihan Fisika 1 STKIP SURYA

Soal Latihan Fisika STKIP SURYA

(Dosen : Djukarna)

1. Seorang pelari menempuh 2 km dalam 5 menit dan kemudian membutuhkan 10 menit untuk berjalan kembali ke titik awal.

  • Berapakah kecepatan rata-rata untuk 5 menit pertama?
  • Berapakah kecepatan rata-rata selama selama waktu yang dipakai untuk berjalan ?
  • Berapakah kecepatan rata-rata untuk seluruh perjalanan ?
  • Berapakah kelajuan rata-rata untuk total perjalanan.

2.  Kerjakan soal no 1 jika pelari hanya berjalan kembali separuh jalan dalam 10 menit dan kemudian berhenti.

3. Sebuah partikel berada di X = +5m pada saat t = 0 s, x = -7 m pada saat t = 6 s dan x = +2 m pada saat t = 10 s. Carilah kecepatan rata-rata pertikel selama selang waktu

  • t= 0 s sampai t = 6 s
  • t = 6 s sampai t = 10 s
  • Dari t = 0 s sampai t = 10 s

4. Seorang pengendara memulai perjalanan sejauh 200 km pada tepat tengah hari (12.00 WIB)

  • Ia berkendaraaan tanpa henti dan tiba ditempat tujuannya tepat pada pukul 17.30 WIB. hitung kecepatan rata-ratanya untuk perjalanan ini.
  • Ia berkendaraan selama 3 jam, beristirahat ½ jam dan meneruskan berkendaraan dan tiba pada pukul 17.30 WIB, hitung kecepatan rata-ratanya
  • Setelah beristirahat 2 jam, ia berkendaraan kembali pulang dan membutuhkan 6 jam untuk perjalanan kembali ini. Berapakah kecepatan rata-ratanya untuk total perjalanan pulang pergi?
  • Berapakah perpindahannya?

5. Sebuah mobil bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan rata-rata 80 km/jam selama 2,5 jam dan kemudian dengan kecepatan rata-rata 40km/jam selama 1,5 jam.

  • Berapakah perpindahan total untuk perjalanan 4 jam ini?
  • Berapakah kecepatan rata-rata untuk total perjalanan ini?

6. Ketika anda mengemudi memasuki kota yogya, anda memperhatikan tanda batas provinsi 600 km, anda mengemudi langsung menuju tanda 0 km di sisi lain provinsi dalam waktu 6 jam. Anda kemudian tergoda oleh keinginan makan ayam goreng, sehingga anda balik dan mengemudi kembali 50 km untuk memperoleh ayam goreng. Perjalanan kembali ini membutuhkan waktu 30 menit.

  • Berapakah kelajuan rata-rata anda dalam km/jam untuk perjalanan 600 km ini?
  • Berapakah kecepatan rata-rata untuk perjalanan ini?
  • Berapakah kecepatan rata-rata untuk perjalan membeli ayam goreng?

7. Bintang yang terdekat proxima centauri yang memiliki jarak dari bumi 4,1 x 1013 km.

  • Berapa waktu yang dibutuhkan sinyal cahaya yang dikirim dari bumi untuk mencapai bintang ini? (kelajuan cahaya : 300.000.000 m/s)
  • Berapa tahun waktu yang dibutuhkan oleh sebuah pesawat ruang angkasa yang bergerak dengan kecepatan 10-4C untuk mencapai bintang ini?

8. Cahaya merambat dengan kelajuan c = 3 x 108m/s

  • Berapa waktu yang dibutuhkan oleh cahaya untuk untuk bergerak dari matahari ke bumi bila jarak bumi – matahari = 1,5 x 1011 m?
  • Berapa waktu yang dibutuhkan oleh cahaya untuk mencapai permukaan bulan bila cahaya tersebut merambat dari permukaan bumi ke bulan dan jarak bumi – bulan = 3,84 x 208 m?
  • Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya yang merambat selama 1 tahun, carilah jarak ekivalen dari 1 tahun cahaya dalam kilometer dan mile!

9. Sebuah mobil menempuh perjalanan 100 km, mobil tersebut menjalani 50 km pertamanya dengan dengan kelajuan 40 km/jam.  Seberapa cepat mobil itu harus menjalani sisa 50 km terakhirnya untuk mendapatkan nilai kelajuan rata-rata keseluruhan 50 km/jam?

10. Sebuah pesawat tempur memiliki kecepatan jelajah maksimum 2,4 kali kelajuan suara. Bila lebar lautan atlantik adalah 5500 km.

  • Berapa waktu yang dibutuhkan pesawat tempur tersebut untuk menyeberangi laut atlantiktersebut? (catatan: kecepatan suara adalah 350 m/s).
  • Bila pesawat Boeing 777 dapat menjelajah dengan kelajuan maksimum 0,9 kali kecepatan suara, berapa waktu yang dibutuhkan Oleh B777 untuk menyeberangi atlantik?
  • Bila kedua pesawat berangkat dari bandara yang sama secara bersamaan, berapa selang waktu kedua pesawat saat tiba di bandara berikutnya yang berada di seberang laut atlantik ?

11. Sebuah partikel bergerak dengan persamaan y(t) = 12t3 + 5t2– 4t

  • Hitung jarak pada saat t = 10 s
  • Hitung kecepatan partikel pada saat t = 5s

12. Posisi sebuah partikel bergantung pada waktu menurut persamaan : x(t) = t2– 5t + 1.

  • Carilah perpindahan dan kecepatan rata-rata untuk selang waktu t = 3s sampai t = 4s.
  • Carilah rumus umum perpindahan untuk selang waktu dari t sampai t+∆t
  • Carilah kecepatan sesaat untuk setiap saat t.

13. Ketinggian sebuah partikel dinyatakan dengan persamaan y = -5(t – 5)2+ 125, dengan y dalam satuan meter dan t dalam satuan detik.

  • Gambarlah grafik y terhadap t untuk t = 0 hingga t = 10 s
  • Carilah kecepatan rata-rata dari partikel tersebut untuk tiap selang waktu 1 s antara nilai waktu bilangan bulat dari t = 0 s hingga t = 10s.
  • Carilah kecepatan sesaat sebagai fungsi waktu.

Selamat Bekerja

Download soal, klik disini : http://www.2shared.com/file/nF557-AU/soal_latihan_fisika_1.html

Besaran dan Satuan

1. Besaran – Besaran Fisis, Standar dan Satuan

Pembentuk utama fisika adalah besaran-besaran fisis yang dipakai untuk menyatakan hukum-hukum Fisika, misalnya panjang, massa, waktu , gaya, kecepatan, massa jenis, resistivitas, temperatur, intensitas cahaya dan banyak lagi yang lainnya. Ada banyak besaran fisis dan kadang-kadang saling bergantungan satu dengan yang lainnnya, sehingga pengaturannya menjadi sulit, misalnya laju (speed) adalah perbandingan antara panjang dengan waktu. Yang harus dilakukan adalah memilih jenis besaran fisis sebagai besaran dasar. Besaran-besaran lain dapat diturunkan dari besaran dasar ini. Standar hanya diberikan untuk besaran-besaran dasar saja. Misalnya bila kita pilih panjang sebagai besaran dasar, maka kita harus menentukan sebuah standar dasar untuk panjang yang kita definisikan berdasarkan penelitian di laboratorium pengukuran.

Timbul pertanyaan berapa banyak besaran dasar yang harus kita tetapkan?, besaran apa saja yang masuk sebagai besaran dasar?  dan siapa yang harus menetapkan besaran dasar tersebut?.

Jawabannya kita harus memilih sesedikit mungkin besaran dasar, tetapi harus dapat memberikan gambaran lengkap dan sederhana tentang fisika. banyak pilihan yang mungkin, misalnya dalam salah satu sistem, gaya dipilih sebagai besaran dasar, sedangkan dalam sistem yang kita gunakan nanti (sistem SI) gaya merupakan besaran turunan. Sebuah lembaga Berat dan Ukuran Internasional (International Bereau of Weights and Measures) yang terletak di kota Paris Prancis dan didirikan pada tahun 1875 menjadi sebuah lembaga internasional yang menetapkan besaran dasar. Badan ini berhubungan dengan semua laboratorium standar yang ada di seluruh dunia dan secara berkala mengadakan pertemuan untuk membuat resolusi dan rekomendasi. Pertemuan pertama diadakan tahun 1889.

Sebuah standar untuk besaran dasar harus memiliki sifat tetap dan tidak berubah seiring dengan waktu. contoh misalnya kita menetapkan besaran dasar adalah panjang. Maka kita harus menentukan standar untuk panjang. misalnya kita tetapkan panjang 1 yard adalah jarak dari ujung hidung ke ujung jari telunjuk yang direntangkan ke arah depan. Tentu saja standar ini sangat tidak tetap, karena jarak dari ujung hidung ke ujung jari telunjuk setiap orang adalah berbeda-beda, sehingga sangat sulit untuk menentukan standar 1 yard dengan cara ini. Sering kali juga kita membuat perbandingan standar secara tidak langsung misalnya : ada 3 persoalan pengukuran panjang (jarak) berikut ini: (a) jarak dari Great Nebula di galaksi andromeda ke bumi, (b) tinggi badan orang dan (c) jarak antara inti-inti di dalam molekul NH3 . Jelaslah bahwa teknik pengukurannya akan sangat berbeda, misalnya untuk persoalan a dan c tidak dapat kita ukur dengan menggunakan penggaris atau meteran.

