Membuat LED Berjalan (Running LED)

1. Rangkaian lampu berjalan adalah merupakan rangkaian elektronika yang sering dijadikan sebagai hiasan. Baik itu sebagai hiasan dirumah pribadi ataupun di tempat-tempat komersial seperti restaurant, taman, café serta tempat-tempat lain yang dianggap lebih cocok dan menarik jika ditamhkan dengan kerlap-kerlip lampu hias. Lampu berjalan juga sudah dijadikan sebagai hiasan kota pada saat malam hari. Sehingga kota tersebut kelihatan lebih indah dan menarik.

Pada dasarnya semua rangkaian lampu hias menggunakan prinsip kerja yang sama dengan lampu berjalan, yakni memanfaatkan kondisi keluaran yang bergantian atau shift register sehingga dengan kondisi tersebut bisa dibuat kombinasi yang bervariasi antara lampu yang satu dengan yang lain. Apalagi jika kombinasi tersebut bisa dicocokkan dengan penataan warna yang sesuai, sehingga akan tercipta keindahan yang sedap untuk dipandang mata.

Untuk membuat rangkaian lampu hias sebenarnya bisa dibilang cukup mudah. Karena anda tidak perlu menguras pikiran untuk melakukan analisa kerja pada rangkaian dan juga tidak perlu melakukan penyesuaian-penyesuaian pada rangkaian untuk memperoleh hasil yang maksimal. Yang anda butuhkan hanyalah rangkaian penghasil sinyal clock dan rangkaian shift register atau rangkaian penghasil keluaran yang bergantian. Anda bisa menggunakan rangkaian apa saja sebagai penghasil sinyal clock tersebut, seperti rangkaian oscillator transistor atau rangkaian astable IC 555. Kemudian untuk mendapatkan keluaran yang mempunyai logika bergilir anda bisa menggunakan IC 4017 yang sering dikenal sebagai Jhonson Counter dan paling sering digunakan pada rangkaian lampu berjalan. IC 4017 mempunyai 10 keluaran yang tercacah secara bergilir, yaitu mulai dari O0 (pin 3) sampai dengan O9 (pin 11). Anda bisa melihat keterangan pin IC 4017 beserta table kebenaran pada gambar di bawah ini :

TABEL KEBENARAN IC 4017
MR	CP0	CP1	OPERATION
H	X	X	O0 = O5-9 = H;O1 to O9 = L
L	H	N	Counter advances
L	P	L	Counter advances
L	L	X	No change
L	X	H	No change
L	H	P	No change
L	N	L	No change
H = HIGH state (the more positive voltage) L = LOW state (the less positive voltage) X = state is immaterial P = positive-going transition N = negative-going transition n = number of clock pulse transitions

Rangkaian lampu berjalan diatas menggunakan sepuluh buah led sebagai indicator keluaran. Kecepatan kedipan lampu ditentukan oleh nilai R1, C1 dan VR1. Semakin besar nilai dari ketiga komponen tersebut maka jangka waktu akan semakin lama dan begitu juga sebaliknya. Keluaran dari IC 4017 mempunyai supply arus yang sangat terbatas sehingga anda harus menambahkan rangkaian driver sebagai switching pada arus beban yang lebih besar. Rangkaian driver tersebut bisa menggunakan transistor, SCR ataupun relay. Anda bisa juga menggerakkan lampu tegangan tinggi seperti lampu jala-jala PLN 220 volt dengan rangkaian diatas. Yakni dengan menggunakan relay ataupun SCR sebagai driver. Hanya saja jika anda menggunakan SCR maka anda harus menyearahkan terlebih dahulu supply PLN 220 volt dengan rangkaian penyearah, anda bisa menggunakan dioda 4007 empat buah untuk membuat rangkaian penyearah tersebut. Tapi jika anda menggunakan relay anda tidak perlu menyearahkan terlebih dahulu tegangan jala-jala 220 volt, anda cukup menghubungkan supply PLN tersebut dengan terminal pensaklaran relay. Hal ini dimungkinkan karena relay itu sebenarnya mempunyai prinsip kerja yang sama dengan saklar mekanik. Bedanya hanya pada relay digerakkan oleh gaya magnet, sedangkan pada saklar mekanik digerakkan oleh manusia.

DAFTAR KOMPONEN

1.   Resistor : R1 (1 Kohm), R2 – R11 (220 ohm) dan VR1 (4K7)

2.   Kapasitor : 10 uF

3.   Led : 10 buah

4.   Integrated circuit : IC1 (NE555) dan IC2 (4017)

5.   Supply 9 volt

2. Cara membuat led berjalan

Bahan-Bahan :

1.   IC 4017

2.   Resistor 10k ohm (1buah), 100Kohm (1 buah) atau diganti dengan Potensiometer 100k ohm, 220 ohm (10 buah)

3.   Kapasitor 10 uF (1 buah)

4.   10 buah LED

5.   Baterai 4.5V

6.   Kabel Jumper secukupnya

Skematik :

Keterangan : perhatikan kaki IC yg tidak urut, sesuaikan nomer kaki pada skematik dengan kaki pin di IC sebenarnya

Langkah Merakit ke Breadboard :

1. Setelah paham merangkai percobaan 555 maka percobaan kali ini akan mudah saja tinggal mengikuti gambar skematik yang ditampilkan sebelumnya, dan hasil di breadboard seperti ini :

Catatan untuk IC 4017 adalah kaki 8 tersambung ke powerline kutub(-) sedangkan kaki 16 terhubung ke kutub (+) 

1.    Putar-putar potensiometer untuk merubah kecepatan geser dari LED.

2.   Animasi dari LED dapat diatur sedemikian rupa sehingga membentuk gerakan yang diinginkan seperti contoh dengan meletakkan susunan LED 1-10-2-9-3-8-4-7-5-6 maka akan didapatkan efek “cyclops” atau maju mundur.

3.   IC 555 & 4017 bisa diberikan input sampai 12V, sehingga dapat menghidupkan LED yang dipasang seri sebayak 5 buah. Cobalah berkreasi dengan menambah LED di tiap-tiap kaki output dan coba kombinasikan dengan kombinasi LED warna-warni.

4.   Jika menggunakan LED yang lebih banyak, maka bisa memnggunakan transistor yang umum seperti BD139 atau MJ31, seperti pada gambar. Atur tegangan input sampai LED menyala terang. Pada dasarnya jika LED dipasang seri maka tegangan input yg dibutuhkan mengikuti rumus

V_in= V_{forward *} n_led

Pada umumnya LED memiliki V forward 2.4 V, jadi jika memakai 5 LED dibutuhkan sekitar 12 Volt. Jika memakai lebih 5 LED (semisal 20 LED) maka LED disisun seri 5 buah dan kemudian diparalel dengan 3 rangkaian seri lainnya. Karena arus dari 4017 cukup kecil, maka dibutuhkan transistor untuk mengalirkan arus yang lebih besar.