2. Sistem Satuan Internasioanl

Konferensi umum mengenai Berat dan Ukuran ke 14 (1971), menetapkan 7 buah besaran dasar yaitu :

1. Panjang satuan meter (m)

2. Massa satuan kilogram (kg)

3. Waktu satuan detik (s)

4. Arus listrik satuan Ampere (A)

5. Temperatur termodinamika satuan Kelvin (K)

6. Jumlah zat satuan mol (mol)

7. Intensitas cahaya satuan candela (cd)

Seringkali kita harus menyatakan besaran fisi seperti jari-jari bumi atau selang waktu antara 2 kejadian nuklir dalam satuan SI (dasar dan turunan). kita menjumpai bilangan – bilangan yang sangat besar atau sangat kecil. agar lebih sederhana, maka konferensi umum mengenai Berat dan Ukuran ke 14 juga menganjurkan penggunaan awalan yang diberikan seperti berikut ini:

Awalan

simbol

Contoh

Nilai

Eksa

E

Em

1 10-18

Peta

P

Pm

103 10-15

Tera

T

Tm

106 10-12

Giga

G

Gm

109 10-9

Mega

M

Mm

1012 10-6

Kilo

k

km

1015 10-3

hekto

h

hm

1016 10-2

deka

da

dam

1017 10-1

Besaran

Meter (m)

1018 1

desi

d

dm

1019 101

senti

c

cm

1020 102

mili

m

mm

1021 103

mikro

m

μm

1024 106

nano

n

nm

1027 109

piko

p

pm

1030 1012

femto

f

fm

1033 1015

atto

a

am

1036 1018

Ada sistem lain selain sistem internasional yang sering kita jumpai di dalam fisika yaitu sistem cgs dan sistem British. Berikut ini beberapa faktor konversi satuan dari sistem SI ke sistem cgs dan british.

1. Sudut bidang

 

o

Radian

Putaran

1 derajat

1

60

3600

1,745 x 10-2

2,778 x 10-3

1 menit

1,667 x 10-2

1

60

2,909 x 10-4

4,630 x 10-7

1 detik

2,778 x 10-4

1,667 x 10-2

1

4,848 x 10-6

7,716 x 10-7

1 radian

57,30

3438

2,063 x 105

1

0,1592

1 putaran

360

2,16 x 104

1,296 x 106

6,283

1

2. Sudut ruang

1 bola = 4π steradian = 12,57 Steradian

3. Panjang

cm

meter

km

in

ft

mi

1 cm

1

10-2

10-5

0,3937

3,281 x 10-2

6,214 x 10-6

1 m

100

1

10-3

39,3

3,281

6,214 x 10-4

1 km

10

1000

1

3,937 x 104

3281

0,6214

1 inci

2,540

2,540 x 10-2

2,540 x 10-5

1

8,333

1,578 x 10-5

1 kaki

30,48

0,3048

3,048 x 10-4

12

1

1,894 x 10-4

1 mil

1,609 x 105

1609

1,609

6,336 x 104

5280

1

1 angstrom = 10-10 m

1 miles laut = 1852 m = 1.151 miles = 6076 ft

1 tahun cahaya = 9,4600 x 1012 km

1 parsec = 3,084 x 1013 km

1 fathom = 6 ft

1 yard = 3 ft

1 rod = 16,5 ft

1 mil = 10-3 in

4. Massa

g kg slug u oz lb ton
1 gram 1 0,001 6,852 x 10-5 6,024 x 1023 3,527 x 10-2 2,205 x 10-3 1,102 x 10-6
1 kilogram 1000 1 6,852 x 10-2 6,024 x 1026 35,27 2,205 1,102 x 10-3
1 slug 1,459 x 104 14,59 1 8,789 x 1027 514,8 32,17 1,609 x 10-2
1 u 1,66 x 10-24 1,66 x 10-27 1,137 x 10-28 1 5,855 x 10-26 3,66 x 10-27 1,829 x 10-30
1 ons 28,35 2,835 x 10-2 1,943 x 10-3 1,708 x 1025 1 6,250 x 10-2 3,125 x 10-5
1 pon 453,6 0,4536 3,108 x 10-2 2,732 x 1026 16 1 0,0005
1 ton 9,072 x 105 907,2 62,16 5,465 x 1029 3,2 x 104 2000 1

5. Waktu

yr d h min Sekon
1 tahun 1 365,2 8,766 x 103 5,259 x 105 3,156 x 107
1 hari 2,738 x 10-3 1 24 1440 8,640 x 104
1 jam 1,141 x 10-4 4,167 x 10-2 1 60 3600
1 menit 1,901 x 10-6 6,944 x 10-4 1,667 x 10-2 1 60
1 detik 3,169 x 10-8 1,157 x 10-5 2,778 x 10-4 1,667 x 10-2 1

6. Gaya

Dyne

Newton

lbf pdl gf kgf
1 dyne 1 10-5 2,248 x 10-6 7,233 x 10-5 1,020 x 10-3 1,020 x 10-6
1 Newton 105 1 0,2248 7,233 102,0 0,1020
1 pon 4,448 x 105 4,448 1 32,17 453,6 0,4536
1 poundal 1,383 x 104 0,1383 3,108 x 10-2 1 14,10 1,410 x 10-2
1 gram gaya 980,7 9,807 x 10-3 2,205 x 10-3 7,093 x 10-2 1 0,001
1 kgf 9,807 x 105 9,807 2,205 70,93 1000 1

7. Tekanan

atm

Dyne/cm2

Inci air

Cm-Hg

Pascal

Lb/in2

Lb/ft2

1 atm

1

1,013 x 106

406,8

76

1,013 x 106

14,70

2116

1 dyne/cm2

9,869 x 10-7

1

4,015 x 10-4

7,501 x 10-5

0,1

1,450 x 10-5

2,089 x 10-3

1 inci air

2,458 x 10-3

2491

1

0,1868

249,1

3,613 x 10-2

5,202

1 cm-Hg

1,316 x 10-2

1,333 x 105

5,353

1

1333

0,1934

27,85

1 Pascal

9,869 x 10-6

10

4,015 x 10-3

7,501 x 10-4

1

1,450 x 10-4

2,089 x 10-2

1 psi

6,805 x 104

6,895 x 104

27,68

5,171

6,895 x 103

1

144

1 lb/ft2

4,725 x 10-4

478,8

0,1922

3,591 x 10-2

47,88

6,944 x 10-3

1

8. Energi

BTU

erg

ft.lb

hp.h

Joule

cal

kW.h

eV

MeV

kg

1 BTU

1

1,055 x 1010

777,9

3,929 x 10-4

1055

252,0

2,930 x 10-4

6,585 x 1021

6,585 x 1015

1,174 x 10-14

1 erg

9,481 x 10-11

1

7,376 x 10-8

3,725 x 10-14

10-7

2,389 x 10-8

2,778 x 10-14

6,242 x 1011

6,242 x 105

1,113 x 10-24

1 ft.lb

1,285 x 10-3

1,356 x 107

1

5,051 x 10-7

1,356

0,3239

3,766 x 10-7

8,464 x 1018

8,464 x 1012

1,509 x 10-17

1 hp.h

2545

2,685 x 1013

1,980 x 106

1

2,685 x 106

6,414 x 105

0,7457

1,676 x 1025

1,676 x 1019

2,988 x 10-11

1 J

9,481 x 10-4

107

0,7376

3,725 x 10-7

1

0,2389

2,778 x 10-7

6,242 x 1018

6,242 x 1012

1,113 x 10-17

1 kalori

3,968 x 10-3

4,186 x 107

3,087

1,559 x 10-6

4,186

1

1,163 x 10-6

2,613 x 1019

2,613 x 1013

4,659 x 10-17

1 kWh

3413

3,6 x 1013

2,655 x 106

1,341

3,6 x 106

8,601 x 105

1

2,247 x 1025

2,247 x 1019

4,007 x 10-11

1 eV

1,519 x 10-22

1,602 x 10-12

1,182 x 10-19

5,967 x 10-26

1,602 x 10-19

3,827 x 10-20

4,450 x 10-26

1

10-6

1,783 x 10-36

1MeV

1,519 x 10-16

1,602 x 10-6

1,182 x 10-13

5,967 x 10-20

1,602 x 10-13

3,827 x 10-14

4,450 x 10-20

106

1

1,783 x 10-30

1 kg

8,521 x 1013

8,987 x 1023

6,629 x 1016

3,348 x 1010

8,987 x 1016

2,147 x 1016

2,497 x 1010

5,610 x 1035

5,610 x 1029

1

9. Daya

Btu/h

Ft.lb/s

hp

cal/s

kW

Watt

1 btu/h

1

0,2161

3,929 x 10-4

7,000 x 10-2

2,930 x 10-4

0,2930

1 ft.lb/s

4,628

1

1,818 x 10-3

0,3239

1,356

1356

1 hp

2545

550

1

178,2

0,7457

745,7

1 cal/s

14,29

3,087

5,613 x 10-3

1

4,186 x 10-3

4,186

1 kW

3413

737,6

1,341

238,9

1

1000

1 W

3,413

0,7376

1,341 x 10-3

0,2389

0.001

1

10. Muatan

abcoul

A.h

Coulomb

Statcoul

1 abcoulomb

1

2,778 x 10-3

10

2.998 x 1010

1 Ampere-hour

360

1

3600

1,079 x 1013

1 Coulomb

0,1

2,778 x 10-4

1

2,998 x 109

1 StatCoulomb

3,336 x 10-11

9,266 x 10-14

3,336 x 10-10

1

11. Arus Listrik

1 abAmpere = 10 Ampere = 2,998 x 10^10 statAmp

1 Ampere = 0,1 abAmp = 2,998 x 10^9 statAmp

1 statAmpere = 3,336 x 10^-11 abAmp = 3,366 x 10^-10 Ampere

12. Potensial, tegangan gerak listrik

1 abVolt = 10^-8 Volt = 3,336 x 10^-11 statVolt

1Volt = 10^8 abVolt = 3,336 x 10^-3 statVolt

1 statVolt = 2,998 x 10^10 abVolt = 299,8 Volt

13. Resistansi

1 abOhm = 10^-9 Ohm = 1,113 x 10^-21 statOhm

1 Ohm = 10^9 abOhm = 1,113 x 10^-12 statOhm

1 statOhm = 8,987 x 10^20 abOhm = 8,987 x 10^11 Ohm

14. Kapasitansi

1 abFarad = 10^9 farad = 8,987 x 10^20 statFarad

1 farad = 10^9 abFarad = 8,987 x 10^11 statFarad

1 statFarad = 1,113×10^-21 abF = 1,113 x10^-12 Farad

15. Induktansi

1 abHenry = 10^-9 Henry = 1,113 x 10^-21 statHenry

1 Henry = 10^9 abHenry = 1,113 x 10^-12 statHenry

1 statHenry = 8,987 x 10^20 abHenry = 8,987 x 10^11 Henry

16. Fluks magnetik

1 Maxwell = 10^-8 Weber

1 Weber = 10^8 Maxwell

17. Medan magnet

1 Gauss = 0,0001 Tesla

1 tesla = 10.000 Tesla

1 Tesla = 1 Weber/m^2

3. Standar Besaran Dasar

Seperti telah dibahas sebelumnya suatu besaran dasar harus mempunyai standar yang baku yang tidak dapat berubah seiring dengan perubahan waktu. Secara umum ada 7 buah standar yang harus ditetapkan untuk 7 buah besaran dasar yaitu panjang, massa, waktu, kuat arus listrik, jumlah zat, temperatur dan intensitas cahaya.

3.1 Standar besaran panjang

Untuk mengetahui asal-usul standar panjang ada baiknya kita lihat kilas balik ke abad ke-18. Pada waktu itu, ada dua pendekatan yang bersaing untuk  mendefinisi satuan  standar panjang. Beberapa menyarankan mendefinisikan 1  meter sebagai panjang pendulum yang memiliki setengah-periode satu detik, yang lain menyarankan mendefinisikan 1 meter sebagai sepersepuluh juta dari panjang garis meridian bumi sepanjang kuadran (seperempat lingkar bumi). Pada 1791, segera setelah Revolusi Perancis, Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis memilih definisi meridian daripada definisi pendulum karena gaya gravitasi bervariasi sedikit di atas permukaan bumi, mempengaruhi periode pendulum.

Jadi 1 meter untuk pertama kalinya distandarkan berdasarkan sepersepuluh juta jarak dari kutub utara ke katulistiwa yang melewati kota Paris di Prancis. Pada tahun 1889, dibuatlah sebuah meteran standar dari bahan paduan platinum – iridium (10%).  Pada meteran standar ini dibuat 2 buah goresan dari emas yang digores pada suhu 0 derajat Celsius yaitu pada titik leleh es. Jarak antara 2 goresan inilah yang disebut sebagai 1 meter. Namun seiring perkembangn jaman, jarak 2 goresan ini masih memberikan angka ketidakpastian yang cukup besar sehingga pada tahun 1960 definisi 1 meter diganti dengan panjang gelombang radiasi isotop kripton-86.  Kemudian pada tahun 1989 definisi 1 meter kembali diganti dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya yaitu 1 meter adalah jarak yang ditempuh oleh cahayadiruang hampa  selama 1 / 299.792.458 detik. Namun meteran standar dari bahan platinum-iridium yang dibuat pada tahun 1889 masih tetap dijaga dan disimpan di Paris Prancis.

3.2 Standar satuan massa

Pada akhir abad ke 18 didefiniskan 1 kilogram adalah banyaknya massa air dengan volume 1 liter pada suhu 4 derajat Celsius. Kemudian pada tahun 1889 dibuatlah sebuah standar 1 kilogram dengan menggunakan bahan platinum-iridium (10%) dengan bentuk silinder yang disimpan secara khusus. Jadi 1 kilogram dideklarasikan sebagai massa yang terkandung di dalam silinder platinum-iridium ini.

Perlu dibedakan dengan tegas perbedaan antara berat dan massa. Massa adalah isi suatu zat sedangkan berat dipengaruhi oleh gravitasi. Massa setiap benda adalah tetap dan massa merupakan besaran dasar sedangkan berat adalah besaran turunan dari massa yang sangat dipengaruhi oleh besar gravitasi bumi.

3.3 Standar satuan waktu

Pada awalnya 1 detik didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu matahari yang diukur melalui pengamatan astranomis yang sangat teliti dan lama.  Namun ketidakberaturannya rotasi bumi sangat memperngaruhi hasil pengukuran waktu matahari ini. Pada tahun 1967 definisi 1 detik didefinisikan sebagai waktu perioda sebesar 9.192.631.770 dari radiasi atom Cesium 133 yang bertransisi diantara 2 hiperfine level dari ground state.

3.4 Standar satuan Candela

Pada tahun 1909 Laboratorium nasional milik USA, Prancis dan Inggris mulai bersama-sama menetapkan standar untuk 1 candela yaitu dengan menggunakan filament lampu karbon.  Pada saat yang sama Jerman juga mendefinisikan 1 Hefner Candela sebagai standar nyala api yang besarnya 9/10 dari standar internasional 1 candela.

Pada tahun 1948 standar 1 candela diganti dengan menggunakan satuan Photometric yang berdasarkan radiasia benda hitam (Black Body Radiation) pada temperatur beku lelehan platinum (2045 K).

Pada tahun 1979 dibuat aturan baru karena sangat sulit untuk mengukur radiasi benda hitam dari lelehan platinum. yaitu didefinisikan 1 candela sebagai besarnya intensitas cahaya langsung dari sumber radiasi cahaya monokhomatik pada frekuensi 540 x 10^12 Hz dengan intensitas radiasi secara langsung sebesar 1/683 Watt per Steradian.

3.5 Standar satuan Ampere

Satuan listrik secara internasional untuk arus dan hambatan listrik mulai dibahas pada kongres internasional untuk listrik di Chicago pada tahun 1893 dan definisi 1 Ampere dan 1 Ohm secara internasinaol mulai dibahas pada konferensi internasional di London pada tahun 1908.

Pada Tahun 1946 ditetapkan 1 Ampere sebagai arus konstan yang mengalir pada 2 konduktor paralel yang memiliki panjang yang tidak terhingga dengan penampang berbentuk lingkaran yang terpisah pada jarak 1 meter di dalam ruang hampa dan akan memberikan gaya tarik antar kawat sebesar 2 x 10^-7 Newton/ meter panjang kawat.

3.6 Standar satuan Kelvin (temperatur termodinamika)

1 kelvin ditetapkan sebagai 1/273,16 dari temperatur termodinamik  tripel point air.  Sedangkan untuk satuan celsius, titik nol ditetapkan pada titik beku air pada tekanan 1 atm  dan titik 100 derajat Celsius ditetapkan pada titik didih ari murni pada tekanan 1 atm. Beda antara Kelvin dan Celsius adalah 273,15 namun dalam perhitungan sering ditulis 273 saja.

3.7  Standar satuan Mole

mole adalah satuan jumlah zat dan banyak digunakan dalam cabang ilmu kimia. Di Fisika satuan ini jarang sekali digunakan namun tidak salahnya kita juga mengetahui Standar internasional untuk 1 mole. Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat suatu sistem yang mengandung “entitas elementer” (atom, molekul, ion, elektron) sebanyak atom-atom yang berada dalam 12 gram karbon-12. sehingga 1 mol besi akan sama dengan 1 mol emas, akan sama dengan 1 mol oksigen dan sebagainya.

4. Sistem satuan British-Amerika

Selain sistem satuan Internasional yang telah digunakan secara luas diseluruh dunia, pada saat ini masih ada sistem satuan lama yaitu sistem satuan British (atau lebih dikenal dengan sistem Inggris). Sistem ini banyak digunakan di Inggris dan Amerika. Ada baiknya kita juga mengenal sistem satuan ini. berikut ini adalah daftar satuan Inggris untuk besaran dasar dan konversinya.

Besaran panjang dalam satuan British antara lain :

1 mil = 0,001 in

1 caliber = 0,01 in

1 hand = 4 in

1 foot = 12 in

1 yard = 36 in = 3 ft

1 pace = 60 in = 5 ft

1 fathom = 72 in = 6 ft = 2 yd

1 rod = 198 in = 16,5 ft = 5,5 yd

1 chain = 792 in = 66 ft = 22 yd = 4 rods

1 furlong = 7920 in = 660 ft = 220 yd = 10 chain

1 statute mile = 63360 in = 5280 ft = 1760 yd = 8 furlongs

1 league = 190080  in = 15840 ft = 5280 yd = 3 miles

1 nautical mile = 6076,12 ft

Besaran massa dalam satuan British :

Besaran massa dalam satuan Inggris, banyak sekali jenisnya namun secara garis besar dapat dibedakan menjadi 2 sistem lagi yaitu sistem Avoirdupois dan sistem Troy. Sistem avoirdupois banyak digunakan untuk menyatakan massa komoditas yang diadaptasikan dari bahasa Prancis yaitu : “aveir de pois” yang jika diterjemahkan menjadi “barang berat” untuk membedakan barang yang dijual dalam bentuk potongan. Sedangkan sistem Troy banyak digunakan untuk menyatakan barang-barang logam, permata, obat-obatan dan sebagainya.

Sistem Avoirdupois

1 grain (gr) = 1/7000 pound avoirdupois

1 dram (dr) = 1/256 pound avoirdupois

1 ounce (oz) = 16 drams

1 pound (lb) = 16 ounces = 7000 grains

1 stone (st) = 14 pounds

1 short hundred weight (cwt) = 100 pounds

1 long hundred weight (cwt) = 112 pounds

1 short ton (tn) = 2000 pounds

1 long ton (tn) = 2240 pounds

sistem Troy :

1 grain (G) = 1/5760 pound troy

1 scruple  = 20 grains

1 penny weight (dwt) = 24 grains

1 dram = 3 scruples = 60 grains

1 ounce = 8 drams = 480 grains

1 pound = 12 ounces = 5760 grains

Besaran luas dan volume dalam satuan British

berikut ini sistem satuan Inggris untuk besaran turunan luas area :

1 square mil = 0,000001 sq in

1 square foot = 144 sq in

1 square yard = 9 sq ft = 1296 sq in

1 square rod = 30,25 sq yd = 272,255 sq ft = 39204 sq in

1 square chain = 16 sq rods = 484 sq yd

1 rood = 2,5 sq chains = 40 sq rods = 1210 sq yd

1 acre = 10 sq chains = 160 sq rods = 4840 sq yd

1 square mile = 640 acres

1 subdivision = 40 acres

1 section = 16 subdivisions = 640 acres

1 township = 36 sections = 576 subdivision = 23040 acres.

Untuk satuan volume dibagi menjadi 2 golongan yaitu :

volume menurut standar imperial :

1 dram (dr) = 60 minims (min)

1 teaspoon (tsp) = 100 min

1 tablespoon (tbs) = 3 tsp = 300 min

1 ounce (oz) = 1 3/5 tbs = 4 4/5 tsp = 8 dr = 480 min

1 gill (gi) = 5 oz

1 cup (c) = 8 oz

1 pint (pt) = 2,2 pt = 20 oz

1 quart (qt) = 2 pt = 5 c = 40 oz

1 gallon (gal) = 4 qt = 8 pt = 20 c = 160 oz

1 peck (pk) = 2 gal = 8 qt = 16 pt

1 bushel (bu) = 4 pk = 8 gal = 32 qt = 64 pt

1 barrel (bbl) = 26,5 gal(wine) = 36 gal(beer)

1 hogshead = 52,5 gal(wine) = 54 gal(beer)

Sistem satuan volume untuk zat cair menurut sistem US adalah:

1 dram(dr) = 60 min

1 teaspoon (tsp) = 1 1/3 dram = 80 min

1 tablespoon (tbs) = 3 tsp = 4 dr = 240 min

1 ounce (oz) = 2 tbs = 6 tsp = 8 dr = 480 min

1 gill (gi) = 4 oz

1 cup (c) = 8 oz

1 pint (pt) = 2c = 16 oz

1 fifth = 4/5 qt = 25 3/5 oz

1 quart (qt) = 2 pt = 4 c = 320 oz

1 gallon (gal) = 4 qt = 8 pt = 16 c = 1280 oz

1 barrel (bbl) = 31,5 gal

1 barrel minyak = 42 gal

1 hogshead = 63 gal = 2 bbl

satuan volume untuk benda padat (tepung) sistem US adalah :

1 quart (qt) = 2 pt

1 gallon (gal) = 4 qt = 8 pt

1 peck (pk) = 2 gal = 8 qt = 16 pt

1 bushel (bu) = 4 pk = 8 gal = 32 qt = 64 pt

bila dalam sistem internasional (SI) dikenal dengan MKS (meter, kilogram sekon) maka dalam sistem Inggris dikenal istilah FPS (foot, pound, second). Berikut ini daftar besaran fps yang umum digunakan dalam bidang Fisika dan teknik.

Besaran

Satuan

Singkatan

Jarak

Foot

ft

Waktu

second

s

Kecepatan

ft/s

Percepatan

ft/s2

Gravitasi bumi

32,1740486 ft/s2

Gaya

Pound Gaya

lbf

Poundal

pdl

Massa

slug

slug

Pound massa

lbm

Energi

ft.lb atau ft.pdl

Daya

ft.lb/s atau ft.pdl/s

Momen inersia

slug.ft2 atau lb.ft2

Torsi

ft.lb atau ft.pdl

Massa jenis

slug/ft3atau lbm/ft3

Berat jenis

lbf/ft3 atau pdl/ft3

Tekanan

lbf/ft2 atau pdl/ft2

Sumber :

1. Halliday Resnick, Fisika Dasar, Erlangga

2. Wikipedia

3. web-web fisika lainnya

Hukum Newton tentang viskositas

Viskositas selalu dikaitkan dengan kekentalan suatu fluida, memang tidak salah, tetapi viskositas ternyata memiliki makna yang lebih dari sekedar kekentalan suatu cairan. Untuk lebih memahami tentang viskositas, marilah kita lihat bagaimana hukum Newton bercerita tentang viskositas fluida.

pertama-tama kita bayangkan ada 2 buah lempeng pelat yang memiliki ukuran luas permukaan yang sama yaitu sebesar A dan terpisah pada jarak yang cukup dekat yaitu sebesar y. Di antara kedua lempeng pelat tersebut terdapat suatu jenis fluida (dapat berupa gas atau cairan). Lempang bagian bawah dapat bergerak ke arah sumbuh X, maka profil kecepatan pada fluida untuk t < 0, t = 0 dan t > 0 dapat digambar seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 1 distribusi kecepatan dalam lapisan fluida di antara 2 buah lempeng yang salah satu lempengnya bergerak

Perhatikan gambar 1. pada saat t < 0 detik, kita anggap kedua lempeng dalam posisi diam sempurna sehingga tidak ada profil kecepatan yang timbul pada lapisan fluida. Pada saat t = 0 detik, pada saat ini lempeng bawah mendapat gaya sebesar F sehingga lempeng bawah mulai mau bergerak dengan kecepatan konstan sebesar V m/s. Pada saat t > 0 (t sedikit lebih besar dari 0 detik), maka mulai timbul profil kecepatan pada lapisan fluida. Profil ini belum terbentuk sempurna dan steady. Pada saat t >> o detik, pada saat ini profil kecepatan sudah terbentuk sempurna dan steady. Pada saat terbentuk sempurna, terlihat profil kecepatan di dalam lapisan fluida ternyata linier. Besar gradien kecepatan akan proporsional dengan perbandingan F terhadap A atau dapat ditulis :

perbandingan ini memiliki suatu kontanta yang disebut viskositas () sehingga dapat ditulis menjadi :

F/A adalah tegangan geser yang diberikan kepada fluida atau dapat ditulis :  dan persamaan dapat ditulis ulang menjadi :

persamaan di atas menyatakan besarnya tegangan geser proporsional terhadap gradien kecepatan arah sumbuh Y. Persamaan ini dikenal sebagai hukum Newton untuk viskositas. Semua jenis gas dan banyak jenis zat cair yang memenuhi persamaan ini. Fluida yang mengikuti persamaan ini disebut fluida Newtonian.

Ada fluida Newtonnian pasti ada fluida yang membangkang yang tidak mengikuti persamaan ini :). Fluida yang tidak mengikuti persamaan ini disebut fluida non-Newtonian.

Fluida Newtonian dan Non-Newtonian.

ini adalah 2 blok fluida yang ada di alam yaitu jenis blok fluida Newtonian yang memiliki viskositas yang konstan dan memenuhi hukum Newton tentang viskositas dan blok fluida non-newtonian yaitu jenis fluida yang memiliki viskositas yang tidak konstan dan tidak memenuhi hukum Newton.

Contoh fluida Newtonian banyak sekali di alam. Semua jenis gas di alam ini memenuhi Hukum Newton tentang viskositas sehingga semua jenis gas termasuk fluida Newtonian. Zat cair hampir semuanya termasuk fluida Newtonian, tetapi ada beberapa jenis zat cair yang tidak memenuhi kriteria ini.

Contoh fluida Non-Newtonian adalah darah. Pada saat darah mengalir keluar dari pembuluh darah, maka viskositasnya akan semakin bertambah seiring dengan bertambahnya waktu hingga darah membeku berubah fase menjadi zat padat. Fluida yang demikian tidak termasuk jenis fluida Newtonian karena viskositasnya tidak konstan. Contoh lain adalah tinner, Tinner atau zat pelarut cat ini mudah sekali menguap. Pada waktu tinner kita alirkan pada sebuah bidang, maka viskositasnya akan semakin berkurang.

fluida bukan hanya gas dan zat cair saja, tetapi zat padat dalam bentuk ukuran yang kecil dan dapat mengalir juga dapat dianggap sebagai fluida, contohnya seperti pasir dan lumpur. Namun pasir dan lumpur tidak termasuk fluida newtonian, tetapi tergolong fluida non-Newtonian.

fluida Non-Newtonian dapat digolongkan dalam 5 golongan besar yaitu :

1. Bingham fluid model

2. Ostwald-de Waele model

3. Eyring Model

4. Ellis Model

5. reiner-Philippoff Model

Bingham Fluid model

Persamaan tegangan geser fluida untuk Bingham Fluid model dapat dituliskan sebagai berikut :

dengan syarat :         jika : Jenis material yang mengikuti persamaan ini disebut Bingham Plastik. Contoh fluida Bingham Plastik antara lain :     ,     , dan

Ostwald De Waele Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk Ostwald De Waele model adalah :

persamaan ini memiliki 2 parameter juga dikenal sebagai hukum daya (power Law). Untuk n = 1, maka persamaan akan direduksi menjadi persamaan hukum Newton untuk viskositas dengan m = . contoh fluida yang mengikuti persamaan Ostwald De Waele antara lain : campuran pulp kertas dengan air, campuran semen dengan air dan sebagainya.

Eyring Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Erying model adalah sebagai berikut :

fluida yang mengikuti persamaan Erying model disebut fluida Pseudoplastik.

Ellis Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Ellis model adalah sebagai berikut :

model ini memiliki 3 parameter yang dapat diatur yaitu , dan . Contoh Fluida yang memenuhi kriterial Ellis Model antara lain : Carbon Methil Cellulose (CMC) yang dilarutkan ke dalam air.

Reiner-Philoppoff Model

Persamaan tegangan geser fluida untuk fluida Reiner-Philippoff model sebagai berikut :

Contoh fluida yang mengikuti persamaan Reiner-Philippoff model adalah cairan belerang, 30,4% metanol dalan hexana, Cholesterol butirat dan Polistirene dalam tetralin.

jenis-jenis fluida ini dapat digambarkan dalam bentuk grafik tegangan geser terhadap gradien kecepatan sebagai berikut :

Gambar 2 perbandingan kurva tegangan geser dengan gradien kecepatan untuk macam-macam jenis fluida

OK, demikian dulu sedikit cerita dari Hukum Newton tentang viskositas fluida, semoga bermanfaat.

Belajar membuat rangkaian elektronika dengan Breadboard

Breadboard atau sering juga disebut project board adalah sejenis papan rangkaian yang umum digunakan untuk mencoba sebuah rangkaian elektronika, sebelum rangkaian elektronika tersebut dicetak pada papan rangkaian tercetak (PCB). Bentuk breadboard dapat dilihat seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 1 skema sebuah breadboard

Jalur A dan Jalur C adalah sama, tiap titik terhubung secara horizontal dan tidak terhubung secara vertikal, sedangkan jalur B hanya terhubung secara vertikal tapi tidak terhubung secara horizontal. Jalur A dan C umumnya digunakan sebagai jalur sumber arus listrik. Jalur B digunakan sebagai tempat untuk memasang komponen elektronika yang akan kita rangkai.

Proses merangkai komponen elektronika dengan menggunakan breadboard sangat bebas, tergantung kepada keinginan masing-masing pengguna. Sebelum kita membuat rangkaian dengan menggunakan breadboard, terlebih dahulu kita harus menyiapkan alat-alat yang dibutuhkan yaitu :

  1. Breadboard
  2. Kabel kawat tunggal diameter 0,5 mm, bila memungkinkan gunakan 2 warna kabel, umumnya warna merah dan hitam. Kabel merah sebagai penanda positif dan kabel hitam sebagai penanda negatif.
  3. Tang potong, tang ini digunakan untuk memotong dan mengupas kabel.
  4. Tang Jepit, berguna untuk membengkokan kaki komponen dan membantu memasang komponen pada breadboard.
  5. Power suplai DC dan kabel penghubungnya yang dilengkapi dengan jepit buaya
  6. Beberapa komponen elektronika yang akan kita rangkai.

Selanjutnya kita akan lihat berbagai cara memasang komponen elektronika pada breadboard.

1.      Membuat jalur sumber arus pada breadboard.

Sebelum kita membuat rangkaian elektronika dengan menggunakan media breadboard, terlebih dahulu kita harus menyiapkan jalur sumber arus listrik DC pada breadboard. Gambar 2 berikut ini menunjukan cara membuat jalur sumber arus listrik pada breadboard.

Gambar 2 merangkai jalur sumber arus listrik pada breadboard

Perhatikan gambar 2. Kabel berwarna merah adalah kabel untuk jalur positif sehingga semua jalur yang terhubung dengan kabel merah akan menjadi jalur positif sedangkan kabel berwarna hitam adalah kabel untuk jalur negatif sehingga semua jalur yang terhubung dengan kabel hitam akan menjadi jalur negatif. Pada breadboard umumnya antara jalur horizontal sebelah kanan dengan jalur horizontal sebelah kita terpisah, sehingga kita harus memasang kabel penghubung (jumper) untuk menghubungkan kedua jalur ini (titik A pada gambar 2).

Sebagai alat untuk penanda apakah di dalam rangkaian sedang ada arus listrik atau tidak, maka kita dapat memasangkan sebuah lampu LED dengan sebuah resistor 330 Ohm sebagai pembatas arus.  Masukan kaki anoda LED ke sisi atas dan kaki anoda ke sisi bawah, kemudian pada jalur yang sama, hubungkan jalur yang kaki katoda dengan menggunakan sebuah kabel kecil ke jalur negatif disebelah bawah dan jalur kaki anoda LED dihubungkan ke jalur positif dengan menggunakan sebuah resistor 330 Ohm seperti pada gambar. Tempatkan lampu LED indikator ini pada daerah tepi breadboard agar tidak mengganggu pada saat kita akan merangkai sebuah rangkaian.

Untuk menghubungkan breadboard ini dengan sumber tegangan, dapat digunakan sebuah kabel penghubung yang sudah dilengkapi dengan jepit buaya. Hubungkan kabel merah dari sumber tegangan ke jalur positif (merah) dan hubungkan juga kabel hitam dari sumber tegangan ke jalur negatif (hitam). Aturlah besar tegangan listrik dari sumber tegangan agar sesuai dengan tegangan kerja rangkaian yang akan kita buat.

Buatlah rangkaian sumber arus ini dengan rapi karena rangkaian sumber arus ini akan terus kita gunakan pada percobaan-percobaan berikutnya.

2.     Membuat rangkaian transistor sebagai saklar dengan menggunakan breadboard

Pada percobaan berikut ini kita akan belajar membuat rangkaian sederhana sebuah transistor sebagai saklar. Terdapat 2 jenis transistor yang dapat kita gunakan sebagai saklar yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Rangkaian transistor sebagai saklar dapat dilihar pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3 transistor berfungsi sebagai saklar

Beberapa komponen elektronika yang kita butuhkan antara lain :

  1. Breadboard yang sudah dipasang jalur sumber arus
  2. Transistor NPN BD 139 : 1 buah
  3. Transistor PNP BD 140 : 1 buah
  4. Resistor 1 Kohm  : 4 buah
  5. Resistor 330 Ohm  : 2 buah
  6. LED  : 2 buah
  7. Tombol  : 2 buah
  8. Beberapa potong kabel penghubung.

Cara kerja rangkaian.

Kedua jenis transistor ini memiliki sifat yang unik. Pada transistor NPN prinsip kerjanya adalah menghubungkan beban pada kolektor dengan ground (menggroundkan suatu beban) sedangkan pada transistor PNP menyalurkan arus listrik ke beban (menghubungkan beban ke positif). Beban dalam hal ini adalah lampu LED yang akan kita nyalakan.

R2 pada rangkaian transistor NPN berfungsi sebagai pulldown resistor. R2 akan menghubungkan kaki basis transistor NPN ke ground (negatif) sehingga transistor akan menyumbat atau tidak dapat mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor. Sedangkan R1 berfungsi sebagai pemberi arus basis. Bila transistor NPN diberi arus basis (tombol ditekan), maka akan mengalir arus listrik ke kaki basis transistor sehingga transistor akan mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor sehingga beban pada kolektor (lampu LED) akan terhubung ke ground dan menyala. R3 berfungsi sebagai pembatas arus listrik yang mengalir melewati LED.

Pada rangkaian transistor PNP sebagai saklar cara kerjanya adalah kebalikan dari cara kerja transistor NPN sebagai saklar. R1 pada rangkaian transistor PNP berfungsi sebagai pull-up, yang akan selalu memberikan arus listrik ke kaki basis transistor. Sifat transistor PNP adalah bila kaki basis diberi arus listrik, maka transistor akan menyumbat atau tidak mengalirkan arus dari emitor ke kolektor. Bila tombol di tekan maka R2 akan menggroundkan atau menghubungkan kaki basis ke ground (negatif). Akibatnya transistor akan mengalirkan arus listrik ke beban (LED). R3 bergungsi sebagai pembatas arus listrik yang mengalir pada LED.

Transistor NPN yang kita gunakan pada percobaan ini adalah dari jenis BD 139 sedangkan transistor PNP yang kita gunakan adalah BD 140. Konfigurasi kaki kedua jenis transistor dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini.

Gambar 4 konfigurasi kaki BD 139 dan BD 140

Cara merangkai pada breadboard dapat dilihat seperti pada gambar 5 berikut ini.

Gambar 5 rangkaian transistor sebagai saklar pada sebuah breadboard

Bersambung……………

Membuat Power Supply dengan Voltage Regulator

Pada kesempatan ini penulis ingin membagikan sedikit pengalaman membuat sebuah power supply dengan voltage regulator. Power supply ini memiliki sebuah pengontrol tegangan sehingga tegangan DC yang dihasilkan dapat diatur secara manual sesuai dengan keinginan kita. Tegangan yang dihasilkan berkisar dari 0 hingga 15 Volt DC. Selain itu power supply juga dilengkapi dengan satu unit regulator tegangan 5 V, sehingga jika hendak bereksperimen dengan mikro kontroller yang menggunakan tegangan DC teregulasi 5V dapat dengan mudah dilakukan.

Arus maksimum yang dapat diberikan oleh power supply ini adalah 3A untuk tegangan tervariasi dari 0 V hingga 15 V dan 1 A untuk tegangan teregulasi 5V. Konstruksi utamanya dibuat dari power supply DC merk FORD dengan tegangan maksimum 12 Volt dan arus 3 A. Ternyata power supply ini masih bisa dinaikkan tegangan menjadi maksimum 15 V. Tegangan DC yang dihasilkan kemudian di pecah menjadi 2 yaitu salah satunya masuk ke rangkaian voltage regulator dan yang lainnya ke regulator 7805 . Dari rangkaian voltage regulator kita dapat menghasilkan tegangan DC murni yang linier dari 0 hingga 15 Volt dengan arus maksimum 3 A sedangkan dari regulator tegangan 7805 kita akan mendapatkan tegangan DC murni 5 Volt dengan arus 1 A.

berikut ini adalah Foto-foto perakitan power supply dengan voltage regulator.

Gambar 1 papan panel depan power supply

Gambar 2 Voltage Regulator yang sudah dirakit

Gambar 3 perangkat inti power supply

Gambar 4 transistor 2N3055

Gambar 5 hasil rakitan semua komponen power supply

Gambar 6 pengujian power supply yang sudah dirakit

Gambar 7 tumpukan power supply yang sudah selesai dirakit dan diuji-coba

Biaya yang dikeluarkan untuk merakit 1 unit power supply ini adalah :

1. Unit Power Supply FORD 12V 3 A  : Rp 110.000,-

2. merakit rangkaian voltage regulator : Rp 25.000,-

3. Transistor induk 2N3055 : Rp 6000,-

4. Regulator tegangan 7805 : Rp. 2000,-

5. Heat Sink dan mika 2N3055 dan 7805 : RP. 8500,-

6. soket buss untuk banana jeck : 2500,-

7. potensiometer 1 K (tambahan untuk fine tuning) : Rp 2000,-

8. box : Rp 50.000,-

9. kabel jack 8 : Rp 4000,-

10. soket AC 8 : Rp 2000,-

11. Saklar on – off 2 pin : Rp 1250,-

12. knop potensiometer : Rp 800,-

13. lampu pilot : Rp 4000,-

Jadi total biaya yang dihabiskan adalah :  Rp. 218.050,-. bandingkan jika harus membeli sebuah linier power supply dengan voltage regulator paling murah harganya Rp. 850.000,-.

Langkah selanjutnya adalah melengkapi power supply ini dengan sebuah digital voltmeter. Untuk membuat digital voltmeter ini penulis menggunakan MIkrokontroller ATMEGA 8 dan 4 buah seven segment. Rangkaian sudah dicoba di project board, namun sayangnya kode program baru berhasil ditulis untuk 3 digit voltmeter sehingga masih perlu dioprek lagi. Permasalahan lainnya adalah mau ditempatkan dimana digital voltmeter ini karena (lihat gambar 6) tidak ada tempat lagi di dalam box. Gambar berikut ini menunjukan pengujian voltmeter digital dengan menggunakan atmega 8.

Gambar 7 Pengujian voltmeter digital dengan menggunakan atmega 8

semoga bermanfaat.

Format penulisan bahasa C untuk pemograman mikrokontroller AVR (bagian 1)

Format penulisan kode bahasa C untuk pemograman mikrokontroller AVR biasanya terbagi menjadi 6 bagian yaitu :

1.   Bagian komentar

Bagian ini tidak wajib ada karena hanya berfungsi sebagai komentar dari penulis kode. Tujuan pembuatan komentar adalah agar mudah dibaca dan diingat kembali tentang fungsi kode-kode yang sudah dibuat. Oleh komplier, komentar ini akan diabaikan. Penulisan komentar dalam bahasa C diawali dengan  tanda ( // ) untuk komentar singkat dan tanda (*/……………./*) untuk komentar panjang.

Contoh penulisan komentar :

Untuk komentar yang panjang dalam bentuk paragraf

*/  komentar anda tentang suatu baris pernyataan atau kode program /*

Untuk komentar pendek yang biasanya digunakan sebagai penanda :

//komentar singkat anda tentang kode program

2.   Bagian preprosessor

Bagaimana cara kerja preprosessor?

Ketika kita menjalankan perintah untuk menyusun (compile) suau program C, maka program secara otomatis akan membaca perintah pada preprosessor. Preprocessor adalah program yang mengubah suatu program yang berasal dari sumber program C sesuai dengan arahan yang diberikan dalam program ini. Sumber program C biasanya disimpan dalam sebuah file. Preprosessor tidak mengubah secara langsung program ini, tetapi membuat salinan baru yang isinya sama dengan program sumbernya. File baru ini yang akan digabungkan dengan program-program yang akan disusun (compile).

Preprosessor yang berisikan pernyataan-pernyataan khusus disebut directives (pengarah), yang akan dijalankan pada awal proses penyusunan (compile). Perintah #include dan #define termasuk jenis directives (pengarah).

a.   Preprosessor #include

Preprosessor ini digunakan untuk menambahkan beberapa file dalam program yang kita buat. Beberapa  file yang ditambahkan dapat berupa file header (.h) atau file library. Bagian preprosessor ini berguna untuk memberitahukan kepada komplier untuk membaca file-file yang dimasukkan ke dalam program terlebih dahulu agar mengenali definisi-definisi yang digunakan dalam program agar tidak dianggap suatu kesalahan pemograman.

Cara penulisan :

#include <……………> untuk file library biasanya berada dalam lokasi standar yang telah disetting oleh komplier. Umumnya terletak dalam folder include atau folder direktori complier.

Contoh penulisan :

#include <io.h>

Cara penulisan :

#include “…………………..” untuk lokasi file yang kita tentukan sendiri.

Contoh penulisan :

#include “lcd.h”

#include “timer1.c”

Salah satu file include yang wajib ada adalah file header io.h. ini adalah file yang berisikan semua informasi dan defini tentang fungsi khusus (SFR) dan bit atau pin-pin mikrokontroller AVR.

b.   Preprosessor #define

Preprosessor #define berguna untuk mendefinisikan suatu konstanta atau makro.

Cara penulisan :

#define lambang konstanta;

Contoh penulisan 1 :

#define on 1

Artinya mendefinisikan tanda on dengan angka 1, sehingga setiap kemunculan on akan selalu digantikan dengan 1.

Contoh penulisan 2 :

#define kuadrat(x) x*x

Artinya setiap kemunculan kuadrat(x) akan digantikan dengan x*x. misalnya : temp=kuadrat(6), sehingga variabel temp akan berisi 36.

c.   Preprosessor #if dan #endif

Preprosessor ini digunakan untuk menguji suatu ekspresi yang benar untu mengolah kode program dibawahnya hingga tanda #endif.

Cara penulisan :

#if (ekspresi)

……..Kode program…………

#endif

Contoh penulisan :

#define pembagi 15

#if (pembagi>0)

y=x/pembagi;

#endif

d.   Preprosessor #if , #else dan #endif

Preprosessor ini digunakan untuk menguji suatu ekspresi yang benar untuk mengolah kode program di bawahnya atau jika tidak benar, maka kode program di bawah #else yang akan di proses hingga #endif.

Cara penulisannya :

#if (ekspresi)

…….. kode program ………

#else

……… kode program ……..

#endif

Contoh penulisan :

#define pembagi 15

#if (pembagi>0)

Y = X/pembagi;

#else

Y=0

#endif

e.   Preprosessor #ifdef dan #endif

Preprosessor ini digunakan untuk mencari tahu apakah suatu pengenal (identifier) sudah didefinisikan atau belum, jika sudah, maka eksekusi kode program dibawahnya akan dijalankan.

Cara penulisan :

#ifdef identifier

……kode program ……

#endif

Contoh :

#ifdef max

#define max 1000

#endif

f.    Preprosessor #ifndef dan #endif

Preprosessor ini adalah kebalikan dari preprosessor #ifdef. Fungsinya adalah untuk mencari tahu apakan suatu pengenal sudah didefinisikan atau belum, dan jika belum maka kode program di bawahnya akan dijalankan.

Cara penulisan :

#ifndef identifier

…………kode program………

#endif

Contoh penulisan :

#ifndef max

#define max 1000

#endif

g.   Preprosessor #undef

Preprosessor ini digunakan untuk menghilangkan suatu pengenal (identifier) yang telah kita buat sebelumnya dengan menggunakan perintah #define, sehingga kita dapat mendefinisikan ulang pengenal tersebut.

Cara penulisan:

#undef identifier

Contoh penulisan

#undef max

3.   Bagian deklarasi variabel.

Variabel yang digunakan dalam pemograman C untuk AVR dikenal ada 2 jenis yaitu variabel global dan variabel lokal. Variabel global dapat digunakan oleh semua semua fungsi dan harus diletakkan di bagian atas program. Variabel lokal adalah variabel yang hanya diakses oleh blok fungsi yang bersangkutan atau terbatas di dalam tanda { } dimana deklarasi fungsi itu berada.

Contoh :

#include <avr/io.h>                        ———————à preprosessor

#include <avr/interrupt.h> ———————à preprosessor

volatile unsigned char jam, menit; ————–à deklarasi variabel global : jam & menit

unsigned int angka ——————-à deklarasi variabel global angka

…………………………………

ISR(TIMER_COMPA_vect)

{static unsigned char detik;        —————-à deklarasi variabel lokal : detik

………………….

………………….

}

void main (void)

{unsigned int tunda;                        ——————–à deklarasi variabel lokal : tunda

…………………….

………………….

}

Dari contoh di atas, variabel jam dan menit dideklarasikan sebagai variabel global yang dapat diakses oleh semua fungsi di dalam program, tetapi variabel detik hanya dapat diakses oleh fungsi yang terdapat di dalam blok program ISR (TIMER_COMPA_vect) saja demikian juga dengan variabel tunda hanya dapat diakses oleh fungsi yang terdapat di dalam blok program main.

Variabel sendiri berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan dan mengakses data yang mewakili memori dalam mikrokontroller. Variabel harus dideklarasikan atau diberitahukan ke komplier dengan tipe data beserta nama variabel yang akan digunakan. Dalam pemograman bahasa C penggunaan huruf kecil dan huruf besar harus diperhatikan, karena bahasa C membedakan penggunaan huruf kecil dan huruf besar atau istilahnya “case sensitive”. Tipe-tipe data yang dapat digunakan terdapat dalam tabel 1 berikut ini.

Tabel 1 tipe data dan nilainya

Tipe data

Byte

Bit

Nilai

minimum

maksimum

Char

1

8

-128

128

Unsigned char

1

8

0

255

Signed char

1

8

-128

128

Int

2

16

-32768

32768

Unsigned int

2

16

0

65535

Signed int

2

16

-32768

32768

long

4

32

-2147483648

2147483648

Unsigned long

4

32

0

4294967295

Signed long

4

32

-2147483648

2147483648

Float

4

32

1.28 x 10-38

3.4 x 1038

Dalam penggunaan tipe data kita harus memperhatikan keperluan dan memori yang dialokasikan untuk deklarasi tipe data. Misalnya bila kita hendak menggunakan data dari 0 hingga 200, ada baiknya kita memilih tipe data unsigned char daripada memilih unsigned int. Karena bila kita memilih unsigned char maka kita hanya menggunakan memori sebanyak 8 bit (1 byte) sedangkan bila kita memilih unsigned int maka kita akan menggunakan memori sebanyak 16 bit (2 byte), padahal kita hanya membutuhkan data 0 – 200 saja. Pemilihan tipe data yang benar dapat menghemat penggunaan memori dan mempercepat kinerja mikrokontroller.

Beberapa tip dalam penanganan variabel.

  1. Penamaan variabel sebaiknya menggunakan huruf kecil, sedangkan huruf besar digunakan untuk penamaan konstanta. Panjang maksimal penamaan variabel adalah 31 karakter.
  2. Pemberian nama pada sebuah variabel sebaiknya menggunakan nama yang mewakili penggunaan variabel tersebut sehingga memudahkan untuk dipakai, dibaca dan dipahami. Nama variabel tidak boleh diawali dengan angka, hanya boleh diawali dengan huruf saja. Jika benar-benar ingin menggunakan angka sebagai awal nama suatu variabel, berikan tanda underscore ( _ ) diawal angka tersebut. Contoh : _16unt.
  3. Gunakan tipe data yang sesuaid dengan kebutuhan, karena hal ini berhubungan dengan penghematan memori dan memperbaiki kinerja mikrokontroller. Ingat mikrokontroller hanya memiliki memori yang kecil.
  4. Di dalam mikrokontroller tidak mengenal bilangan negatif dan pecahan, walaupun kadang-kadang hal ini dapat dibuat dengan melakukan sedikit trik pemograman.

Beberapa perintah deklarasi khusus :

  1. typedef

Berfungsi untuk mendefinisikan variabel sebagai tipe data untuk deklarasi variabel selanjutnya.

Contoh :

typedef unsigned char data8bit;    ——–à mendefinisikan data8bit sebagai tipe data

data8bit menit; —————à variabel menit bertipe data unsigned char.

  1. extern

extern berfungsi untuk menunjukan bahwa variabel tersebut didefinisikan di luar file. Tidak ada pembentukan variabel baru hanya variabel yang di luar file dapat diakses dalam file yang sedang digunakan. Syarat menggunakan exter adalah file yang mengandung variabel yang akan  kita akses harus disertakan (include) file yang mengandung variabel tersebut.

Contoh :

#include <alfa.h>  ——à menyertakan file alfa.h yang akan diakses variabelnya

extern int var_alfa —-à var_alfa telah disertakan

  1. static

static berfungsi untuk mengendapkan nilai suatu variabel atau menjadikan variabel dalam suatu fungsi (variabel lokal) mempunyai nilai awal sama dengan nilai hasil eksekusi fungsi sebelumnya. Dalam keadaan normal suatu variabel lokal memiliki nilai nol atau nilai tertentu yang dimasukan langsung dalam pernyataan program ketika fungsi tersebut dieksekusi.

Contoh :

static char jam; ——à variabel jam

  1. volatile

volatile berfungsi untuk mencegah complier  mengoptimalisasi variabel. Atau dapat juga digunakan untuk menunjuk ke variabel yang sudah dipetakan sebagai register-register khusus. Setiap variabel global yang dalam penggunaannya dikasuskan oleh fungsi layanan interrupsi (ISR) maka harus diberi perfix volatile.

Contoh :

volatile unsigned char var_interrupt;

  1. register

register berfungsi untuk menjadikan register ke variabel.

Contoh :

void Count (void)

{register unsigned char counter asm(“r13”); -à mengubah register menjadi variabel

……………kode program…………..;

Asm volatile(“clr r13”);

……………kode program…………..;

}

  1. enumarasi

enumarasi adalah variabel bertipe integer yang bisa kita tentukan isinya dengan bebas menggunakan simbol atau nama yang akan diberi nomor urut secara otomatis oleh complier.

Contoh :

enum cewek {poppy, dessy, lulu, yanti};

Maka variabel cewek akan memiliki nomor urutan cewek[0] = poppy, cewek[1] = dessy, cewek[3] = lulu dan cewek[4] = yanti.

enum arah {kiri, kanan=7, belakang, depan}

Maka  variabel arah akan memiliki nomor urut arah[0] = kiri, arah[7] = kanan, arah[3] = belakang dan arah[4] = depan.

  1. Array

Array adalah variabel yang berisi sekumpulan data yang mempunyai tipe data yang sama berbentuk matrik tunggal atau matrik multi dimensi.

Cara penulisan array satu dimensi :

Tipe_namadata_array [banyak_elemen] = data_array;

Cara penulisan array multi dimensi :

Tipe_namadata_array [banyak_elemen1] [banyak_elemen2] = {{data_elemen1},{data_elemen2}};

Contoh :

Array 1 dimensi untuk 5 data dari 0 hingga 4 :

char harga [5];

harga [0] = 25 ;

harga [1] = 35;

harga [2] = 45;

harga [3] = 40;

harga [4] = 30;

Atau bisa juga dengan cara lebih singkat yaitu :

char harga [5] = {25,35,45,40,30};

Deklarasi dengan menyuruh complier mencari sendiri banyaknya data array :

char harga [ ] = {25,35,45,40,30,43,55,65,34};

Array multi dimensi matrik 2 x 5 :

char harga [2] [5];

harga [0] [0] = 25 ;

harga [1] [1] = 35;

harga [2] [2] = 45;

harga [3] [3] = 40;

harga [4] [4] = 30;

dan seterusnya, atau dapat juga dengan mengunakan cara yang lebih ringkas :

char harga [2] [5] = {{25,35,45,40,30},{1,2,3,4,5}};

selain itu juga dikenal dengan istilah string yaitu kumpulan array dalam bentuk karakter.

Contoh string :

char say[ ] ={“hello semua”};

say[0] = “h”;

say[5] = “o”;

dan seterusnya

4. Bagian Prototype fungsi

Bagian prototype fungsi berguna untuk mendeklarasikan fungsi yang ditulis dibawah fungsi “main”. Jika kita membuat fungsi di atas fungsi “main” maka kita tidak usah mendeklarasikan fungsi tersebut, tetapi langsung tulis saja.

Cara Penulisan :

tipeDATA    namaFUNGSI   (TipeDATA,………….,………..);

atau

TipeDATA   namaFUNGSI (TipeDATA namaPARAMETER,…..);

Tipe data di depan nama fungsi adalah tipe data output fungsi. Tipe daya di depan nama Parameteradalah tipe data input fungi.

5. Bagian fungsi utama (main)

Fungsi utama adalah fungsi pertama yang akan dieksekusi dengan urutan dari atas ke bawah dan akan loncat-loncat bergantung pada instruksi lompatan “goto” atau instruksi pemanggil fungsi atau terjadi interupsi jika fungsi interupsi diaktifkan.

Cara penulis pemanggilan fungsi dalam bahasa c:

Untuk fungsi tanpa nilai balik (output) dan tanpa parameter (input):

NamaFUNGSI();

Untuk fungsi dengan nilai balik (output) dan tanpa parameter (input):

Bariabel PENAMPUNG = NamaFUNGSI ();

Untuk fungsi dengan nilai balik (output) dan dengan parameter (input):

VariabelPENAMPUNG = NamaFUNGSI (variabel_atau_konstanta, ….. , ….. );

6. Bagian subprogram / fungsi

Fungsi yang telah diprototypekan ditulis di bawah fungsi “main”. Prototipe fungsi berguna untuk memudahkan programmer dalam penulisan program yang besar. Jika kita membuat banyak fungsi dan tanpa prototipe, maka harus ditulis di atas fungsi “mai” dan ini menyulitkan untuk dibaca dan diperbaharui sehingga kita butuh prototype fungsi.

Dalam penulisan program c sebebnarnya terbagi 2 kategori yaitu :

1. Kategori deklarasi

Deklarasi adalah membuat dan memberi tahu kepada comiler tentang sesuatu yang digunakan nanti dalam penulisan program agar digunakan semestinya dan tidak dianggap error atau asing.

Contohnya :

#include ……

#define …….

variabel glodal

2. Kategori pernyataan (statement)

Pernyataan adalah membuat instruksi-instruksi program dengan menggunakan keyword seperti instruksi operasi aritmatika, logika, operasi bit atau instruksi percabangan atau looping atau pembuatan suatu fungsi.

AVR Studio 4 dengan bahasa C

AVR studio adalah sebuah software Integrated Development Environment (IDE) yang dibuat oleh ATMEL untuk membuat aplikasi pemograman 8 bit pada mikrokontroller AVR. Pada dasarnya AVR studio 4 menggunakan bahasa pemograman Assembler. Bahasa Pemograman Assembler adalah bahasa tingkat rendah yang memiliki keunggulan tersendiri namun sulit untuk dipahami. Selain menggunakan bahasa pemograman Assembler, AVR Studio 4 juga dapat menggunakan bahasa C sebagai bahasa pemograman. Bahasa C adalah bahasa pemograman tingkat menengah yang lebih mudah untuk dipelajari bila dibandingkan dengan bahasa Assembler.

Untuk membuat program C dengan menggunakan AVR Studio 4, selain membutuhkan software AVR studio 4, kita juga membutuhkan include file yang terdapat di dalam program WinAVR. WinAVR adalah sebuah software opensource yang dibuat untuk memprogram mikrokontroller AVR yang bekerja pada sistem operasi windows.

Loh, kan udah ada WinAVR, kenapa mesti repot-repot pakai AVR Studio 4,?????. Nah itu pertanyaan yang paling mendasar, jawaban saya adalah, lebih mudah membuat program mikrokontroller dengan menggunakan AVR studio 4 dari pada menggunakan WinAVR, mengapa karena pada winAVR banyak sekali bagian yang harus di set-up, termasuk kita harus menyediakan makefile, dan sebagainya. Selain itu kita juga dapat langsung mensimulasikan program yang kita buat pada AVR Studio 4. AVR studio 4 juga dapat digunakan langsung untuk memindahkan hex-code ke mikrokontroller.

Untuk memperlajari pemograman mikrokontroller AVR dengan menggunakan AVR studio 4 kita membutuhkan beberapa software tambahan antara lain:

1. AVR Studio 4 yang dapat didownload secara gratis di : http://www.atmel.com/tools/STUDIOARCHIVE.aspx

2. Win AVR sebagai sumber include file dapat di download secara gratis di : http://sourceforge.net/projects/winavr/files/. Bila kita menggunakan bahasa Assembler, kita tidak membutuhkan WinAVR.

3. sebagai tambahan dan sebenarnya tidak terlalu diperlukan, sebuah software simulasi. Untuk percobaan ini saya menggunakan AVR simulation IDE yang di download demo programnya di : http://www.oshonsoft.com/downloadspage.php

Setelah ketiga software tersebut terinstall di komputer, maka kita siap untuk belajar pemograman mikrokontroller AVR dengan menggunakan AVR Studio 4.

Dalam pelajari ini, saya menggunakan mikrokontroller ATMega 8 dengan clock eksternal yang diberikan oleh sebuah kristal dengan frekuensi 4 MHz. Berikut langkah-langkahnya.

1. Pada komputer, klik start – program – Atmel AVR Tools – AVR Studio 4, maka akan muncul jendela seperti pada gambar 1. Pada jendela Wellcome to AVR Studio 4, klik tombol new project.

Gambar 1

2. Maka akan muncul jendela seperti gambar 2, pada jendela ini ada 2 pilihan yaitu, bila kita ingin membuat program dalam bahasa Assembler, maka pilih ATMEL AVR Assembler dan bila kita ingin membuat program dalam bahasa C, maka pilih AVR GCC yang ada gambar kepala kerbau :). Dalam pelajaran ini kita pilih yang ada gambar kepala kerbaunya.

Gambar 2

Setelah kita klik AVR GCC, maka kotak project name dapat kita ketik. pada kotak ini ketik nama project anda. kemudian pada bagian location, klik seperti gambar 3 maka akan  muncul kotak dialog seperti pada gambar 4.

Gambar 3

Kotak dialog pada gambar 4 berfungsi untuk menentukan di folder mana file-file hasil pemograman akan disimpan. Sebaiknya untuk memudahkan kita mencari kembali program dan hasil HEX-CODE yang sudah kita buat, maka simpanlah dalam folder-folder tertentu.

Setelah itu, klik tombol next.

Gambar 4

3. Setelah tombol next diklik, maka akan muncul jendela dialog seperti pada gambar 5. Fungsi jendela ini adalah untuk memilih tipe IC mikrokontroller dan tipe debug platform yang akan kita gunakan. Dalam pelajaran ini pilihlah AVR simulator dan Device ATmega8. Setelah itu klik tombol Finish.

Gambar 5

4. Maka jendela utama AVR Studio 4 muncul seperti pada gambar 6. Pada jendela utama ini ada Menu, toolbar, jendela program, IO view, Root AVR GCC dan jendela built.

Gambar 6

Pada menu file, terdapat menu-menu umum seperti new, open save, save as dan sebagainya. Dapat dilihat seperti pada gambar no 7.

Gambar  7

Pada meni Project terdapat menu-menu untuk membuat project baru, menutup project atau menyimpan project. Lihat gambar 8

Gambar 8

Menu built berisikan menu-menu untuk mengkompile program dari bahasa C menjadi hex-code. Hex-code ini yang nantinya akan di”burn” ke IC. Isi menu built dapat dilihat seperti pada gambar 9.

Gambar 9

Menu Edit pada AVR Studio 4 sama seperti pada menu software-sotware lainnya, berisikan cut, copy, paste dan sebagainya. Lohat pada Gambar 10.

Gambar 10

Menu View berisikan menu-menu untuk melihat tampilan software AVR Studio 4.

Gambar 11

Menu Tool merupakan menu yang penting, pada menu ini terdapat pilihan untuk memindahkan hex-code ke IC. Pada  bagian yang lain saya akan membahas lebih mendalam tentang proses “burning” IC mikrokontroller AVR dengan menggunakan AVR studio 4 yang murah dan meriah.

Gambar 12

Menu Debug, digunakan untuk menguji program yang sudah kita buat.

Gambar 13

Menu Windows, digunakan untuk melihat dan mengatur tampilan jendela AVR Studio 4.

Gambar 14

Yang terakhir adalah menu Help, sudah tahulah ya fungsi help………………. :)

Gambar 15

Selain menu juga terdapat toolbar, tool bar ini berisikan perintah yang sama dengan yang ada di dalam menu. Fungsi Toolbar hanya untuk mempermudah pekerjaan saja.

Jendela program adalah tempat dimana kita mengetik kode-kode dalam bahasa C untuk membuat program mikrokontroller. Bahasa C untuk memprogram mikrokontroller, agak sedikit berbeda dibandingkan dengan bahasa C secara umum. Untuk memprogram mikrokontroller kita akan lebih banyak bermain di IO (input-output), loop, dan setting beberapa parameter yang terdapat di dalam mikrokontroller. Pada Kesempatan berikutnya akan saya bahas satu-persatu.

Sebelum kita mulai membuat code bahasa C, terlebih dahulu kita harus mensetting AVR Studio 4 supaya pada saat dikompile tidak terjadi error. Dari menu Project, pilihlah configuration option, maka akan muncul kotak dialog seperti pada gambar16 berikut ini.

Dari kolom sebelah kiri pilihlah General, kemudian dalam kotak frekuensi, ketik frekuensi kristal yang akan kita gunakan. Untuk ATmega 8 dapat menggunakan kristel clock dari 1 MHz hingga 16 Mhz. Dalam kesempatan ini saya menggunakan kristal 4 MHz.

Gambar 16

Kemudian pada kolom sebelah kiri, pilih include directory. Nah ini dia yang paling penting!!!!……, setelah muncul jendela seperti pada gambar 17, klik seperti angka 2 dan angka1, maka akan muncul kotak dialog seperti pada gambar 18.

Gambar 17

Pada kotak dialog browse for folder, carilah dimana kita menginstall WinAVR. Umumnya WinAVR akan diinstall di direktori C:. kemudian buka folder avr dan pilih include dan klik OK. maka akan muncul jendela seperti gambar 19.

Gambar 18

Gambar 19

Nah, sekarang AVR Studio 4 sudah siap untuk digunakan membuat program mikrokontroller AVR dalam bahasa C. Untuk mencobanya, buatlah program sederhana seperti pada gambar 20. Program dalam gambar 20 ini akan membuat semua lampu yang terhubung di portC mikrokontroller berkedip dengan jedah waktu 10 milidetik. Untuk percobaan ini kita tidak akan menggunakan perangkat hardware untuk mencobannya, tetapi menggunakan software simulasi (AVR simulation IDE).

berikut code programnya :

#include <avr/io.h>

#include<util/delay.h>

int main (void)

{

while(1)

{DDRC = 0xFF;

  PORTC = ~PORTC;

  -delay-ms(10);

}

}

Setelah itu, save program dan pilih built – built(F7) atau dapat langsung menekan tombol F7. Bila tidak ada kesalahan dalam penulisan kode program, maka dalam jendela built akan terdapat pesan “built successed with 0 warning..”.

File hex-code hasil built dapat dilihat dalam folder dimana kita menyimpan program. File ini dapat dilihat isinya dengan menggunakan notepad, namun jangan sekali-sekali mengubah satu angka atau huruf dari kode-kode yang terdapat di dalamnya. Karena akan merusak file hex-code secara keseluruhan. File hex-code ini yang nantinya akan kita “burn” ke IC. Dalam kesempatan ini file hex-code ini akan kita simulasikan dengan menggunakan AVR simulatioion IDE.

Gambar 20

Jalankan  program AVR simulation IDE dengan mengklik start – program – AVR simulator IDE – AVR Simulator IDE. Maka akan muncul jendela seperti pada gambar 21. Pilih jenis IC mikrokontroller yang kita gunakan dan isi clock frekuensi yang kita gunakan seperti pada gambar 21.

Gambar 21

Kemudian download hex-code dengan mengklik file –  load program, maka akan muncul jendela select program file.

Melalui jendela ini carilah dimana file hex-code kita berada dan kemudian klik open.

Gambar 22

Sebelum menjalankan simulasi, terlebih dahulu tampilkan mikrokontroller dengan memilih tool – microcontroller View. maka akan muncul jendela seperti pada gambar 24. Selanjutnya mulailah menjalankan program dengan mengklik simulation – start1.

Gambar 23

Gambar 24

Hasil simulasinya dapat dilihat seperti pada video youtube berikut. Untuk mempercepat prosesnya, kita dapat mengatur langkah-langkah simulasi di menu rate.

OK selamat mencoba.

Solar Car Model (file lama)

Baru ingat , aku dulu pernah juga merakit sebuah model mobil tenaga matahari buatan TAMIYA, sayang foto-foto dan videonya sudah tidak ada lagi. Namun bersyukur dulu sempat diposting di Facebook sehingga sekarang beberapa foto dan video percobaannya masih bisa dilihat kembali.

Berikut beberapa buah foto dan link untuk melihat video percobaannya. Makhluk kecil ini dibuat pada saat saya masih aktif di laboratorium mesin UKI.

Gambar 1 Model yang sudah dirakit dan kardusnya. Catatan : waktu beli kondisinya belum dirakit masih berbentuk lepasan yang harus kita pasang sendiri mengikuti petunjuknya

Gambar 2 tampak sebuah solarcell 1,5 V yang terpasang di bagian atas mobil.

Gambar 3 solarcell ini dilengkapi dengan sebuah jam matahari kecil berbentuk paku yang berfungsi untuk menentukan arah datang sinar matahari. Solarcell dipasang pada sebuah gimbal mounting sehingga bisa bebas bergerak.

Gambar 4 roda depan dilengkapi dengan lengan yang dapat diatur sudutnya

Gambar 5 tampak samping bawah. Pada gambar ini terlihat sebuah gimbal Mounting untuk dudukan solarcell

Gambar 6 Motor listrik kecil yang tersimpan di dalam tempat dudukannya. Motor ini dihubungkan dengan menggunakan gear bertingkar ke roda belakang. Dapat dilihat pada gambar 7

Gambar 7 gear reduksi bertingkat yang menghubungkan roda dengan motor listrik DC

Berikut ini link ke Facebook lama saya untuk melihat video percobaannya.

http://www.facebook.com/video/video.php?v=1091590335163

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 28 pengikut lainnya.